Протокол последовательной связи rs232: основы, работа и характеристики

Links

  • Espacenet
  • Discuss
  • 230000005540
    biological transmission
    Effects

    0.000

    claims

    abstract

    description

    11

  • 239000000523
    sample
    Substances

    0.000

    claims

    description

    37

  • 230000001717
    pathogenic
    Effects

    0.000

    claims

    description

    19

  • 244000052769
    pathogens
    Species

    0.000

    claims

    description

    19

  • 230000001427
    coherent
    Effects

    0.000

    abstract

    description

    5

  • 230000000051
    modifying
    Effects

    0.000

    abstract

    description

    5

  • 230000000694
    effects
    Effects

    0.000

    abstract

    1

  • 238000005728
    strengthening
    Methods

    0.000

    abstract

    1

  • 239000000126
    substance
    Substances

    0.000

    abstract

    1

  • 238000010586
    diagram
    Methods

    0.000

    description

    32

  • 241001442055
    Vipera berus
    Species

    0.000

    description

    15

  • 238000001514
    detection method
    Methods

    0.000

    description

    15

  • 230000000875
    corresponding
    Effects

    0.000

    description

    11

  • 239000000969
    carrier
    Substances

    0.000

    description

    9

  • 230000001702
    transmitter
    Effects

    0.000

    description

    9

  • 108050005080
    Notch
    Proteins

    0.000

    description

    7

  • 238000009825
    accumulation
    Methods

    0.000

    description

    7

  • 230000015572
    biosynthetic process
    Effects

    0.000

    description

    7

  • 210000004027
    cells
    Anatomy

    0.000

    description

    7

  • 230000003111
    delayed
    Effects

    0.000

    description

    7

  • 238000005755
    formation reaction
    Methods

    0.000

    description

    6

  • 238000009434
    installation
    Methods

    0.000

    description

    6

  • 101710004181
    INTS2
    Proteins

    0.000

    description

    5

  • 101710036039
    NOTCH4
    Proteins

    0.000

    description

    5

  • 230000004044
    response
    Effects

    0.000

    description

    5

  • 235000019400
    benzoyl peroxide
    Nutrition

    0.000

    description

    4

  • 238000010276
    construction
    Methods

    0.000

    description

    4

  • 230000014509
    gene expression
    Effects

    0.000

    description

    4

  • 238000004364
    calculation method
    Methods

    0.000

    description

    3

  • 230000001934
    delay
    Effects

    0.000

    description

    3

  • 238000001914
    filtration
    Methods

    0.000

    description

    3

  • 239000004065
    semiconductor
    Substances

    0.000

    description

    3

  • 230000001360
    synchronised
    Effects

    0.000

    description

    3

  • 210000004544
    DC2
    Anatomy

    0.000

    description

    2

  • 241000625014
    Vir
    Species

    0.000

    description

    2

  • 238000004458
    analytical method
    Methods

    0.000

    description

    2

  • 238000006243
    chemical reaction
    Methods

    0.000

    description

    2

  • 230000002530
    ischemic preconditioning
    Effects

    0.000

    description

    2

  • 238000002955
    isolation
    Methods

    0.000

    description

    2

  • 230000003321
    amplification
    Effects

    0.000

    description

    1

  • 230000002238
    attenuated
    Effects

    0.000

    description

    1

  • 231100000676
    disease causative agent
    Toxicity

    0.000

    description

    1

  • 230000036039
    immunity
    Effects

    0.000

    description

    1

  • 229910000529
    magnetic ferrite
    Inorganic materials

    0.000

    description

    1

  • 238000005259
    measurement
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 238000003199
    nucleic acid amplification method
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 238000007781
    pre-processing
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 238000005070
    sampling
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 238000001228
    spectrum
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 238000006467
    substitution reaction
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 238000003786
    synthesis reaction
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 230000002194
    synthesizing
    Effects

    0.000

    description

    1

  • 230000002123
    temporal effect
    Effects

    0.000

    description

    1

  • 229910000859
    α-Fe
    Inorganic materials

    0.000

    description

    1

Расстояния передачи

Длина кабеля

Длина кабеля влияет на максимальную скорость передачи информации. Более длинный кабель имеет большую емкость и соответственно для обеспечения надежной передачи более низкую скорость. Большая емкость приводит к тому, что изменение напряжения одного сигнального провода может передаться на другой смежный сигнальный провод. Максимальным расстоянием обычно считается равным 15 м, но это не установлено в стандарте. Мы рекомендуем использовать на расстояниях до 50 м, но это зависит от типа используемого оборудования и характеристик кабеля.

