rs-485 4*1.0 2*2*1.5 485通訊電纜rs-485 4*1.0 2*2*1.5 485通訊電纜

基于RS485接口的DGL通信協(xié)議（修改）
1.       前言
在常見的數(shù)字式磁致伸縮液位計(jì)中，多采用RS485通信方式。但RS485標(biāo)準(zhǔn)僅對物理層接口進(jìn)行了明確定義，并沒有制定通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。因此，在RS485的基礎(chǔ)上，派生出很多不同的協(xié)議，不同公司均可根據(jù)自身需要設(shè)計(jì)符合實(shí)際情況的通信協(xié)議。并且，RS485允許單總線多機(jī)通信，如果通信協(xié)議設(shè)計(jì)不好，就會造成相互干擾和總線閉鎖等現(xiàn)象。如果在一條總線上掛接不同類型的產(chǎn)品，由于協(xié)議不一樣，很容易造成誤觸發(fā)，造成總線阻塞，使得不同產(chǎn)品對總線的兼容性很差。
隨著RS485的發(fā)展，Modicon公司提出的MODBUS協(xié)議逐步得到廣泛認(rèn)可，已在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而MODBUS的協(xié)議規(guī)范比較煩瑣，并且每字節(jié)數(shù)據(jù)僅用低4位（范圍：0~15），在信息量相同時(shí)，對總線占用時(shí)間較長。
DGL協(xié)議是根據(jù)以上問題提出的一種通信協(xié)議。在制定該協(xié)議時(shí)已充分考慮以下幾點(diǎn)要求：
a.         兼容于MODBUS 。也就是說，符合該協(xié)議的從機(jī)均可掛接到同一總線上。
b.         要適應(yīng)大數(shù)據(jù)量的通信。如：滿足產(chǎn)品在線程序更新的需要(未來功能)。
c.         數(shù)據(jù)傳輸需穩(wěn)定可靠。對不確定因素應(yīng)加入必要的冗錯措施。
d.         降低總線的占用率，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞场?br />2.       協(xié)議描述
為了兼容其它協(xié)議，現(xiàn)做以下定義：
通信數(shù)據(jù)均用1字節(jié)的16進(jìn)制數(shù)表示。從機(jī)的地址范圍為：0x80～0xFD，即：MSB=1；命令和數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍均應(yīng)控制在0~0x7F之間。即：MSB=0，以區(qū)別地址和其它數(shù)據(jù)。
液位計(jì)的編碼地址為：0x82~0x9F。其初始地址(出廠默認(rèn)值)為：0x81。
罐旁表的編織地址為：0xA2~0xBF。其初始地址(出廠默認(rèn)值)為：0xA1。
其它地址用于連接其它類型的設(shè)備，也可用于液位計(jì)、罐區(qū)表地址不夠時(shí)的擴(kuò)充。
液位計(jì)的命令范圍為：0x01~0x2F，共47條，將分別用于參數(shù)設(shè)定、實(shí)時(shí)測量、診斷測試、在線編程等。
通信的基本參數(shù)為：4800波特率，1個(gè)起始位，1個(gè)結(jié)束位。字節(jié)校驗(yàn)為奇校驗(yàn)。
本協(xié)議的數(shù)據(jù)包是參照MODBUS RTU 通信格式編寫，并對其進(jìn)行了部分修改，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取Ａ硗?，還部分參照了HART協(xié)議。其具體格式如下：
ADDRESS
COMMAND
Byte Count
DATA
Check SUM
地址
命令
字節(jié)數(shù)
數(shù)據(jù)
校驗(yàn)和
1 Byte
1 Byte
=n, 1 Byte
n Byte
1 Byte
80~9F
01~2F
00~10
0~7F
0~7F
表中，數(shù)據(jù)的zui大字節(jié)數(shù)為16個(gè)。也就是說，整個(gè)數(shù)據(jù)包zui長為20個(gè)字節(jié)。
“校驗(yàn)和”是其前面所有數(shù)據(jù)異或得到的數(shù)值，然后將該數(shù)值MSB位清零，使其滿足0~7F的要求。在驗(yàn)證接收數(shù)據(jù)包的“校驗(yàn)和”是否正確時(shí)，可將所有接收數(shù)據(jù)(包括“校驗(yàn)和”)進(jìn)行異或操作，得到的數(shù)據(jù)應(yīng)＝0x80。這是因?yàn)?，只?ldquo;地址”的MSB=1，所以異或結(jié)果的MSB也必然等于1。
本協(xié)議不支持MODBUS中所規(guī)定的廣播模式。
3.       時(shí)序安排
在上電后，液位計(jì)將先延遲10秒，等待電源穩(wěn)定。然后，用5秒的時(shí)間進(jìn)行自檢和測試數(shù)據(jù)。接著產(chǎn)品進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)并打開RS485通信接口，等待主機(jī)的請求。因此，主機(jī)應(yīng)在液位計(jì)上電20秒后，再將液位計(jì)置為工作狀態(tài)，進(jìn)行測量操作。
液位控制器（HMT-900或H-1000）主要用于液位計(jì)的供電和防爆安全隔離。主機(jī)可通過RTS信號控制（HMT-900或H-1000）供給液位計(jì)的電源。當(dāng)RTS有效時(shí)，電源將被打開。因此，液位計(jì)的電源是可以通過主機(jī)軟件控制的。
