1 Vandamálið
Eitt af algengara netkerfunum á sviði iðnaðareftirlits og mælinga er líkamlega lagið með RS -485 samskiptaviðmóti sem samanstendur af iðnaðarstýringarbúnaði. Þetta samskiptaviðmót getur verið mjög þægilegt fyrir mörg tæki til að mynda stjórnkerfi. Frá núverandi lausn til að leysa langlínusamskipti milli örstýringar í greiningu á mörgum forritum, RS -485 samskiptahamur vegna einfaldrar uppbyggingar, lágs verðs, samskipta fjarlægðar og gagnaflutningshraða er viðeigandi og er mikið notað í tækjabúnaði, greindur skynjari, miðlæg stjórnun, byggingareftirlit, eftirlit og viðvörun og önnur svið. Samt sem áður, Rs485 strætó Það eru sjálf-aðlögunarhæf, sjálfsverndaraðgerð er brothætt og aðrir annmarkar, svo sem að gefa ekki gaum að smáatriðum um vinnsluna, oft samskiptabilun eða jafnvel lömun kerfisins og önnur mistök, svo það er mikilvægt að bæta rekstraráreiðanleika RS -485 strætó.
RS485 Samskiptaviðmótsmynd skýringarmynd
2 Hönnunarvandamál með vélbúnaðarrásum til að vera meðvitaðir um
2.1 Grunnregla hringrásar
Hönnun vélbúnaðarrásarinnar á hnút er sýnd á mynd 1, þar sem RS -485 viðmót CHIP SN75LBC184 er notað, sem samþykkir eina aflgjafa VCC, spennan á bilinu +3 til +5. 5 V getur virkað venjulega. Í samanburði við venjulegan RS -485 flís, getur það ekki aðeins staðist áhrif eldingar og þolir allt að 8 kV af rafstöðueiginleikum, flísinn samþætti fjóra tímabundna yfirspennuverndarrör, þolir allt að 4 0 0 V tímabundna púlsspennu. Þess vegna getur það bætt verulega áreiðanleika þess að koma í veg fyrir eldingarskemmdir á tækinu. Fyrir eitthvað fjandsamlegra umhverfi vettvangsins er hægt að tengja beint við háspennulínuna án viðbótar verndarhluta. Flísin er einnig með einstaka hönnun, þegar inntakið er opið hringrás, framleiðsla hans er mikil, sem getur tryggt að inntakssnúra móttakarans hafi opinn hringrás, hefur ekki áhrif á venjulega notkun kerfisins. Að auki er inntak viðnám þess fyrir RS485 staðlað inntak viðnám 2 sinnum (meiri en eða jafnt og 24 kΩ), svo þú getur tengt 64 senditæki í strætó. Flísinn er innra með sér til að takmarka hallabílstjórann, þannig að framleiðsla merkjakantsins verður ekki of bratt, þannig að háspennulínan mun ekki framleiða of mikið hátíðni íhluti, þannig að kæfa rafsegultruflanir. Á mynd 1, fjögurra í einum Opto-coupler TLP521 þannig að örstýringin og SN75LBC184 fullkomlega laus við raftengingu milli vinnu áreiðanleika. Grunnreglan er: Þegar örstýringin p1. 6=0, gefur ljósdíóða ljósritunarljósið, ljósnæmu smári leiðni, framleiðsla háspennu (+5 v), valinn DE enda Rs485 Interface Chip, sem gerir kleift að flytja. Þegar örstýringin p1. 6=1, ljósi ljósdíóða gefur ekki frá sér, gerir ljósnæmir smárar ekki, framleiðsla lágspennu (0 V), er RE-flugstöðin á RS485 viðmótsflísinni valin og móttaka er leyfð. SN75LBC184 er svipað og ofangreint.
