【摘要】用RS485串行通讯构成的总线型的分布式数据采集系统,数据采集模块可以进行单独采集测量,但采集结果需由上位机进行数据显示,保存,分析处理等操作,系统上层软件基于delphi开发平台,采用简单的非重叠I/O模式,通过合理的设置,有效地解决了I/O读写阻塞问题,增强了系统运行可靠性;由于采用分布式I/O采集模块,整个系统具备良好的扩展性。
【关键词】串行通讯 Delphi RS485 分布式数据采集
串行通讯因其线路简单,开发相对比较容易,所以经常应用于各种监控、测试和自动化设备中。而RS485串行总线接口采用平衡发送和差分接收的方式进行数据通讯,较RS232提高了抗共模干扰能力和传输距离,其在适当的波特率下通讯距离可以达到1千米以上。RS485总线可用于多个带有RS485接口设备的互连,以实现数据高速远距离传送,其连线十分方便,鉴于以上优点,RS485总线在工业控制现场得到了广泛的应用。
一、系统设计
本系统采用一台PC作为上位机,采集系统通过若干块研华Adam4000系列I/O模块完成,系统原理图如图1所示。
上位机的RS232串行口通过ADAM4520 RS232/RS485转换器转换为RS485总线,ADAM4000系列通过ADAM4520跟上位机(PC)进行通讯。各个采集模块设有自己惟一的地址,且各个模块之间不进行信息交换,一切通讯受上位机控制。开始时,所有下位机都处于监听状态,等待上位机发出指令。当上位机发出指令时,所有的采集模块都接收并且将其中的地址帧与自己的地址比较, 如果相同则继续接收后面的指令或数据,若不同则不予理睬。
系统通过从模块中采集到的数据,显示在软件中,通过软件的开发,可以对数据进行保存,分析等自动化操作。
二、通讯协议
本系统采用半双工异步通讯,下位机以串行中断方式接收。
ADAM4520模块已经帮我们把RS232的字符串信号转换成RS485的信号后,此信号就可以在RS485网络上传送了。而一个串行通讯进行之前必须先就传输的状态条件进行设置,ADAM4000系列的分布式模块所使用的校验位检查方式是None,数据位长度是8,停止位长度是1,模块的速度可以有多种选择,最高可以达到115200bps。分布式模块的命令格式被分成送出与响应两个部分,其中送出部分由计算机下达命令给分布式模块,由5个片段组成,如图2。
在分布式模块中,上位机会根据实际需求向模块发出指令,上位机在发送指令后如接收到下位机的应答则认为指令发送成功,可以发送下一个指令,否则重新发送此指令。模块在接收到正确的指令后送回执行结果,这个被传送回来的字符串由以下5个部分组成,如图3。
三、软件设计
采集软件的设计是完成整个系统的关键,我们使用mscomm控件作为串口的操作控件,通过下面4个简单步骤完成系统功能的设计。
1.通讯端口的打开
Begin
MSComm1.CommPort=1 //确定串口号
MSComm1.Settings=“9600,N,8,1” //波特率的设定,校验方式,数据位,停止位
MSComm1.PortOpen=True//打开串口
End
2.指令送出
Begin
MSComm1.Output:=’$01’+chr(13) //读取地址为01的模块数据
End
3.数据接收
Begin
Edit1.txt:=MSComm1.input //把接收的数据显示在Edit1控件上
End
4.结束系统
Begin
Close;
End
以上是单个功能的设计,实际设计中要复杂得多,下面是本人在设计使用的一个过程函数
procedure TFormADAMComm.MSCommAComm(Sender: TObject);
var
sss:ansistring; //串口数据
ci:byte; //DI,DO模块判断
qii:integer;//串口故障对比
begin
if not MSCommA.PortOpen then exit;
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