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1、第13卷第3期高等函授学报(自然科学版)Vol.13No.32000年6月JournalofHigherCorrespondenceEducation(NaturalSciences)June2000文章编号:1006-7353(2000)-018-02X智能仪表的远程通讯和控制管理刘震球(武汉锅炉股份公司测试中心) 摘要:本文对智能仪表几种实用新型标准通信接口进行了分析,并对利用现有网络实现远程通讯和控制管理的原理进行了有益探讨。关键词:智能仪表;标准通信接口;远程通讯网中图分类号:TP393.03文献标识码:A 近年来,随着网络通讯技术的飞速发展,标准虽然传输速
2、率不高,传输距离短,但应用许多智能仪表和工业控制系统利用标准通信较早,特别是在计算机外设、工业控制、仪表[1]接口和现有网络(如公用交换电话网、电力网通信方面有广泛应用基础。等)实现远程数据通讯和控制管理,特别是家用电器日趋智能化的今天,运用标准通信接口进行远程遥控有着广阔的开发和应用空间。本文以此为目的,就目前智能化仪表几种实用新型标准通信接口及实现远程数据通讯网络的系统结构作一个简要的分析和探讨。1 标准通信接口图1RS-232C/V-24信号电平1.1RS-232/V.24接口1.220mA电流环路RS-232是美国电子工业协会(EIA)制与RS-232C接口不同
3、,20mA电流环定的作为串行通信接口的电气标准,相应的路采用电流信号控制,如图2所示,把20mA国际标准是由CCITT定义的V.24接口。该标准定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)间按串行传输的接口信号。采用单端驱动非差分接收电路,如图1所示,线路上的电压对地对称分布且高于3V,用低于-3V的电压表示二进制“1”,用高于+3V的电压表示二进制“0”,其最大数据传输率为图220mA电流环路20kbps,最长可驱动电缆为15米。该标准还电流作为二进制“1”,零电流作为二进制“0”,作为任何面向字符的外设(如视频显示器环路开关(如继电器或光电耦合器等)控制电V
4、DU、打印机等)与计算机的接口标准。该流通断,环路开关状态发送信号控制。由于X收稿日期:2000-03-2255©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第13卷第3期高等函授学报(自然科学版)Vol.13No.32000年6月JournalofHigherCorrespondenceEducation(NaturalSciences)June2000发送和接收各用一对线且自成回路抵消了共送端调制成300Hz～3kHz范围内的模
5、拟信模噪声的干扰,因此最大传输距离可达1km。号进行传输,以某个振幅、频率或相位为二进但由于传输速率受环路开关的影响,传输速制“0”,另一个为二进制“1”;在接收端经解调率较低,一般小于9600bps。还原成数字信号,通过标准接口传给计算机1.3RS-485接口和数据终端。通常在通信两端均需要调制和RS-485标准采用平衡驱动差分接收电解调,因此我们把这种既调制也解调的数据路,即在一对平衡的互连电缆A和B上传送传输设备称为调制解调器(modem)。使用公差分信号,在接收端使用差分接收器进行信用交换电话网数据传输系统结构如图3所号判断。如果A线的电位比B线高0.3V,示。
6、则发送二进制“1”,如果A线的电位比B线低0.3V,则发送二进制“0”。因此有较高的抗共模干扰能力,且信号发送频率最高可达10MHz,当传输速率小于100kbps时,传输距图3 公用交换电话网的通信系统结构2.2电力载波通信网离可大于1000m。RS-485采用半双工通信电力网也是铺设最为广泛的网络,利用在多站点互连时可节省信号线,便于高速,较[2]电力网进行数据传输不仅运行成本低而且方远距离传送。便实用,其工作原理如图4所示。上述三种标准通信接口均属串行数据通信接口,其特点是干扰小,通信速率较高,接线少,成本低,是远程通信使用较多的通信接口。2 数据通信网图4 电力线
7、载波通信基本原理2.1公用交换电话网(PSTN)发送端将数据调制到一个高频载波上公用电话网是铺设最为广泛的网络之去,在经功率放大后通过耦合电路耦合到电一,虽然它是完全基于模拟传输且带宽较窄,力线上,一般耦合到电力线上的信号频率为数据传输率低,误码率高,但它是已有的电话几十到几百kHz,峰值只有几伏,因此不会对通信设施,无需另铺私有电缆,成本低,目前电力线路造成不良影响。接收端同样通过耦对数据通信勉强够用,因此对数据流量不大合电路将高频信号分离出来,滤去干扰信号的远程数据传输和控制管理系统来说是一种后放大,再经解调还原数据。较为实用、经济的
