福州聚福興自動(dòng)化有限公司

2098-DSD-HV100X現(xiàn)貨

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DCS及ESD簡 介
一、DCS----分布式控制系統(tǒng)
1、什么是DCS
DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distributed Control System），在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。
2、DCS有什么特點(diǎn)
DCS是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。DCS通常采用若干個(gè)控制器（過程站）對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。操作采用計(jì)算機(jī)操作站，通過網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。因此，DCS的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話就是：分散控制集中管理。
3、DCS的結(jié)構(gòu)是怎樣的
上圖是一個(gè)較為全面的DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過程級(jí)主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。
4、DCS的控制程序是由誰執(zhí)行的
DCS的控制決策是由過程控制站完成的，所以控制程序是由過程控制站執(zhí)行的。
5、過程控制站的組成如何?
DCS的過程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由電源、CPU（中央處理器）、網(wǎng)絡(luò)接口和I/O組成
6、什么是DCS的開放性
DCS的開放性是指DCS能通過不同的接口方便地與第三方系統(tǒng)或設(shè)備連接，并獲取其信息的性能。這種連接主要是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，采用通用的、開放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口是DCS開放性的保障。
7、什么是系統(tǒng)冗余
在一些對(duì)系統(tǒng)可靠性要求很高的應(yīng)用中，DCS的設(shè)計(jì)需要考慮熱備份也就是系統(tǒng)冗余，這是指系統(tǒng)中一些關(guān)鍵模塊或網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上有一個(gè)或多個(gè)備份，當(dāng)現(xiàn)在工作的部分出現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)可以通過特殊的軟件或硬件自動(dòng)切換到備份上，從而保證了系統(tǒng)不間斷工作。通常設(shè)計(jì)的冗余方式包括：CPU冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、電源冗余。在情況下，一些系統(tǒng)會(huì)考慮全系統(tǒng)冗余，即還包括I/O冗余。
8、什么是I/O余量
與冗余不同，I/O余量只是系統(tǒng)中I/O數(shù)量大于應(yīng)用的要求，這種余量只是數(shù)量上的，主要目的是使系統(tǒng)今后有繼續(xù)加入控制信號(hào)的可能
二、DCS在選型中的幾個(gè)問題
工藝流程確定后，控制系統(tǒng)被控對(duì)象也就確定。選用哪種控制系統(tǒng)成為重要問題,這主要根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模和預(yù)算來考慮。DCS與模擬儀表相比更復(fù)雜，技術(shù)性能要求更高，除控制硬件外，還涉及通信協(xié)議、監(jiān)控軟件及與其相連的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。新系統(tǒng)出現(xiàn)后，與互連網(wǎng)Web技術(shù)相結(jié)合，還涉及工業(yè)連接軟件和優(yōu)化控制軟件，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、與工廠關(guān)系數(shù)據(jù)庫的連接，傳統(tǒng)DCS、PLC的互操作等問題。
1、按預(yù)算確定控制系統(tǒng)
如控制回路較多，模擬量采集較大，熱電阻、熱電偶的采集較多時(shí)，應(yīng)選用DCS。采用哪種DCS，應(yīng)從以下幾方面考慮:
目前，正是新老系統(tǒng)交接時(shí)期，DCS軟、硬件正由專用走向通用。選比較新型的系統(tǒng)，價(jià)格比較低，備品比較好買，維護(hù)費(fèi)用會(huì)大幅度下降。與其他系統(tǒng)互連容易，費(fèi)用低。系統(tǒng)集成是未來十幾年的趨勢(shì),是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新階段。
