電機分布式監(jiān)測系統(tǒng)中的快速通訊
馬宏忠1,胡虔生1,徐 爽2
(1.東南大學,江蘇 南京 210096,2.河海大學,江蘇 南京 210 098)
摘要:簡要介紹了電機分布式監(jiān)測系統(tǒng)中快速通訊的實現(xiàn)方式,著重分析了怎樣提高ibm - pc系列微機與多臺
單片機之間通訊的速度,以及怎樣保證傳輸數(shù)據(jù)的可靠性。
關鍵詞:電機;監(jiān)測;通訊
中圖分類號:tm301.2 文獻標識碼:a 文章編號:1001-6848(2000)04-0054-03
l 引 言
在分布式電機監(jiān)測系統(tǒng)中,常采用ibm - pc系列微機作為上位機,多臺單。片機構成的智能測控儀表作為下位機,組成小型分布式系統(tǒng)。其中作為下位機的單片機既可以獨立進行各臺電機的數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場控制,又可將數(shù)據(jù)傳送給pc微機;pc微機可將測試數(shù)據(jù)進行處理和存貯管理,顯示有關數(shù)據(jù)、曲線和波形,又可向各單片機發(fā)出控制命令,進行集中控制。目前,這一模式在多點數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)中已得到了廣泛的應用。由于單片機串行通訊的抗干擾能力較差,通訊速率的提高,其誤碼率往往很快上升,在測控現(xiàn)場由于干擾嚴重,這一問題更為突出。從而提高通訊速度與通訊數(shù)據(jù)的準確性和通訊的可靠性往往成為一對矛盾。因此,一般由單片機與pc微機組成的測控系統(tǒng),往往不得不采用較低的通汛速度。本系統(tǒng)因為要監(jiān)測各電機電流電壓波形,并定時對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理,通訊數(shù)據(jù)量較大,較低的通訊速度往往不能滿足要求。本文就分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中怎樣進行快速可靠的通訊進行研究。
2 多機通訊原理
通常ibm - pc微機內(nèi)裝有urat8250(或16550)異步通訊控制器,通過編程8250的寄存器,可以控制:數(shù)據(jù)位數(shù)(5、6、7、8位)、校驗位、停止位、波特率等。從而可以與其它具有標準rs232c串行
口的計算機或設備進行通訊;單片機(mcs - 51及其兼容系列)本身有一個全雙工串行島,因此,配以必要的驅(qū)動、電平轉換以及隔離電路就可以構成雙方的通信接口電路。
mcs - 51系列單片機的串行口在工作方式2
(波特率固定)和方式3(波特率可變)時有多機通訊功能。在以方式2或3工作時,發(fā)送和接收的每一幀信息都是11位,其中第9位是可編程的,通過對scon的tb8置0或l,以區(qū)別發(fā)送的是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。若從機的控制位sm2-1,則當接收的是地址幀時,數(shù)據(jù)裝入sbuf,并置位ri=i,向cpu發(fā)中斷請求;若收到的是數(shù)據(jù)幀,則不產(chǎn)生中斷,將信息丟棄。若sm2=0,則無論是她址幀還是數(shù)據(jù)幀,都產(chǎn)生ri-1中斷標志,數(shù)據(jù)裝入subf。
雖然pc機的8250本身不具備mcs- 51系列單片機的多機通訊功能,但通過軟件的方法可以使8250滿足單片機多機通訊的要求。方法是:
8250可發(fā)送11位數(shù)據(jù)幀,格式為:
而mcs- 51單片機多機通訊的格式為:
所以,可以通過編程8250的奇偶校驗位,使得在發(fā)送地址時為1,發(fā)送數(shù)據(jù)時為0。這樣,用奇偶校驗位來模似單片機的tb8位。
3 電機監(jiān)測系統(tǒng)通訊接口設計
本電機監(jiān)測系統(tǒng)有1臺pc帶8臺(或更多臺)電機分布監(jiān)測系統(tǒng)中的快速通訊 馬宏忠 胡虔生 徐 爽電機數(shù)據(jù)采集終端。通訊接口的電平轉換通過單電源的icl232實現(xiàn),各個單片機的發(fā)達線(txd)通過icl232,再用二極管隔離后連接于串行總線,并連接到pc微機的接收端(rxd),見圖1。若電機較分散,且監(jiān)測點也與主計算機距離較遠,則需改用rs422接口,由75174/75175進行轉換。
圖中通訊接口及控制、指示電路除進行電平轉換外,還具有向各采集器提供電源,各采集器工作狀態(tài)指示,以及對各采集器進行相關的控制等功能,這樣分布于現(xiàn)場的各采集器成為無人看守的“傻瓜采集器”。
4提高通訊速度與保證通訊數(shù)據(jù)的準確性
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