淺談RS485通訊壓力變送器的計量方法和步驟

湖北航天技術(shù)研究院計量測試技術(shù)研究所 湖北 孝感 432100

0 引言

壓力變送器中有常見的(4～20)m A輸出有Hart協(xié)議,也有485通訊也就是modbus協(xié)議。RS485通訊壓力變送器應(yīng)用于液壓及氣動控制系統(tǒng);石化、環(huán)保、空氣壓縮;電站運(yùn)行巡檢、機(jī)車制動系統(tǒng);熱電機(jī)組輕工、機(jī)械冶金;樓宇自動化、恒壓供水系統(tǒng);其它自動化和檢測系統(tǒng);工業(yè)過程檢測與控制實(shí)驗(yàn)室壓力校驗(yàn)等。

1 485通訊壓力變送器原理和優(yōu)點(diǎn)

MCU管腳輸出TTL電平,TTL電平的意思是,當(dāng)MCU管腳輸出0電平時,一般情況下電壓是0V,當(dāng)MCU管腳輸出1電平時,電壓是5V。因TTL電平的是由一條信號線,一條地線產(chǎn)生,信號線上的干擾信號會跟隨有效信號傳送到接收端,使得有效信號受到干擾,485通訊實(shí)際上是把MCU出來的TTL電平通過硬件層的一個轉(zhuǎn)換器芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

485通訊的特點(diǎn):

1.RS-485的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6)V表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。

2.RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。

3.RS-485接口強(qiáng),即抗噪聲干擾性好。

4.RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺,實(shí)際上可達(dá)3000米(理論上的數(shù)據(jù),在實(shí)際操作中,極限距離僅達(dá)1200米左右),另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器,即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。

2 485通訊壓力變送器檢定方法和步驟

那么,在計量檢定過程中如何進(jìn)行計量呢?

首先要分清楚壓力傳感器的管腳,這個可以廠家說明為主,我們一支壓力變送器為例:

1、GND(電源負(fù));2、NC;3、+Vcc(電源正);4、485A;5、485B。

那么,將壓力變送器安裝到校驗(yàn)臺上,用專用數(shù)據(jù)線接上變送器,數(shù)據(jù)線另一端按照要求接線。1、3接穩(wěn)壓電源負(fù)、正,輸出12VDC,4、5接USB轉(zhuǎn)接器的A+和B-,轉(zhuǎn)接器的GND空出。將USB轉(zhuǎn)接器的通訊線連接到電腦。線路接好,12VDC電壓輸出,邊可以開始計量檢定工作。

首先在設(shè)置找到控制面板——設(shè)備管理工具——計算機(jī)管理——設(shè)備管理——端口,查到到USB Serial Port(COM9),確認(rèn)串口位置為(COM9)。

將串口測試助手打開,分別設(shè)置以下參數(shù):1、串口選擇COM9,波特率9600,奇偶校驗(yàn)選擇無NONE,數(shù)據(jù)為8,停止位1。將接收區(qū)和發(fā)送區(qū)的□選中。先初始化:fa 30 04 43,將此代碼錄入發(fā)送區(qū),手動發(fā)送,進(jìn)行初始化操作。再將fa 5f 00 01 68代碼錄入發(fā)送區(qū),清零。準(zhǔn)備工作完成。

用校驗(yàn)臺加壓到指定標(biāo)準(zhǔn)壓力,比如1MPa,將fa 5f 00 01 68代碼錄入到發(fā)送區(qū),手動發(fā)送,此時會在接收區(qū)接受到fa 49 41 1F F8 2A 00 65 1B代碼,將代碼中的41 1F F8 2A復(fù)制,粘貼到IEEE754計算器中數(shù)據(jù)欄,結(jié)果就會出來壓力值,此時的壓力值即為此壓力變送器輸出壓力值,記下。

按此步驟,即可做上下行程操作,后期做數(shù)據(jù)處理,即可得出RS485通訊壓力變送器示值誤差等指標(biāo),以此判定變送器是否合格與否。

3 總結(jié)

由于我們在平時的計量檢定工作中,一般都是常見的(4～20)m A或者(0～5)V輸出有Hart協(xié)議,但偶爾也會遇到有485通訊也就是modbus協(xié)議。那么,以此方法就可以很快的對壓力變送器進(jìn)行計量檢定,判定是否合格,符合相應(yīng)等級要求。

在對485通訊壓力變送器檢定過程中要注意以下幾個問題:

1.壓力變送器管腳定義要分清楚,和專用數(shù)據(jù)線要一一對應(yīng),不然,接錯沒有信號輸出不說,還有可能燒壞壓力變送器,造成不必要的損失。

2.在加壓過程中一定要保持壓力穩(wěn)定,不然采集出來的數(shù)據(jù)必然有人為誤差。

3.在加壓前一定要對串口進(jìn)行初始化和清零,不然會直接影響到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與否,直接影響到對壓力變送器合格與否,是否符合等級的判定。