DCS制造廠家往往對(duì)某一領(lǐng)域比較專長。如Honeywell TDC2000、TDC3000、TPS和PKS系統(tǒng)，橫河CS1000、CS3000系統(tǒng)主要用于石化部門，因?yàn)槠溟]環(huán)控制回路比較多，模擬量控制比較方便。模擬量和開關(guān)量控制是完全分開的，在開關(guān)量的控制方面不如其他DCS方便。
BAILEY公司N90、INFI90，西屋WDPFI、WDPFII、OVATION系統(tǒng)主要用于電力系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)在模擬量和開關(guān)量結(jié)合方面較好。OVATION系統(tǒng)是新型軟DCS系統(tǒng)，也是現(xiàn)在銷售情況好的系統(tǒng)之一。
Fisher-Rosmount公司和西屋被Emerson收購，老系統(tǒng)PROVOX、RS3大多用于化工系統(tǒng)，其批量、配方等很有特色?，F(xiàn)在已經(jīng)基本遷移改造到新系統(tǒng)Delta V上，新系統(tǒng)兼容現(xiàn)場(chǎng)總線和Hart協(xié)議。
不同工藝過程會(huì)有一些特殊要求，如電廠要有電調(diào)設(shè)備(DEH)和事件順序記錄（SOE）。水泥行業(yè)、冶金行業(yè)等開關(guān)量與模擬量之比大約是6：1，而且純滯后環(huán)節(jié)較多，有時(shí)需控制補(bǔ)償?shù)?，選型時(shí)要考慮這些因素。有的DCS系統(tǒng)開關(guān)量邏輯控制組態(tài)不太方便，這時(shí)要考慮采用DCS和PLC混合使用。如電廠鍋爐控制采用DCS，輸煤程控和水處理、除灰等邏輯控制采用PLC。
經(jīng)濟(jì)性該從DCS價(jià)格和預(yù)計(jì)效益角度考慮。同檔次中，進(jìn)口DCS控制功能強(qiáng)一些。進(jìn)口產(chǎn)品有一些先進(jìn)控制算法，如Smith預(yù)估、三維矩陣運(yùn)算等，因銷售時(shí)間較長，軟件保證體系更完善。國產(chǎn)DCS價(jià)格低很多，也能滿足基本技術(shù)要求,因開發(fā)較晚，某些技術(shù)比國外的還先進(jìn)一些，如以太網(wǎng)的應(yīng)用、導(dǎo)軌式的嵌入式PC為基礎(chǔ)的控制器和已經(jīng)有現(xiàn)場(chǎng)總線接口等。從結(jié)構(gòu)上看，我國DCS比某些進(jìn)口DCS還合理。
國外傳統(tǒng)DCS廠家的控制器差別不大，但操作站區(qū)別較大。分以PC機(jī)和小型機(jī)為基礎(chǔ)兩類。小型機(jī)價(jià)格比PC機(jī)高很多,且許多機(jī)型已停產(chǎn)。PC機(jī)操作系統(tǒng)用NT，穩(wěn)定性雖沒UNIX好，但作為操作站使用足夠。小型機(jī)接口用SCSI，傳輸速率理論上是串行20倍之多。以NT操作系統(tǒng)作為操作站，如采用串行連接，點(diǎn)數(shù)（標(biāo)簽數(shù)）能少一些，這與硬件配置有關(guān)。有時(shí)由于硬件與軟件配合不好，會(huì)頻繁死機(jī)。國產(chǎn)PC機(jī)更便宜，采用PC機(jī)操作站，可以采用新機(jī)型和監(jiān)控軟件，與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展基本同步?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)軟件的安裝、調(diào)試、聯(lián)網(wǎng)和開發(fā)也更熟悉。監(jiān)控軟件分專用和通用，通用監(jiān)控軟件開放性能好，能在以太網(wǎng)中用DDE、或OPC方式交換數(shù)據(jù)。專用監(jiān)控軟件腳本不豐富，不能與第三方設(shè)備連接，所以目前快要退出市場(chǎng)，但病毒、黑客難以侵入;致命的缺點(diǎn)是開放性能差。
傳統(tǒng)DCS即將退出市場(chǎng)，新型系統(tǒng)可以是集成的，也可以由DCS廠家作為系統(tǒng)供應(yīng)的。對(duì)于集成系統(tǒng)可以是操作站采用通用的，控制器有許多接口，與PLC，Web連用。用戶可以通過工程公司集成，應(yīng)按照項(xiàng)目的規(guī)模大小和預(yù)算資金來選擇使用。由于有通用的監(jiān)控軟件，符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件、可以選用嵌入式系統(tǒng)或軟DCS系統(tǒng)，集成的控制系統(tǒng)有可能達(dá)到高的性價(jià)比。
系統(tǒng)規(guī)模主要由系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)確定。其中包括連鎖、特殊控制要求所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)。選擇DCS的型號(hào)要看資金確定和維護(hù)的工作量，有的DCS除操作站需要維護(hù)以外，控制部分基本不需維護(hù)。
