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    固定式报警器通讯协议标准化

    发布人:航通精密机械 发布日期:2017-12-02 查看次数:199次

      固定式一氧化碳报警器(以下简称报警器),是用于监测企业生产环境中是否一氧化碳的报警装置。报警器主要由探头和主机两部分构成。探头产生的信号以模拟方式传输到主机,主机实现显示、报警功能。采用模拟方式信号传输的报警器存在探头与主机显示值不一致的问题。如果将探头中A/D转换的显示结果(数据),以脉冲信号(数字信号)传送到主机,主机可直接完成对信号的处理,降低主机的响应时间,并保证探头和主机显示值一致。固定式报警器通讯协议的标准化,将提供一座共用数据平台,不同厂家生产的探头和主机间可以互换,建立了与虚拟仪表直接连接通道。报警器采用模拟方式传输信号存在的问题
      一、报警器的工作原理
      报警器由主机和探头分别安装在控制室和现场,由同一电源供电,探头由测量电路和显示报警电路构成,测量电路由传感器电路、放大电路和A/D转换电路构成。当空气中含有一氧化碳气体时,传感器产生电流,电流经放大电路放大后,分成两路相等的电信号,一路送A/D转换电路,变成数字信号,送显示报警电路;另一路信号传送到主机的多路信号接口。主机由多路信号接口、A/D转换电路和显示报警电路构成。主机采用巡检方式,分时选通多路信号接口的每一路输入信号,经A/D转换,送显示报警电路。
      二、模拟信号传输方式存在的问题
      报警器采用模拟信号传输方式,存在探头和主机显示值不一致的问题,其原因如下:①主机显示值实时性差,滞后探头。A/D转换周期一般在几毫秒至几十毫秒。一台主机   多有二十几个通道与探头连接。主机采用巡检工作方式,A/D分时采样每个通道;探头中A/D实时采样放大器输出的信号,A/D采样的时间差造成主机与探头显示结果不一致。甚至存在经检定探头合格而主机不合格的现象。②信号传输过程中,受环境影响,输入探头和主机A/D转换器的信号不一致。③探头和主机所处环境不同,A/D转换器温度系数使显示结果不一致。综上所述,报警器主机和探头显示值不一致是信号传输方式造成的。若将探头中A/D转换后的数据以脉冲信号传输,即采用双机通讯方式传输数据信号,就能彻底解决主机与探头显示值不一致的问题。
      数据通讯工作方式的报警器
      数据通讯指单片机与单片机和单片机与微机数据传送。单片机也称为微控制器,具有很强的数据运算、处理及传送功能,广泛用于数据采集、巡回检测、过程控制、智能仪器仪表等方面。单片机数据传送有串行和并行两种工作方式。数据通讯工作方式的报警器采用串行工作方式。在探头和主机中,各有一片单片机。探头中单片机,读取A/D转换数据,经串口传送给主机中单片机串口,数据经主机处理后显示,达到报警设定值时报警。
      数据通讯工作方式的报警器,具有以下优点:①数据传输距离长、速度快。主机和探头数据线   长可达到1300米,传送速率可达到几十MB/S。②主机数据处理速度快。处理一个通道的数据小于200微秒。③脉冲信号传送,数据线两端采用光耦隔离,抗干扰强,   系数高。④数据通讯有通讯协议,对传送数据进行校验功能,保证数据传送的准确性。⑤虚拟仪表可做为主机。数据通讯工作方式的报警器,解决了报警器探头和主机显示不一致的问题,缩短采样周期,并保证主机与探头显示值同步。
      报警器中单片机是可编程的,程序由生产厂家编制。不同厂家产品的程序中,通讯协议不同,产品具有垄断性,将阻碍技术的发展和进步。
      报警器通讯协议的标准化
      报警器通讯协议的实质是单片机通讯协议。单片机串行通讯方式有两种:同步通讯和异步通讯。通用异步通讯接口形式有三类:①RS-232C;②RS-449、RS-422、RS-423、RS-485;③20mA环流三类。报警器通讯协议的标准化,是建立在单片机串口通讯标准基础上的。它具体规定以下几个方面:(1)串口的接口种类和工作方式;(2)数据传输速度(波特率);(3)数据传送位数和长度;(4)校验位形式;(5)每位数据的特定含义;(6)脉冲信号的幅值。
      标准化的通讯协议,方便探头与微机的连接,使虚拟仪表形式的报警器主机的程序具有通用性。执行相同通讯协议标准的产品,是一座报警器的平台,不同厂家的产品具有互换性,增加了用户的选择范围。同时,企业间的竞争   加激烈,企业为了生存只有不断提高技术水平,对我国报警器的发展将起到促进作用。
      报警器采用数字化通讯是技术进步,通讯协议标准化是管理的进步。管理的进步促进技术的进步。数字化和标准化将引导和促进我国报警器生产行业的发展。

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