电机分布式监测系统中的快速通讯
马宏忠1,胡虔生1,徐 爽2
(1.东南大学,江苏 南京 210096,2.河海大学,江苏 南京 210 098)
摘要:简要介绍了电机分布式监测系统中快速通讯的实现方式,着重分析了怎样提高ibm - pc系列微机与多台
单片机之间通讯的速度,以及怎样保证传输数据的可靠性。
关键词:电机;监测;通讯
中图分类号:tm301.2 文献标识码:a 文章编号:1001-6848(2000)04-0054-03
l 引 言
在分布式电机监测系统中,常采用ibm - pc系列微机作为上位机,多台单。片机构成的智能测控仪表作为下位机,组成小型分布式系统。其中作为下位机的单片机既可以独立进行各台电机的数据采集和现场控制,又可将数据传送给pc微机;pc微机可将测试数据进行处理和存贮管理,显示有关数据、曲线和波形,又可向各单片机发出控制命令,进行集中控制。目前,这一模式在多点数据采集控制系统中已得到了广泛的应用。由于单片机串行通讯的抗干扰能力较差,通讯速率的提高,其误码率往往很快上升,在测控现场由于干扰严重,这一问题更为突出。从而提高通讯速度与通讯数据的准确性和通讯的可靠性往往成为一对矛盾。因此,一般由单片机与pc微机组成的测控系统,往往不得不采用较低的通汛速度。本系统因为要监测各电机电流电压波形,并定时对采集的数据进行分析处理,通讯数据量较大,较低的通讯速度往往不能满足要求。本文就分布式数据采集系统中怎样进行快速可靠的通讯进行研究。
2 多机通讯原理
通常ibm - pc微机内装有urat8250(或16550)异步通讯控制器,通过编程8250的寄存器,可以控制:数据位数(5、6、7、8位)、校验位、停止位、波特率等。从而可以与其它具有标准rs232c串行
口的计算机或设备进行通讯;单片机(mcs - 51及其兼容系列)本身有一个全双工串行岛,因此,配以必要的驱动、电平转换以及隔离电路就可以构成双方的通信接口电路。
mcs - 51系列单片机的串行口在工作方式2
(波特率固定)和方式3(波特率可变)时有多机通讯功能。在以方式2或3工作时,发送和接收的每一帧信息都是11位,其中第9位是可编程的,通过对scon的tb8置0或l,以区别发送的是地址帧还是数据帧。若从机的控制位sm2-1,则当接收的是地址帧时,数据装入sbuf,并置位ri=i,向cpu发中断请求;若收到的是数据帧,则不产生中断,将信息丢弃。若sm2=0,则无论是她址帧还是数据帧,都产生ri-1中断标志,数据装入subf。
虽然pc机的8250本身不具备mcs- 51系列单片机的多机通讯功能,但通过软件的方法可以使8250满足单片机多机通讯的要求。方法是:
8250可发送11位数据帧,格式为:
而mcs- 51单片机多机通讯的格式为:
所以,可以通过编程8250的奇偶校验位,使得在发送地址时为1,发送数据时为0。这样,用奇偶校验位来模似单片机的tb8位。
3 电机监测系统通讯接口设计
本电机监测系统有1台pc带8台(或更多台)电机分布监测系统中的快速通讯 马宏忠 胡虔生 徐 爽电机数据采集终端。通讯接口的电平转换通过单电源的icl232实现,各个单片机的发达线(txd)通过icl232,再用二极管隔离后连接于串行总线,并连接到pc微机的接收端(rxd),见图1。若电机较分散,且监测点也与主计算机距离较远,则需改用rs422接口,由75174/75175进行转换。
图中通讯接口及控制、指示电路除进行电平转换外,还具有向各采集器提供电源,各采集器工作状态指示,以及对各采集器进行相关的控制等功能,这样分布于现场的各采集器成为无人看守的“傻瓜采集器”。
4提高通讯速度与保证通讯数据的准确性
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