Максимальная длина кабеля

Скорость Макс. длина Макс. длина
19 200 50 15
9 600 500 150
4 800 1000 300
2 400 3000 900

Скорость передачи данных

Скорость передачи информации по RS-232 измеряется в Бодах. Эта единица названа в честь Эмиля Бодо (Jean Maurice-Emile Baudot) (1845-1903), французского инженера по телеграфии, изобретателя первого печатающего устройства для телеграфа (телепринтера) , представленного на Международной Телеграфной конференции в 1927. Максимальная скорость согласно стандарту 20000 Бод. Однако современное оборудование может работать значительно быстрее. Не имеет значения на сколько быстрое (медленное) ваше соединение — максимальное число чтения за секунду можно установить с помощью используемого программного обеспечения.

Механические характеристики

Что касается механических характеристик, мы должны изучить два типа разъемов: DB-25 и DB-9. В DB-25 доступно 25 контактов, которые используются для многих приложений, но некоторые приложения не используют все 25 контактов. Итак, 9-контактный разъем сделан для удобства работы устройств и оборудования.

Теперь мы обсудим разъем DB-9, который используется для соединения микроконтроллеров с разъемом. Они бывают двух типов: штекерный разъем (DTE) и гнездовой разъем (DCE). В верхнем ряду 5 контактов, а в нижнем — 4 контакта. Его часто называют разъемом ДЕ-9 или D.

Структура контактов разъема DB-9:

Описание контактов Разъем DB-9:

PIN №

Имя контакта

Описание контакта

1

CD (обнаружение носителя)

Входящий сигнал от DCE

2

RD (получение данных)

Принимает входящие данные от DTE

3

TD (передача данных)

Отправлять исходящие данные в DCE

4

DTR (готовность терминала данных)

Исходящий сигнал подтверждения

5

GND (сигнальная земля)

Общий источник опорного напряжения

6

DSR (готовый набор данных)

Входящий сигнал подтверждения

7

RTS (Запрос на отправку)

Исходящий сигнал для управления потоком

8

CTS (Готово к отправке)

Входящий сигнал для управления потоком

9

RI (индикатор звонка)

Входящий сигнал от DCE

Электрические характеристики

Давайте обсудим электрические характеристики RS232, приведенные ниже:

  • Уровни напряжения: RS232 также используется в качестве заземления и уровня 5 В. Двоичный 0 работает с напряжениями от + 5В до + 15В постоянного тока. Это называется «ВКЛ» или интервал (высокий уровень напряжения), тогда как двоичный 1 работает с напряжениями от -5 В до -15 В постоянного тока. Это называется «ВЫКЛ.» Или маркировкой (низкий уровень напряжения).
  • Уровень напряжения принятого сигнала двоичный 0 работает с напряжениями принимаемого сигнала от + 3 В до +13 В постоянного тока, а двоичный 1 работает с напряжениями от -3 до -13 В постоянного тока.
  • Полное сопротивление линии: полное сопротивление проводов составляет от 3 Ом до 7 Ом, а максимальная длина кабеля составляет 15 метров, но новая максимальная длина с точки зрения емкости на единицу длины.
  • Рабочее напряжение: Максимальное рабочее напряжение составляет 250 В переменного тока.
  • Текущий рейтинг: Текущий рейтинг будет не более 3 ампер.
  • Выдерживаемое диэлектрическое напряжение: 1000 В переменного тока мин.
  • Скорость нарастания скорость изменения уровней сигнала называется скоростью нарастания. При его скорости нарастания до 30 В / микросекунда, а максимальный битрейт составит 20 кбит / с.

2.3.7. Выбор кабеля

В зависимости от скорости передачи и необходимой длины кабеля можно использовать либо специально спроектированный для интерфейса RS-485 кабель, либо практически любую пару проводов. Кабель, спроектированный специально для интерфейса RS-485, является витой парой с волновым сопротивлением 120 Ом.

Для хорошего подавления излучаемых и принимаемых помех важно большое количество витков на единицу длины кабеля, а также идентичность параметров всех проводов. При использовании неизолированных трансиверов интерфейса кроме сигнальных проводов в кабеле необходимо предусмотреть еще одну витую пару для соединения цепей заземления соединяемых интерфейсов

При наличии гальванической изоляции интерфейсов этого делать не нужно

При использовании неизолированных трансиверов интерфейса кроме сигнальных проводов в кабеле необходимо предусмотреть еще одну витую пару для соединения цепей заземления соединяемых интерфейсов. При наличии гальванической изоляции интерфейсов этого делать не нужно.

Кабели могут быть экранированными или нет. Без эксперимента очень трудно решить, нужен ли экран. Однако, учитывая, что стоимость экранированного кабеля не намного выше, лучше всегда использовать кабель с экраном.