在選型時(shí)，要考慮是否需要冗余。新型DCS的通訊網(wǎng)絡(luò)是冗余的，結(jié)點(diǎn)之間距離和DCS網(wǎng)絡(luò)總長度以及各結(jié)點(diǎn)地理配置有關(guān)。通用以太網(wǎng)，網(wǎng)卡等價(jià)格很低，而專用網(wǎng)絡(luò)接口很貴。經(jīng)濟(jì)性涉及很多因素，好聯(lián)系國內(nèi)類似單位，進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，或請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的專家解決有關(guān)困難。
工程承包方的技術(shù)力量。要選擇技術(shù)力量較強(qiáng)單位作總體方案，而具體編程或組態(tài)可分別完成。國外DCS廠商技術(shù)人員不可能大批來我國服務(wù)，不熟悉我們應(yīng)用情況，更不可能什么系統(tǒng)都很清楚，所以具體實(shí)施還是國內(nèi)技術(shù)人員較好。
如采用進(jìn)口DCS，可得到國外一些開發(fā)工業(yè)連接軟件公司的技術(shù)支持，能把系統(tǒng)做好一些。我國技術(shù)人員也得到提高。雖然我國技術(shù)與國外相比有一定距離，但國內(nèi)技術(shù)人員對(duì)國內(nèi)情況比較了解，在國外大公司支持下，做的工程會(huì)達(dá)到更好性能。
售后服務(wù)。國外廠商通常配品、備件供應(yīng)價(jià)格高，且不能及時(shí)提供。用戶應(yīng)選擇廠商實(shí)力雄厚，技術(shù)力量強(qiáng)、境內(nèi)技術(shù)支持好的廠家。廠家會(huì)不斷更新產(chǎn)品，新舊產(chǎn)品兼容性要好。國內(nèi)DCS廠家配品、備件供應(yīng)較及時(shí)，售后服務(wù)做的比較好，許多第三方廠家也開發(fā)了許多價(jià)廉物美的產(chǎn)品，用戶都可選用。
技術(shù)的先進(jìn)性。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，而DCS發(fā)展相對(duì)穩(wěn)定，這涉及新技術(shù)的應(yīng)用。要注意：有些國外廠家為搶占市場(chǎng)，經(jīng)常把不太成熟的產(chǎn)品推到第三。國產(chǎn)DCS銷售時(shí)間還不夠長，對(duì)一些軟件的測(cè)試條件不夠完善，在一些極特殊情況下，是否會(huì)產(chǎn)生問題沒有足夠證據(jù)，所以有時(shí)發(fā)生故障會(huì)有解釋不清的情況。
系統(tǒng)集成已成熟，為節(jié)約資金，可采用。應(yīng)該向ABB公司學(xué)習(xí)，它的工業(yè)IT，就是集成了許多家的產(chǎn)品。用類似的辦法，不僅能集成出好的系統(tǒng)，還能培養(yǎng)技術(shù)隊(duì)伍。
綜上，選型不但要考慮項(xiàng)目規(guī)模和預(yù)算，還要考慮一系列其它因素。系統(tǒng)集成是以后的方向，不僅滿足控制要求，而且性能好、資金省。
2、按輸入/輸出點(diǎn)數(shù)確定操作站控制器的型號(hào)和臺(tái)數(shù)
控制器和處理I/O點(diǎn)數(shù)的能力
系統(tǒng)首先要決定采用多少控制器和人機(jī)界面?；芈房刂破鹘M成的系統(tǒng)是比較單一，提供的IO點(diǎn)數(shù)確定，用滿它的I/O點(diǎn)和回路數(shù)目是可以的（有現(xiàn)場(chǎng)總線連在控制器上除外）。購買的產(chǎn)品品牌確定后，就要確定PLC或DCS的型號(hào)，要購買多少臺(tái)控制器、一個(gè)控制器需要配多少I/O卡件。這個(gè)問題對(duì)于終用戶來說是很重要的。
硬件組態(tài)。DCS、PLC的型號(hào)確定以后，計(jì)算各種類型的I/O的卡件數(shù)。這稱為硬件（或稱為硬件配置）組態(tài)。硬件組態(tài)有三方面考慮：首先是與控制器位置有關(guān)的I/O設(shè)備位置的確定。考慮到安裝布線費(fèi)用，遠(yuǎn)程I/O體系有優(yōu)勢(shì)。本地I/O或遠(yuǎn)程I/O選定以后，就要選模塊型號(hào)。通常不會(huì)只要一種型號(hào)I/O模塊。型號(hào)選定后，計(jì)算每種型號(hào)I/O模塊數(shù)。根據(jù)所用的現(xiàn)場(chǎng)傳感器、控制設(shè)備工作原理和電壓幅值來劃分統(tǒng)計(jì)。根據(jù)（輸入/輸出）功能、電壓、工作原理，統(tǒng)計(jì)接口模塊數(shù)。
軟件組態(tài)。上述工作完成后，才開始軟件組態(tài)，即DCS采用功能塊組態(tài)，PLC編制梯形圖。現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試，后使系統(tǒng)很好的運(yùn)轉(zhuǎn)。除了I/O模塊數(shù)，還要考慮控制器邏輯程序所用處理機(jī)內(nèi)存容量，后還要考慮處理機(jī)指令系統(tǒng)。
關(guān)于DCS，控制器I/O點(diǎn)數(shù)配置比PLC要復(fù)雜一些。因DCS主要考慮模擬量處理，它占的處理機(jī)內(nèi)存容量更多。所以選型后，還必須確定點(diǎn)數(shù)裕量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)實(shí)際有100個(gè)I/O點(diǎn)，應(yīng)選用能識(shí)別300-400點(diǎn)I/O的控制器。