2.2 Hönnun de Console af RS -485
Í hálf-tvíhliða samskiptakerfinu sem er smíðað af Rs -485 strætó getur aðeins einn hnútur verið í sendingarástandi og sent gögn í strætó hvenær sem er í öllu netinu og allir aðrir hnútar verða að vera í móttökustaðnum. Ef það eru 2 hnútar eða meira en 2 hnútar til að senda gögn í strætó á sama tíma, mun leiða til allra gagnaflutnings bilunar sendandans. Þess vegna, í vélbúnaðarhönnun hvers hnút kerfisins, ætti það fyrst að leitast við að forðast átök strætógagna af völdum óeðlilegra aðstæðna sem valda því að þessi hnútur sendir gögn í strætó. Taktu MCS51 röð örstýringar sem dæmi, vegna þess að það er í kerfinu endurstillingu, I/O tengi eru gefin út, ef I/O tengið er beint tengt við ökumanninn sem gerir kleift að gera endalok RS -485 viðmótsflísar, mun það gera DE High meðan á endurstillingu CPU stendur, svo að þessi hnútur sé í sendingarástandi. Ef það eru aðrir hnútar í strætó sem senda gögn á þessum tíma, verður gagnaflutningurinn rofinn og mistakast, eða jafnvel valda öllu strætó vegna bilunar hnút og samskiptablokkunar, sem aftur hefur áhrif á venjulega notkun alls kerfisins. Að teknu tilliti til stöðugleika og áreiðanleika samskipta, í hönnun hvers hnút ætti að stjórna RS485 strætóviðmótinu flís sendandi pinna er hannað til að enda á andhverfu rökfræði, það er að segja stjórnunarpinninn fyrir rökfræði „1“, de enda „0“; Stjórnandi pinna fyrir rökfræði "0", stjórnunarpinninn fyrir rökfræði "{{1 0}}", stjórnunarpinninn fyrir rökfræði "0", stjórnunarpinninn fyrir rökfræði "{0", stjórnunarpinninn fyrir rökfræði "{{14}". „0“ Þegar stjórnunarpinninn er rökfræði '1' er DE hliðin '1'. Á mynd 1 er CPU PIN P1.6 í gegnum ljósritaradrifið DE endan, þannig að stjórnunarpinninn er mikill eða óeðlilegur endurstillingu þannig að SN75LBC184 er alltaf í móttökuástandi og forðast þannig hnútinn frá vélbúnaðinum vegna óeðlilegra aðstæðna sem stafar af áhrifum alls kerfisins. Þetta leggur grunninn að áreiðanlegum samskiptum um allt kerfið.
Að auki er til varðhundur MAX813L í hringrásinni, sem getur sjálfkrafa endurstillt forritið og afhent stjórn RS -485 strætó þegar hnúturinn er með dauða lykkju eða aðra galla. Þetta tryggir að allt kerfið verður ekki einkarétt strætó vegna bilunar hnút, sem leiðir til lömunar á öllu kerfinu.
2.3 Hönnun til að forðast strætóátök
Þegar hnútur þarf að nota strætó, til að átta sig á áreiðanlegum samskiptum strætó, hlustaðu fyrst á strætó þegar það er sent. Á vélbúnaðarviðmótinu skaltu fyrst snúa við gögnum sem taka við pinna RS {{0}} viðmótsflísarinnar og tengja það við truflunarpinninn int 0 af CPU. Á mynd 1 er Int0 tengt við framleiðsla Opto-couper. Þegar strætó er að senda gögn sýna SN75LBC184 gagna sem fá endalok (R flugstöð) breytingu á háu og lágu stigi, notkun CPU sem myndast við fallandi brún truflunarinnar (er líka hægt að nota til að spyrja um leiðina), þú getur lært á þessum tíma hvort strætó er „upptekinn“, þ.e.a.s. Ef „aðgerðalaus“ geturðu fengið aðgang að strætó, sem leysir betur vandamál strætóátaka. Á þessum grundvelli geturðu einnig skilgreint forgang ýmissa skilaboða, þannig að hægt er að senda forgangsskilaboð fyrst og þannig bæta rauntíma kerfið enn frekar. Eftir að hafa tekið upp þessa vinnubrögð er ekki lengur greinarmunur á milli húsbónda og þræla í kerfinu og hver hnútur hefur jafnan aðgang að strætó og forðast þannig aðstæður þar sem samskiptabyrði einstakra hnúta er þung. Hægt er að bæta nýtingarhlutfall strætó og samskipta skilvirkni kerfisins til muna, svo að rauntíma svörun kerfisins hefur verið bætt, og jafnvel þó að einstök hnútar í kerfinu mistakist, mun það ekki hafa áhrif á aðra hnúta venjulegra samskipta og venjulegrar vinnu. Þetta gerir það að verkum að „hættu“ kerfisins dreifðist, á þann hátt að auka áreiðanleika og stöðugleika kerfisins.
2.4 RS -485 framleiðsla hringrásarhönnun
Á mynd 1 ætti VD1 ~ VD4 fyrir merkjatakmarkaradíóða, gildi spennueftirlitsins ætti að tryggja samræmi við RS -485 staðalinn, VD1 og VD3 til að taka 12 V, VD2 og VD4 til að taka 7 V, til að tryggja að merki amplitude sé takmörkuð til að bæta við mótspyrnu. Að teknu tilliti til sérstakra aðstæðna línunnar (svo sem hnút RS -485 flísarinnar er sundurliðun skammhlaups), til að koma í veg fyrir að strætó frá öðrum framlengingum samskiptanna hafi áhrif, í SN75LBC184 merkisútgangi er tengt í röð með tveimur 20 Ω mótspyrnum R1 og R2, svo að vélbúnaðarviðskiptin sem ekki eru til. Í sviði smíði forritakerfisverkfræðinnar, vegna samskiptafyrirtækisins er brenglað par, ætti einkennandi viðnám þess, um það bil 120 Ω, þannig að línuhönnunin, í RS485 netspennulínunni í byrjun og lok ætti að vera tengd við hvert 1 120 Ω samsvarandi viðnám (svo sem mynd 1 í R3), til að draga úr endurspeglun á sendu merkinu á línunni.
