RS-485总线在汽车地衡计量系统中的应用

　　0　引言

　　地衡计量是企业物资计量的主要手段之一,但在实际工作中其管理水平和方法不够健全,尤其是技术手段落后,传统测试仪基于手工操作,因而测量精度和工作效率难以满足现实需要。基于手工管理模式,不仅易滋生人为作弊现象,而且各部门不能充分共享数据,使大量数据的统计、汇总、查询及监管等方面效率低下,影响企业的效益和发展。为此,称重数据的自动采集、处理是完善监控的重要一环,不仅为企业建设具有自身特色的管理现代化的信息网络提供了可靠数据,也促进新的生产和管理理念形成,从而提升企业竞争力。RS-485总线收发器采用平衡发送和差分接收,具有灵敏度高、可靠性高、传送距离远、速度快、抗干扰能力强等优点[1],在工业生产中得到了广泛应用。因此,构建RS-485总线型分布式监控系统具有很高的实用价值。

　　1　分布式监控系统硬件设计

　　1.1　概述

　　RS-485总线型分布式监控系统以计算机作为上位机,以单片机为核心的测控仪作为下位机。为确保系统工作的可靠性和冗余性,所设计分布式系统采用双方案方式,即上位机工作方案和测控仪工作方案。以上位机工作方案为主,测控仪工作方案为铺,当分布式系统某通道或通信出现故障时,各测控仪可自主工作。

　　1.2　分布式系统总体设计

　　根据分布式系统工作方式要求和硬件组态设计思想,采用分层体系结构。系统上位机选用具有高可靠性和适用于工业环境的IPC ( industrial personal com-puter)作为管理站,自主开发测控仪,既能独立完成测试工作,也提供RS-485通信接口,在IPC的RS-232端口加一块MODEL1102 RS-232/RS-485接口转换模块,组成RS-485网络分布式监控系统[2]。

　　分布式监控系统能确保当某个测控仪通道出现故障时,不影响上位机对其它测控仪监控;当上位机或网络出现故障时,也不会影响现场控制级正常工作。综合汽车地衡计量分布式监控系统的实际需要,由测控仪和传感器构成测控通道,系统硬件总体结构如图1所示。

　　1.3　测控仪设计

　　测控仪设计主要考虑两方面的要求:一方面根据系统总体双工作方案要求,测控仪作为监控系统的下位机,需要具备通信接口;另一方面针对测控仪的前向输入通道传感器动态范围大、会产生振动干扰等特性的需要,要求信号调理模块的放大倍数能根据输入信号的大小自动调整。所设计汽车地衡测控仪系统硬件结构如图2所示。

　　1.3.1　测试模块

　　测量电路模块除AT89S52外,核心电路为信号调理及采集电路。其主要作用是把称重传感器信号转换为AT89S52能接收的CMOS数字电平,利用高性能的模数转换器,以实现称重测试的工作。