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Alicat質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)配RS-232通訊協(xié)議
RS-232通訊協(xié)議已經(jīng)有55年的歷史了,它是Alicat質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)配的通訊協(xié)議。除了RS-232通訊協(xié)議,你也可以選配RS-485, Profibus DPV1, Modbus RTU, DeviceNet, Ethernet IP等通訊協(xié)議。對(duì)于大部分客戶,RS-232C通訊協(xié)議是比較成熟和廣泛應(yīng)用的,因此Alicat質(zhì)量流量計(jì)未來(lái)將仍將保持RS-232C通訊協(xié)議作為默認(rèn)的通訊方式進(jìn)行輸入、輸出。
不那么標(biāo)準(zhǔn)的RS-232通訊協(xié)議
RS-232通訊協(xié)議能夠歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)而不衰,一個(gè)重要原因就是它既實(shí)用,又基礎(chǔ),門檻低,操作簡(jiǎn)單。1962年的時(shí)候,RS-232通訊協(xié)議的基本應(yīng)用只是連接機(jī)電打字機(jī)和它們的主機(jī)/調(diào)制解調(diào)器,構(gòu)成了俗稱“電傳打字機(jī)”的系統(tǒng)。
后來(lái)更多先進(jìn)的電子設(shè)備被開發(fā)出來(lái),就衍生出各種非標(biāo)準(zhǔn)的針腳定義,接頭類型以及信號(hào)電平。例如原始的RS-232接頭是25針的DB-25接頭,但最近30年大部分RS-232產(chǎn)品都換成了9針的DB9接頭,也稱作DE-9M。
通過(guò)RS-232通訊協(xié)議傳輸?shù)男盘?hào)都是以地信號(hào)為基準(zhǔn)的簡(jiǎn)單正負(fù)電壓脈沖。設(shè)備發(fā)出的一組正負(fù)電壓脈沖被接收系統(tǒng)精確記錄,然后解碼成與后端硬件設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)包。換句話說(shuō),RS-232通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)僅僅定義了一個(gè)相對(duì)寬松的通用電氣系統(tǒng),用于傳輸和接收電脈沖。這些脈沖的作用最終取決于與之相連的硬件。像字符編碼,空格,起始位,停止位,位順序,錯(cuò)誤檢測(cè),比特率等,這些不在RS-232通訊協(xié)議的范疇內(nèi),但包括在用戶的電路連接中,通常呈現(xiàn)為串口通訊端口及與之相關(guān)的芯片和晶體管。
COM口的用處是代表與之相連的電腦或外部設(shè)備來(lái)解讀脈沖信號(hào)。例如,一個(gè)RS-232系統(tǒng)將信號(hào)從一個(gè)設(shè)備的Tx針腳傳輸?shù)浇邮茉O(shè)備的Rx針腳,反之亦然。在RS-232通訊協(xié)議三線系統(tǒng)中,不要嘗試將Tx針腳與Tx針腳互連,或Rx針腳與Rx針腳互連。唯一直接相連的針腳就是接地針腳,它的作用是給兩邊提供一個(gè)共同的脈沖信號(hào)參考點(diǎn)。每一個(gè)RS-232驅(qū)動(dòng)程序都使用一個(gè)反向邏輯和單端雙極性的電壓來(lái)滿足UART(通用異步接受/發(fā)送器)。這個(gè)系統(tǒng)有3根線和2個(gè)不同的通訊渠道,因此算是一個(gè)“全雙工”系統(tǒng),可以同時(shí)傳輸和接收數(shù)據(jù)。
Alicat質(zhì)量流量計(jì)的RS-232通訊協(xié)議
既然RS-232通訊協(xié)議是如此的寬松,你可能會(huì)想知道Alicat是如何使用它的。Alicat不僅提供常見的DB-9接頭和標(biāo)準(zhǔn)的DB-25接頭,也提供很多其他類型的RS232通訊接頭,例如DB-15接頭,6針工業(yè)接頭,當(dāng)然我們一般默認(rèn)使用8針圓形miniDIN接頭。
與標(biāo)準(zhǔn)RS-232通訊協(xié)議的不同之處在于我們?nèi)绾卫眯盘?hào)電平,并允許多臺(tái)并聯(lián)的設(shè)備通過(guò)同一個(gè)COM通訊。由于Alicat質(zhì)量流量計(jì)不接受也不產(chǎn)生負(fù)電壓,因此傳統(tǒng)的±15V信號(hào)RS-232通訊協(xié)議不適用。幸好,僅有正電壓的+5V脈沖也可以生成RS-232波形(邏輯高電平和邏輯低電平),并且可被目前99%的UART識(shí)別讀取。
早在2000年代初期,UART串口端口就已經(jīng)不再流行,逐漸被USB轉(zhuǎn)串口轉(zhuǎn)換器取代。如今大部分都使用FTDI芯片來(lái)生成COM端口。Alicat獨(dú)特的信號(hào)曲線在這些設(shè)備上也是完全兼容的。
設(shè)計(jì)了一個(gè)聰明的方法能夠在同一個(gè)COM上同時(shí)使用最多26臺(tái)設(shè)備。這個(gè)技術(shù)被稱為“Multi-drop”多點(diǎn)通訊,所有配置了串口通訊模式的Alicat質(zhì)量流量計(jì)(無(wú)論RS-232通訊協(xié)議或RS-485通訊協(xié)議)都支持這個(gè)功能。通過(guò)“Multi-drop”通訊,這條線上并聯(lián)的每臺(tái)設(shè)備都會(huì)配置一個(gè)唯一的ID(字母A至Z),每一臺(tái)設(shè)備都會(huì)收到發(fā)出的命令。然而,盡管每臺(tái)設(shè)備都會(huì)收到每條命令,卻只有一臺(tái)特殊的設(shè)備會(huì)接受并響應(yīng)命令,這條命令必須是以那臺(tái)設(shè)備的ID字母為開頭的。
這樣你就可以在編號(hào)為A的設(shè)備上讀取當(dāng)前流量值,給編號(hào)為B的MFC一個(gè)新的流量設(shè)定值,重置C設(shè)備的累計(jì)流量。所有這些都可以實(shí)現(xiàn),只需要將它們用同一根3芯線并聯(lián)在一起。