電機分布式監測系統中的快速通訊
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測系統中快速通訊的實現方式,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據的可靠性。
關鍵詞:電機;監測;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
在分布式電機監測系統中,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。其中作為下位機的單片機既可以獨立進行各臺電機的數據采集和現場控制,又可將數據傳送給pc微機;pc微機可將測試數據進行處理和存貯管理,顯示有關數據、曲線和波形,又可向各單片機發出控制命令,進行集中控制。目前,這一模式在多點數據采集控制系統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據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,往往不得不采用較低的通汛速度。本系統因為要監測各電機電流電壓波形,并定時對采集的數據進行分析處理,通訊數據量較大,較低的通訊速度往往不能滿足要求。本文就分布式數據采集系統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:數據位數(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,以區別發送的是地址幀還是數據幀。若從機的控制位sm2-1,則當接收的是地址幀時,數據裝入sbuf,并置位ri=i,向cpu發中斷請求;若收到的是數據幀,則不產生中斷,將信息丟棄。若sm2=0,則無論是她址幀還是數據幀,都產生ri-1中斷標志,數據裝入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可發送11位數據幀,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,使得在發送地址時為1,發送數據時為0。這樣,用奇偶校驗位來模似單片機的tb8位。
3 電機監測系統通訊接口設計
本電機監測系統有1臺pc帶8臺(或更多臺)電機分布監測系統中的快速通訊 馬宏忠 胡虔生 徐 爽電機數據采集終端。通訊接口的電平轉換通過單電源的icl232實現,各個單片機的發達線(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據的準確性
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