利用RS485總線方式對多臺(tái)工業(yè)電子秤進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集和 監(jiān)控，由RS232-485通訊轉(zhuǎn)換器和系統(tǒng)軟件完成Windows環(huán)境下計(jì)算機(jī)與多臺(tái)工業(yè)電子秤 的雙向通信，解決了工業(yè)現(xiàn)場物料分散計(jì)量時(shí)存在的數(shù)據(jù)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)難題。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，用電子秤進(jìn)行物料的計(jì) 量分散在工廠現(xiàn)場的各個(gè)區(qū)域，靠人工方式進(jìn)行 監(jiān)控管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)非常不方便，隨著智能稱重 計(jì)量儀表通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)工業(yè)用電子稱 重儀表均具備有RS485通訊接口功能，本文利用 RS232-485通訊轉(zhuǎn)換器和系統(tǒng)軟件完成W indows 環(huán)境下計(jì)算機(jī)與多臺(tái)工業(yè)電子秤雙向通信，實(shí)現(xiàn) 多臺(tái)工業(yè)電子秤聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行集中監(jiān)控管理與數(shù)據(jù) 采集統(tǒng)計(jì)。

1.系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)組成原理

系統(tǒng)方框圖，如圖1所示。系統(tǒng)利用一臺(tái)計(jì) 算機(jī)實(shí)現(xiàn)對工廠現(xiàn)場的多臺(tái)電子秤進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù) 采集和監(jiān)控。RS232-485轉(zhuǎn)換器的DB9接口可以 直接插入計(jì)算機(jī)的COM串行口，RS232-485轉(zhuǎn)換 器的DB2接口由一條雙絞線連接至現(xiàn)場的RS485 總線集線盒，集線盒采用并聯(lián)方式，分別連接各 工廠現(xiàn)場的電子秤稱重儀表。RS485總線系統(tǒng)采用 兩線制傳輸，傳輸最遠(yuǎn)距離為1.2公里，超過此距 離可用Repeater (中繼器增大傳輸距離。RS485 總線系統(tǒng)上最多可連接32臺(tái)電子秤，每臺(tái)電子秤 儀表被賦予各自的通訊地址碼，用以讓計(jì)算機(jī)對 掛在總線上的每臺(tái)電子秤儀表進(jìn)行通訊時(shí)識(shí)別自 已身份。

1.2RS485總線選擇

RS485總線標(biāo)準(zhǔn)是在RS422標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上， 由EIA研究出的一種支持多節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離和接收高靈敏度的總線標(biāo)準(zhǔn)。RS485標(biāo)準(zhǔn)采用平衡式發(fā) 送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動(dòng)總線，接收器 的輸入電阻Rin多12kn,驅(qū)動(dòng)器能輸出+12V、-7V 的共模電壓，接收器的輸入靈敏度為200mV。因 此，選擇RS485總線作為多臺(tái)電子秤數(shù)據(jù)傳輸具 有以下特點(diǎn)：一是傳輸距離遠(yuǎn)。由于RS485總線 具有高噪聲抑制、寬共模范圍等特性，考慮外界影 響情況下，傳輸距離最遠(yuǎn)為1.2公里；二是連接節(jié) 點(diǎn)多。RS485驅(qū)動(dòng)器帶了32個(gè)節(jié)點(diǎn)，按RS485驅(qū) 動(dòng)器負(fù)載能力可以達(dá)到200計(jì)算，接收器的輸入 電阻為12kn, —個(gè)驅(qū)動(dòng)器可帶節(jié)點(diǎn)的最大數(shù)量將 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于32個(gè)；三是抗干擾性強(qiáng)。由于485信號(hào) 是利用差模傳輸?shù)?，即?/span>485+與485-的電壓差 來作為信號(hào)傳輸。如果外部有一個(gè)干擾源對其進(jìn)行 干擾，使用雙絞線進(jìn)行485信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候，干擾 對于485+，485-的干擾效果是一樣的，那電壓差 依然是不變的，對于485信號(hào)的干擾縮到了最小； 四是通信可靠性高。當(dāng)任一電子秤RS485端口故 障，只會(huì)影響該電子秤總線系統(tǒng)通信，不會(huì)影響其 他電子秤接口連接的RS485系統(tǒng)的正常工作；五 是傳輸線成本低。由于其布線簡單、穩(wěn)定可靠，系 統(tǒng)布線過程變得簡單和快捷，有效的減少了工程的 費(fèi)用和時(shí)間，降低了成本。

1.3RS232-485轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

RS232-485轉(zhuǎn)換器電路圖，如圖2所示。本電 路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：一是為了使用方便，電源部分設(shè)計(jì) 成無源方式。整個(gè)電路的供電直接從計(jì)算機(jī)的 RS232接口中的RTS (7腳竊取，通過計(jì)算機(jī)軟 件程序設(shè)置使串口的RTS輸出高電平，經(jīng)過7805 穩(wěn)壓后得到VCC ； 二是電路采用了光電隔離技術(shù)， 利用TP521光電耦合器，保護(hù)了因通信電路短路而 損壞的計(jì)算機(jī)RS232接口。RS485是通過兩個(gè)引腳 RE (2腳和DE (3腳來控制數(shù)據(jù)的輸入和輸 出。當(dāng)RE (2腳為低電平時(shí)，RS485數(shù)據(jù)輸入有 效；當(dāng)DE (3腳為高電平時(shí)，RS485數(shù)據(jù)輸出有 效；三是電路設(shè)計(jì)簡單，整個(gè)電路只采用了 RS485 和TP521兩只8腳蕊片，電路體積小，可靠性高。

2.系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

2.1操作界面設(shè)計(jì)

整個(gè)軟件程序在Whdows環(huán)境下運(yùn)行，界面 操作程序設(shè)計(jì)利用Visual FoxPro 6.0開發(fā)，操作界 面力求簡單、方便且易懂。用工藝流程圖作軟件 系統(tǒng)界面，在工藝流程圖各計(jì)量點(diǎn)處顯示實(shí)時(shí)采 集的重量數(shù)據(jù)，并自動(dòng)生成記錄數(shù)據(jù)庫。操作菜 單能查詢以前的各電子秤稱重的毛重、皮重、凈 重和時(shí)間等數(shù)據(jù)，能進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)日報(bào)表、月報(bào) 表和年報(bào)表等。

2.2數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì) 利用VF6.0提供的MSComm控件，方便地進(jìn) 行計(jì)算機(jī)串口的通訊管理，利用VF6.0提供的定時(shí) 器控件Timer,使計(jì)算機(jī)定時(shí)向各儀表發(fā)送周期性 命令，使其定時(shí)回傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)主機(jī)采用輪 詢方式訪問各電子秤，再從各電子秤上讀取和處理 現(xiàn)場儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)主機(jī)上進(jìn)行顯示、 報(bào)警、統(tǒng)計(jì)和下傳執(zhí)行命令。

2.3計(jì)算機(jī)主機(jī)與電子秤采用的通訊協(xié)議方式 電子秤與計(jì)算機(jī)之間靠兩種方式傳送數(shù)據(jù)： 一是Upload方式，主機(jī)向電子秤請求數(shù)據(jù)，電 子秤根據(jù)請求命令發(fā)送數(shù)據(jù)；二是Download方 式，主機(jī)向電子秤發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式，如表1 所示：

其中：1-ASCII起始字符02H)；