Рис. 2.7. Зависимость допустимой длины кабеля от скорости передачи для интерфейса RS-485

При низкой скорости передачи и на постоянном токе большую роль играет падение напряжения на омическом сопротивлении кабеля. Так, стандартный кабель для интерфейса RS-485 сечением 0,35 кв.мм имеет омическое сопротивление 48,5 * 2 = 97 Ом при длине 1 км. При терминальном резисторе 120 Ом кабель будет выполнять роль делителя напряжения с коэффициентом деления 0,55, т. е. напряжение на выходе кабеля будет примерно в 2 раза меньше, чем на его входе. Этим ограничивается допустимая длина кабеля при скорости передачи менее 100 кбит/с.

На более высоких частотах допустимая длина кабеля уменьшается с ростом частоты () и ограничивается потерями в кабеле и эффектом дрожания фронта импульсов. Потери складываются из падения напряжения на омическом сопротивлении проводников, которое на высоких частотах возрастает за счет вытеснения тока к поверхности (скин-эффект) и потерь в диэлектрике. К примеру, ослабление сигнала в кабеле Belden 9501PVC составляет 10 дБ (3,2 раза) на частоте 20 МГц и 0,4 дБ (на 4,7%) на частоте 100 кГц [] при длине кабеля 100 м.

Параметр дрожания фронта импульсов определяется с помощью «глазковой диаграммы» . На вход линии подается псевдослучайная двоичная последовательность импульсов, минимальная ширина которых соответствует заданной скорости передачи, к выходу подключается осциллограф. Если к моменту прихода очередного импульса переходный процесс, вызванный предыдущим импульсом, не успевает установиться, то «хвост» предыдущего импульса складывается с началом очередного, что приводит к сдвигу точки пересечения импульсами нулевого уровня на входе дифференциального приемника. Величина сдвига зависит от ширины импульсов и длительности паузы между ними. Поэтому, когда на вход линии подают псевдослучайную двоичную последовательность импульсов, то на осциллографе, подключенном к выходу линии, описанный сдвиг проявляется как размытость или дрожание фронтов импульсов, наложенных друг на друга. Это дрожание ограничивает возможность распознавания логических уровней и скорость передачи информации. Величина дрожания оценивается в процентах относительно ширины самого короткого импульса (см. ). Чем больше дрожание, тем труднее распознать сигнал и тем ниже достоверность передачи.

На показана зависимость допустимой длины кабеля от скорости передачи при скоростях более 100 кбит/с и использовании трансивера DS3695 фирмы National Semiconductor []. Зависимость построена для трех значений показателей качества передачи сигнала, которые оценивается величиной дрожания фронта импульса. Как видно, допустимая длина может быть увеличена при снижении требований к качеству передачи. Нижняя кривая на показана для случая, когда длительность фронта импульса после прохождения сигнала по линии увеличивается до 30% от ширины импульса. Увеличение длительности фронтов на конце линии — вторая причина, по которой длина линии не может быть больше указанной на .

Рис. 2.8. Зависимость допустимой длины кабеля от скорости передачи при скорости более 100 кбит/с

Международные и национальные стандарты основанные на стандарте RS-485

ISO/IEC 8482 (1993г. действующий)

Издатель: ISO, IEC

Название: Information technology — Telecommunications and information exchange between Systems — Twisted pair multipoint interconnections.

Старые редакции:ISO 8284 (1987г. не действующий)

ITU-T v.11 (1996г. действующий)

Издатель: INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION

Название: Electrical characteristics for balanced double-current interchange circuits opertiong at data signalling rates up to 10 Mbit/s.

Старые редакции:ITU-T v.11 (1993г. не действующий)CCITT v.11 (1988г. не действующий)

ANSI/TIA-485-A (1998г. действующий)

Издатель: American National Standards Institute, ANSI

Название: Electrical Characteristics of Generators and Receivers for Use in Balanced Digital Multipoint Systems.

Удлинитель линии связи Range Extender

Предназначен для преодоления ограничений по расстоянию для приборов, имеющих управление через RS-232.

Осуществляет преобразование в интерфейс RS-422, а затем назад, в RS‑232, что позволяет использовать в качестве физического носителя две пары проводов. Удлинитель линии может быть использован для увеличения расстояния связи для любого нуль-модемного соединения RS-232, для управления оборудованием через интерфейс RS-422, либо в качестве преобразователя общего назначения из RS-232 в RS-422 и обратно.

Работает во всех режимах связи (число битов, скорость, чётность и т.д.) и не требует настройки этих параметров.

Как это работает

Интерфейс RS-232 обеспечивает соединение двух устройств, одно из которых называется DTE (Data Terminal Equipment) – ООД (Оконечное Оборудование Данных), второе – DCE (Data Communications Equipment) – ОПД (Оборудование Передачи Данных).

До появления интерфейсов IEEE-1394 и USB‑2 асинхронный последовательный интерфейс был основным устройством, с помощью которого осуществлялось взаимодействие компьютеров. Слово «асинхронный» означает, что при передаче данных специальный синхронизирующий сигнал не используется, и отдельные символы могут передаваться с произвольными временными интервалами.

