現場(chǎng)總線(xiàn)適配器的軟硬件設計和現場(chǎng)應用

一、概述
隨著(zhù)計算機在工業(yè)控制的廣泛應用，控制局域網(wǎng)絡(luò )也深入應用到各行各業(yè)之中?，F行的諸多控制系統，若采用單機控制方式已越來(lái)越難以滿(mǎn)足設備控制的要求，因為往往我們所控制的設備只是整個(gè)系統的一個(gè)基本單元，它既需要外部輸入一些必要的信息，同時(shí)也需要向外部輸出自身的運行參數和狀態(tài)。所有這些，都要求我們采用控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，將眾多設備有機的連成一體，以保證整個(gè)系統安全可靠地運行。

實(shí)際生產(chǎn)的巨大需求促進(jìn)了局部總線(xiàn)的發(fā)展，同時(shí)也帶來(lái)了“百花齊放，百家爭鳴”的盛況。從國外到國內的現場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò )較為流行的有：RS-232；RS-422/485；HART；ProfieldBus；Dupline；CAN；Lonworks；FF以及未來(lái)極有發(fā)展潛力的CEbus。目前我國的實(shí)際情況是RS-232/RS-422/RS-485應用最為普及，CAN網(wǎng)的發(fā)展速度最快而其它優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò )（如FF，Lonworks）在國內普及尚需時(shí)日?，F在國內外大部分的網(wǎng)絡(luò )終端控制設備帶有RS-232/RS-422/RS-485 或者CAN 接口，為了便于利用這些控制設備進(jìn)行系統集成，設計一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)適配器將十分必要。

二、功能描述
本通訊適配器包括三個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò )接口分別是RS-232、RS-422/485和CAN接口能夠完成以下功能：

1、RS-232到RS-422/485之間的通訊適配
帶有RS-232接口的主機（如PC操作站、過(guò)程站等）或從機（如現場(chǎng)控制單元、智能網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)等）可以通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)適配器的RS-422/485接口連入由其構成的局部控制網(wǎng)絡(luò )實(shí)現RS-422/485網(wǎng)絡(luò )數據和命令的傳輸。

2、RS-232到CAN網(wǎng)之間的通訊適配
帶有RS-232接口的主機（如PC操作站、過(guò)程站等）或從機（如現場(chǎng)控制單元智能網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)等）可以通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)適配器的CAN接口連入CAN網(wǎng)，實(shí)現基于CAN網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )數據和命令的傳輸。

3、RS-422/485到CAN網(wǎng)之間的通訊適配
該通訊適配器能夠將一個(gè)系統中的RS-422/485網(wǎng)絡(luò )和CAN網(wǎng)實(shí)現相互連接。這樣當源地址在RS-422/485網(wǎng)絡(luò )，而目標地址在CAN網(wǎng)時(shí)，或者當源地址在CAN網(wǎng)絡(luò )，而目標地址在RS-422/485網(wǎng)時(shí)，通訊適配器可以完成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )之間的數據和命令的傳輸。由此解決了系統集成過(guò)程中不同網(wǎng)絡(luò )終端設備的互連問(wèn)題，使系統設計具有更寬的選擇范圍達到更先進(jìn)的水平。

4、相同或不同網(wǎng)絡(luò )之間的距離、節點(diǎn)數和分支擴展
由于RS-422/485和CAN網(wǎng)均為總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )，它們的通訊距離、網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數目和網(wǎng)絡(luò )分支擴展都有一定程度的限制，采用現場(chǎng)總線(xiàn)適配器后，可以任意擴展和連接，這在組建較為復雜的總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )時(shí)十分有用。

5、通過(guò)連接外置MODEM，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )數據和命令的更遠距離傳輸
當更遠距離的監控或管理中心，需要遙測或遙控本地網(wǎng)絡(luò )（RS-422/485或CAN網(wǎng)）的設備時(shí)，該網(wǎng)絡(luò )通訊適配器可以采用連接外置MODEM方式，通過(guò)電話(huà)線(xiàn)或專(zhuān)線(xiàn)，完成本地RS-422/485網(wǎng)絡(luò )或CAN網(wǎng)與遠方監控或管理中心的數據和命令的傳輸。

三、硬件設計