假設(shè)一臺(tái)DCS控制器能連接64塊I/O卡，在實(shí)際連接時(shí)，連接20多塊I/O卡才合適。每塊卡分別是8路或16路。如果都是開關(guān)量，塊數(shù)可適當(dāng)多一些;模擬量塊數(shù)要少一些。
如果一臺(tái)DCS控制器能完成120個(gè)PID控制回路任務(wù)，在做組態(tài)時(shí)好作40多個(gè)回路，再加上部分開關(guān)量和模擬量采集，控制器才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一定不要作太滿，否則不僅影響控制器運(yùn)行，還影響DCS通訊網(wǎng)絡(luò)工作。
一個(gè)系統(tǒng)要用好幾臺(tái)控制器，各控制器作硬件組態(tài)時(shí)，相互間負(fù)荷要平衡，各控制器輸入/輸出點(diǎn)數(shù)要相當(dāng)。各控制器要組態(tài)多少PID回路關(guān)系不大，只要I/O的點(diǎn)數(shù)大約是大能力的30-40%左右。如兩臺(tái)控制器輸入/輸出點(diǎn)數(shù)都沒超出，但數(shù)量差太遠(yuǎn)，比如一臺(tái)是1000多點(diǎn)，而另一臺(tái)只有100多點(diǎn)，這時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)的工作不太正常。
控制器識(shí)別I/O點(diǎn)數(shù)的能力和推薦的I/O點(diǎn)數(shù)。說明書中控制器宣傳的讀取I/O能力越大，留的余量就應(yīng)越大。如宣布一臺(tái)控制器有12000點(diǎn)的I/O能力，或有5000點(diǎn)的I/O能力，實(shí)際I/O點(diǎn)不能超過1/3，甚至還要少。使用每塊卡件，如8通道輸入卡，還要留出1-2個(gè)通道，16路輸入卡，要留出2-3個(gè)通道，以便調(diào)試時(shí)更換通道用。尤其是熱電阻或熱電偶卡，一定要留富余通道，小信號(hào)的模擬量通道更易損壞，調(diào)試時(shí)更要小心。廠家會(huì)給出一臺(tái)控制器推薦的I/O點(diǎn)數(shù)，根據(jù)這個(gè)點(diǎn)數(shù)留余量，而不是一臺(tái)控制器能識(shí)別I/O的能力。
操作站和標(biāo)簽量。傳統(tǒng)DCS的操作站讀取I/O點(diǎn)數(shù)是有嚴(yán)格規(guī)定的，能顯示標(biāo)簽量的多少與下列幾個(gè)因素有關(guān)：作站主機(jī)CPU的運(yùn)算速度；操作站主機(jī)存儲(chǔ)器的大小；主機(jī)與DCS網(wǎng)絡(luò)接口的連接方式（有串行和SCSI之分）；監(jiān)控軟件所接收I/O點(diǎn)數(shù)。按說明書作操作站組態(tài)。
根據(jù)操作站顯示標(biāo)簽數(shù)量，決定操作站臺(tái)數(shù)。新型系統(tǒng)由于主機(jī)CPU的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量都能滿足要求，標(biāo)簽量可以作的很大，幾萬個(gè)標(biāo)簽都可以作到。
3、關(guān)于控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層次
80年代傳統(tǒng)DCS網(wǎng)絡(luò)只有一級(jí)或兩級(jí)，分別是連接控制器和人機(jī)界面的通信網(wǎng)絡(luò)。有的系統(tǒng)分成完成閉環(huán)控制任務(wù)的控制器、完成數(shù)據(jù)采集的控制器和完成邏輯控制任務(wù)的控制器，控制器之間用通信網(wǎng)絡(luò)連接起來。這樣就有兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)。
90年代為把生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)送到以太網(wǎng)，與MIS系統(tǒng)連接起來，又增加了網(wǎng)關(guān)，從而增加了網(wǎng)絡(luò)層次。網(wǎng)絡(luò)層次增加了，又增加專用的通信接口，有一層網(wǎng)絡(luò)只讀取數(shù)據(jù)，對(duì)控制沒有貢獻(xiàn)，由于使用接口產(chǎn)生瓶頸，使通信效率降低。
新型系統(tǒng)的控制器能直接上以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)層次比較少，系統(tǒng)價(jià)格比較低。在作系統(tǒng)集成時(shí)，選用接口比較多的控制器，如以太網(wǎng)口、Modbus協(xié)議、RS232C或RS485等，使得控制器能與現(xiàn)場(chǎng)總線相連，或能與PLC相連。集成的系統(tǒng)功能強(qiáng)、能與商業(yè)活動(dòng)結(jié)合在一起，并且能把控制系統(tǒng)當(dāng)成一個(gè)核心似的，第三方能作二次開發(fā)。
三、RS485簡介
RS485簡介