在現(xiàn)場應(yīng)用中，主機(jī)軟件的工作時(shí)序一般應(yīng)遵循以下幾個(gè)步驟。
1)      在開主機(jī)前，并認(rèn)真檢查各相關(guān)設(shè)備的電源和電纜連接情況。
2)      在啟動主機(jī)軟件時(shí)，打開相應(yīng)串行端口。使能RTS信號，給液位計(jì)上電。
3)      軟件初始化操作，延遲20秒。
4)      讀液位計(jì)的相應(yīng)參數(shù)，然后將液位計(jì)置為工作狀態(tài)。
5)      此時(shí)，主機(jī)可進(jìn)入正常的輪訓(xùn)、記錄、顯示、報(bào)警等工作

典型的串行通訊標(biāo)準(zhǔn)是RS232和RS485.它們定義了電壓,阻抗等.但不對軟件協(xié)議給予定義
區(qū)別于RS232, RS485的特性包括：
1. RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V表示。接口信號電平比RS
-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。
2. RS-485的數(shù)據(jù)zui高傳輸速率為10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。
4. RS-485接口的zui大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而
RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。
因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為*的串行接口。因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)
，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔）
，與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。
RS485編程
串口協(xié)議只是定義了傳輸?shù)碾妷?，阻抗等，編程方式和普通的串口編程一樣?。。?br />是一種通信方式選擇的協(xié)議
是半雙工通信
具體的來說 就是通信的雙方
都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)
但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)
rs485
   由于RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn)：  
（1） 接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕cTTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。  
（2） 傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為20Kbps。  
（3） 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。  
（4） 傳輸距離有限，zui大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能 用在50米左右。  
針對RS-232-C的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485就是其中之一，它具有以下特點(diǎn)：  
1. RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。  
2. RS-485的數(shù)據(jù)zui高傳輸速率為10Mbps  
3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。  
4. RS-485接口的zui大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器， 即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。  
   因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為*的串行接口。 因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。
3. 采用RS485接口時(shí)，傳輸電纜的長度如何考慮？  
   在使用RS485接口時(shí)，對于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的zui大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù)，這個(gè) 長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的zui大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用24AWG銅芯雙絞電纜（線 徑為0.51mm），線間旁路電容為52.5PF/M，終端負(fù)載電阻為100歐 時(shí)所得出。（曲線引自GB11014-89附錄A）。由圖中可知，當(dāng)數(shù)據(jù)信 號速率降低到90Kbit/S以下時(shí)，假定zui大允許的信號損失為6dBV時(shí)， 則電纜長度被限制在1200M。實(shí)際上，圖中的曲線是很保守的，在實(shí) 用時(shí)是*可以取得比它大的電纜長度。 當(dāng)使用不同線徑的電纜