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RS485-2*0.75护套厚度
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RS485-2*0.75护套厚度

基于RS485接口的DGL通信协议(修改)

1.       前言

在常见的数字式磁致伸缩液位计中,多采用RS485通信方式。但RS485标准仅对物理层接口进行了明确定义,并没有制定通信协议标准。因此,在RS485的基础上,派生出很多不同的协议,不同公司均可根据自身需要设计符合实际情况的通信协议。并且,RS485允许单总线多机通信,如果通信协议设计不好,就会造成相互干扰和总线闭锁等现象。如果在一条总线上挂接不同类型的产品,由于协议不一样,很容易造成误触发,造成总线阻塞,使得不同产品对总线的兼容性很差。

随着RS485的发展,Modicon公司提出的MODBUS协议逐步得到广泛认可,已在工业领域得到广泛应用。而MODBUS的协议规范比较烦琐,并且每字节数据仅用低4位(范围:0~15),在信息量相同时,对总线占用时间较长。

DGL协议是根据以上问题提出的一种通信协议。在制定该协议时已充分考虑以下几点要求:

a.         兼容于MODBUS 。也就是说,符合该协议的从机均可挂接到同一总线上。

b.         要适应大数据量的通信。如:满足产品在线程序更新的需要(未来功能)。

c.         数据传输需稳定可靠。对不确定因素应加入必要的冗错措施。

d.         降低总线的占用率,保证数据传输的通畅。

2.       协议描述

为了兼容其它协议,现做以下定义:

通信数据均用1字节的16进制数表示。从机的地址范围为:0x80~0xFD,即:MSB=1;命令和数据的数值范围均应控制在0~0x7F之间。即:MSB=0,以区别地址和其它数据。

液位计的编码地址为:0x82~0x9F。其初始地址(出厂默认值)为:0x81。

罐旁表的编织地址为:0xA2~0xBF。其初始地址(出厂默认值)为:0xA1。

其它地址用于连接其它类型的设备,也可用于液位计、罐区表地址不够时的扩充。

液位计的命令范围为:0x01~0x2F,共47条,将分别用于参数设定、实时测量、诊断测试、在线编程等。

通信的基本参数为:4800波特率,1个起始位,1个结束位。字节校验为奇校验。

本协议的数据包是参照MODBUS RTU 通信格式编写,并对其进行了部分修改,以提高数据传输的速度。另外,还部分参照了HART协议。其具体格式如下:

ADDRESS

COMMAND

Byte Count

DATA

Check SUM

地址

命令

字节数

数据

校验和

1 Byte

1 Byte

=n, 1 Byte

n Byte

1 Byte

80~9F

01~2F

00~10

0~7F

0~7F

表中,数据的最大字节数为16个。也就是说,整个数据包最长为20个字节。

“校验和”是其前面所有数据异或得到的数值,然后将该数值MSB位清零,使其满足0~7F的要求。在验证接收数据包的“校验和”是否正确时,可将所有接收数据(包括“校验和”)进行异或操作,得到的数据应=0x80。这是因为,只有“地址”的MSB=1,所以异或结果的MSB也必然等于1。

本协议不支持MODBUS中所规定的广播模式。

3.       时序安排

在上电后,液位计将先延迟10秒,等待电源稳定。然后,用5秒的时间进行自检和测试数据。接着产品进入待机状态并打开RS485通信接口,等待主机的请求。因此,主机应在液位计上电20秒后,再将液位计置为工作状态,进行测量操作。

液位控制器(HMT-900或H-1000)主要用于液位计的供电和防爆安全隔离。主机可通过RTS信号控制(HMT-900或H-1000)供给液位计的电源。当RTS有效时,电源将被打开。因此,液位计的电源是可以通过主机软件控制的。

在现场应用中,主机软件的工作时序一般应遵循以下几个步骤。

1)      在开主机前,并认真检查各相关设备的电源和电缆连接情况。

2)      在启动主机软件时,打开相应串行端口。使能RTS信号,给液位计上电。

3)      软件初始化操作,延迟20秒。

4)      读液位计的相应参数,然后将液位计置为工作状态。

5)      此时,主机可进入正常的轮训、记录、显示、报警等工作



RS485屏蔽电缆

当高速、远距离通信,或者处于干扰恶劣的工业环境下,选择传输介质就显得十分重。是楼宇自控、工业控制网络、电力自动化等通讯网络的常用电缆型号。

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  普通双绞屏蔽型电缆 STP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG ,电缆外径8.2mm左右,灰色护套。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时,屏蔽层一端接地!

铠装双绞屏蔽型电缆 ASTP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG ,电缆外径12.3mm左右,黑色护套。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、防爆要求的场所。使用时,建议铠装层两端接地,最内层屏蔽一端接地!

CC-Link的总线电缆是特性阻抗为110±10Ω的3芯绞合屏蔽电缆,国产型号规格:STP-110Ω(for CANopen & CC-Link)3C×20AWG  ,使用时,屏蔽层应只在一端接地!


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最常用的方法就是给电缆套上钢管或直接采用高导磁率材料制成的铠装型电缆——ASTP-120Ω(for RS485 & CAN) one pair 18 AWG ,电缆外径12.3mm左右。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、防爆要求的场所。使用时,建议铠装层两端接地,最内层屏蔽一端接地!

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