智能儀表是隨著80年代初單片機(jī)技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的，現(xiàn)在儀表市場(chǎng)基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業(yè)信息化的需要，企業(yè)在儀表選型時(shí)其中的一個(gè)必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口。初是數(shù)據(jù)模擬信號(hào)輸出簡單過程量，后來儀表接口是RS232接口，這種接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現(xiàn)的RS485解決了這個(gè)問題。下面我們就簡單介紹一下RS485。
RS485接口
RS485采用差分信號(hào)負(fù)邏輯，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)在同一總線上多可以掛接32個(gè)結(jié)點(diǎn)。在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時(shí)只是簡單地用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號(hào)地的連接，這種連接方法在許多場(chǎng)合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有二個(gè)原因：(1)共模干擾問題：RS-485接口采用差分方式傳輸信號(hào)方式，并不需要相對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來檢測(cè)信號(hào)，系統(tǒng)只需檢測(cè)兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V，只有滿足上述條件，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時(shí)就會(huì)影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。(2)EMI問題：發(fā)送驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)中的共模部分需要一個(gè)返回通路，如沒有一個(gè)低阻的返回通道（信號(hào)地），就會(huì)以輻射的形式返回源端，整個(gè)總線就會(huì)像一個(gè)巨大的天線向外輻射電磁波。
由于PC機(jī)默認(rèn)的只帶有RS232接口，有兩種方法可以得到PC上位機(jī)的RS485電路：（1）通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路將PC機(jī)串口RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)，對(duì)于情況比較復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境好是選用防浪涌帶隔離珊的產(chǎn)品。（2）通過PCI多串口卡，可以直接選用輸出信號(hào)為RS485類型的擴(kuò)展卡。
RS485電纜
在一般場(chǎng)合采用普通的雙絞線就可以，在要求比較高的環(huán)境下可以采用帶屏蔽層的同軸電纜。在使用RS485接口時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線路，從RS485接口到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的大電纜長度與信號(hào)傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢龋@個(gè)長度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所影響。理論上RS485的長傳輸距離能達(dá)到1200米，但在實(shí)際應(yīng)用中傳輸?shù)木嚯x要比1200米短，具體能傳輸多遠(yuǎn)視周圍環(huán)境而定。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，多可以加八個(gè)中繼，也就是說理論上RS485的大傳輸距離可以達(dá)到9.6公理。如果真需要長距離傳輸，可以采用光纖為傳播介質(zhì)，收發(fā)兩端各加一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，多模光纖的傳輸距離是5~10公里，而采用單模光纖可達(dá)50公里的傳播距離。
RS485布網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：
（1）采用一條雙絞線電纜作總線，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來，從總線到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號(hào)對(duì)總線信號(hào)的影響低。有些網(wǎng)絡(luò)連接盡管不正確，在短距離、低速率仍可能正常工作，但隨著通信距離的延長或通信速率的提高，其不良影響會(huì)越來越嚴(yán)重，主要原因是信號(hào)在各支路末端反射后與原信號(hào)疊加，會(huì)造成信號(hào)質(zhì)量下降。