2.5 Val á aflgjafa kerfisins
Fyrir samsetningu örstýringar RS {{0}} Mælingar og stjórnkerfis, ætti að hafa forgang fyrir notkun sjálfstæðs aflgjafaáætlunar fyrir hvern hnút, á sama tíma, ekki er hægt að deila raflínunni með RS -485 merkjalínunni með fjölkjarna snúru. Velja skal RS -485 merkilínu frá þversniðssvæðinu 0,75 mm2 eða meira brenglað par af vírum frekar en flatri beinni línu, og val á línulegri aflgjafa TL750L05 en val á skiptingu aflgjafa er viðeigandi. TL750L05 verður að hafa framleiðsla þéttni, ef það er engin framleiðsla rafrýmd, framleiðsla spenna fyrir Sawtooth bylgjulögunina, hækkandi brún Sawtooth bylgjulögunarinnar með inntaksspennubreytingum, auk framleiðsla þéttni, geturðu bælað fyrirbærið.
3 forritun hugbúnaðar
SN75LBC184 Í móttökustillingu er A, B inntakið, r er framleiðsla; Í sendingarstillingunni er D inntakið, A, B er framleiðsla. Þegar flutningsstefnu er breytt einu sinni, ef inntakið breytist ekki, þá er framleiðslan handahófi á þessum tíma, þar til inntaksástandið breytist einu sinni, er framleiðsla ástand ákvarðað. Augljóslega, eftir að hafa flutt frá sendingarstillingu yfir í móttökustillingu, ef R er lítið fyrir breytingu á A og B stöðu, og R er enn lítið í fyrstu gögnum byrjar bitinn, heldur CPU að það sé enginn upphafsbit á þessum tíma og CPU byrjar ekki að fá fyrstu gögnin fyrr en fyrsta fallbrúnin á sér stað, sem mun leiða til móttökuskekkju. Eftir að hafa flutt frá móttökustillingu yfir í sendingarstillingu, áður en D breytist, ef spenna milli A og B er lítil, og fyrsta gögnin sem byrja á gögnum er send, er spenna milli A og B enn lítil, og það er enginn byrjun bit á A og B pinna, sem mun einnig leiða til sendisvilla. Lausnin til að vinna bug á þessari afleiðingu er: gestgjafinn sendir stöðugt tvö samstillingarorð, samstillingarorðið til að innihalda margar brúnbreytingar (svo sem 55H, 0 AAH) og senda tvisvar sinnum (í fyrsta skipti getur fengið villu og hunsað), móttakarinn fær samstillingarorðið, hægt er að senda gögnin, þannig að það sé sent rétt samskipti.
Til þess að vinna áreiðanlegri, þarf í strætó ríki í Rs485 viðeigandi seinkun áður en þú sendir og móttöku gagna. Sérstök framkvæmd er í gagnaflutningsástandi, fyrsta stjórnstöðin setti „1“, seinkun 0. Slík vinnsla mun gera strætó að hafa stöðugt starfsferli meðan á skiptingu ríkisins stendur.
Í grundvallaratriðum er hægt að skipta áætluninni um samskiptahnút í örstýringu í sex meginhluta, sem eru fyrirfram skilgreindur hlutinn, frumstillingarhlutinn, aðal forritshluti, stöðugreiningarhluta tækisins, ramma móttakunarhlutinn og ramma sendingarhlutinn. Fyrirfram skilgreindur hluti skilgreinir aðallega handabandsmerkin sem notuð eru í samskiptum, biðminni sem notaður var til að vista upplýsingar um tækið og breytan til að vista tæki númer þessa hnút. Staða uppgötvunarhlutur tækisins skal geta brugðist við í samræmi við það þegar bilun vélbúnaðar á sér stað eftir frumstillingu forritsins. Aðalforritshlutinn ætti að geta fengið skipanaramma og svarað í samræmi við innihald skipunarinnar. Til að stytta lengdina er aðeins kóðinn á aðalforritinu gefinn hér.
4 Ályktun
Þrátt fyrir að það séu nokkrir gallar á RS -485 strætó, en vegna þess að línahönnun þess er einföld, ódýr, auðvelt að stjórna, svo framarlega sem smáatriðin eru meðhöndluð vel, geta í sumum verkfræðiforritum samt gegnt góðu hlutverki. Í stuttu máli ætti að hafa í huga lykillinn að því að leysa áreiðanleika verkefnisins áður en smíði hófst áður en ráðstafanirnar sem hægt er að gera til að leysa vandamálið í grundvallaratriðum, frekar en að bíða þar til seint verkfræði til að laga.