（2）應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性，在阻抗不連續(xù)點(diǎn)就會(huì)發(fā)生信號(hào)的反射。下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜，或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝，再者是過長的分支線引出到總線。
總之，應(yīng)該提供一條單一、連續(xù)的信號(hào)通道作為總線。
在RS485組網(wǎng)過程中另一個(gè)需要主意的問題是終端負(fù)載電阻問題，在設(shè)備少距離短的情況下不加終端負(fù)載電阻整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能很好的工作但隨著距離的增加性能將降低。理論上，在每個(gè)接收數(shù)據(jù)信號(hào)的中點(diǎn)進(jìn)行采樣時(shí)，只要反射信號(hào)在開始采樣時(shí)衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在實(shí)際上難以掌握，美國MAXIM公司有篇文章提到一條經(jīng)驗(yàn)性的原則可以用來判斷在什么樣的數(shù)據(jù)速率和電纜長度時(shí)需要進(jìn)行匹配：當(dāng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)間（上升或下降時(shí)間）超過電信號(hào)沿總線單向傳輸所需時(shí)間的3倍以上時(shí)就可以不加匹配。
一般終端匹配采用終端電阻方法，RS-485應(yīng)在總線電纜的開始和末端都并接終端電阻。終接電阻在RS-485網(wǎng)絡(luò)中取120Ω。相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻，因?yàn)榇蠖鄶?shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω。這種匹配方法簡單有效，但有一個(gè)缺點(diǎn)，匹配電阻要消耗較大功率，對(duì)于功耗限制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)不太適合。另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配。利用一只電容C隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。但電容C的取值是個(gè)難點(diǎn)，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)行折衷。還有一種采用二極管的匹配方法，這種方案雖未實(shí)現(xiàn)真正的“匹配”，但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號(hào)，達(dá)到改善信號(hào)質(zhì)量的目的，節(jié)能效果顯著。
近兩年一些公司基于部分企業(yè)信息化的實(shí)施已完成，工廠中已經(jīng)鋪設(shè)了延伸到車間每個(gè)辦公室、控制室的局域網(wǎng)的現(xiàn)狀，推出了串口服務(wù)器來取代多串口卡，這主要是利用企業(yè)已有的局域網(wǎng)資源減少線路，節(jié)約成本，相當(dāng)于通過tcp/ip把多串口卡放在了現(xiàn)場(chǎng)。
RS485和其它總線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別：
我們把工業(yè)網(wǎng)絡(luò)歸結(jié)為三類：RS485網(wǎng)絡(luò)、HART網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。
HART網(wǎng)絡(luò)：HART是由現(xiàn)在的艾默生提出一個(gè)過度性總線標(biāo)準(zhǔn)，他主要是在4~20毫安電流信號(hào)上面疊加數(shù)字信號(hào)，物理層采用BELL202頻移鍵控技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)部分智能儀表的功能，但此協(xié)議不是一個(gè)真正意義上開放的標(biāo)準(zhǔn)，要加入他的基金會(huì)才能拿到協(xié)議，加入基金會(huì)要一部分的費(fèi)用。技術(shù)主要被國外幾家大公司壟斷，近兩年國內(nèi)也有公司再做，但還沒有達(dá)到國外公司的水平?，F(xiàn)在有很大一部分的智能儀表都帶有HART圓卡，都具備HART通訊功能。但從國內(nèi)來看還沒有真正利用其這部分功能，多只是利用手操器對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，沒有發(fā)揮出HART智能儀表應(yīng)有的功能，沒有聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控。從長遠(yuǎn)來看由于HART通信速率低組網(wǎng)困難等原因，HART儀表的采購量會(huì)程下滑趨勢(shì)，但由于HART儀表已經(jīng)有十多年的歷史現(xiàn)在在裝數(shù)量非常的大，對(duì)于一些系統(tǒng)集成商來說還有很大的可利用空間。

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