Каждый символ должен быть «взят в скобки» т.е. ему должен предшествовать стандартный стартовый сигнал, а заканчиваться его передача должна стоповым сигналом. Стартовый сигнал – это нулевой бит (с уровнем логического 0), который называется стартовым битом. Его предназначение – сообщить принимающему устройству о том, что следующие восемь бит представляют из себя байт данных. После символа передаются один или два стоповых бита, сигнализирующие об окончании его передачи. В принимающем устройстве символы распознаются по появлению стартовых и стоповых сигналов, а не по моменту их передачи. Асинхронный интерфейс ориентирован на передачу символов (байтов), а в передаваемой информации примерно 20% оказывается «лишней», предназначенной только для идентификации начала и конца каждого символа.

Термин последовательный означает, что связь осуществляется по одиночному проводу, а биты передаются последовательно, один за другим.

Интерфейс RS-232 обеспечивает соединение двух устройств, одно из которых называется DTE (Data Terminal Equipment) – ООД (Оконечное Оборудование Данных), второе – DCE (Data Communications Equipment) – ОПД (Оборудование Передачи Данных).

Важно запомнить эти обозначения (DTE и DCE). Они используются в названиях сигналов интерфейса и помогают разобраться с описанием конкретной реализации.

Топология сети RS-485

Сеть RS-485 строится по последовательной шиной(bus) схеме, т.е. приборы в сети соединяются последовательно симметричными кабелями. Концы линий связи при этом должны быть нагружены согласующими резисторами- «терминаторами»(terminator), величина которых должна быть равна волновому сопротивлению кабеля связи.

Терминаторы выполняют следующие функции:

  • Уменьшают отражение сигнала от конца линии связи.
  • Обеспечивают достаточный ток через всю линию связи, что необходимо для подавления синфазной помехи с помощью кабеля типа «витая пара».

Рис.5 Топология сети RS485

Если расстояние сегмента сети превышает 1200 м или количество драйверов в сегменте более 32 штук, нужно использовать повторитель (repeater), для создания следующего сегмента сети. При этом каждый сегмент сети должен быть подключен к терминаторам. Сегментом сети при этом считается кабель между крайним прибором и повторителем или между двумя повторителями.

Стандарт RS-485 не определяет, какой тип симметричного кабеля нужно использовать, но де-факто используют кабель типа «витая пара» с волновым сопротивлением 120 Ом.

Рис.6 Промышленный кабель Belden 3106A для сетей RS485

Рекомендовано использовать промышленный кабель Belden3106A для прокладки сетей RS485. Данный кабель имеет волновое сопротивление 120 Ом и двойной экран витой пары. Кабель Belden3106A содержит 4 провода. Оранжевый и белый провод представляют собой симметричную экранированную витую пару. Синий провод кабеля используется для соединения нулевого потенциала источников питания приборов в сети и называется «общий»(Common). Провод без изоляции используется для заземления оплетки кабеля и называется «дренажный» (Drain). В сегменте сети дренажный провод заземляется через сопротивление на шасси прибора, с одного из концов сегмента, чтобы не допустить протекания блуждающих токов через оплетку кабеля, при разном потенциале земли в удалённых точках.

Обычно сопротивления терминаторов и защитного заземления находится внутри прибора. Необходимо правильно подключить их с помощью перемычек или переключателей. В технической документации фирмы изготовителя приборов необходимо найти описание этих подключений.

Например, на рис.7 показаны рекомендации фирмы Allen Bradley по подключению кабеля Belden3106A к приборам 1747-AIC (Link Coupler) использующихся для соединения контроллеров SLC в сеть DH-485.

Рис.7 Схема подключения 1747-AIC (Allen Bradley)

На рис.7 показаны соединения кабеля с промежуточными приборами сегмента сети. Для первого прибора в сегменте сети DH-485 необходимо установить перемычку 5-6 (она подключает терминатор 120 Ом, который находится внутри прибора 1747-AIC) и перемычку 1-2 (подключает дренажный провод к шасси прибора через внутреннее сопротивление). Для последнего прибора в сегменте сети нужно установить только перемычку 5-6 (подключить терминатор)

При использовании других симметричных кабелей, в особенности, когда не известно их волновое сопротивление, величину терминаторов подбирают опытным путем. Для этого необходимо установить осциллограф в середину сегмента сети. Контролируя форму прямоугольных импульсов передаваемых одним из драйверов можно сделать вывод о необходимости корректировки величины сопротивления терминатора.

Рис.8 Несогласованная сеть RS-485 (без терминатора) и ее итоговая форма сигнала (слева) по сравнению с сигналом, полученным на правильно согласованной сети (справа)

Рис.9 Терминатор установлен в середине сегмента сети RS-485

Рис.10 Прибор подключен длинным отводом (3 м) к сегменту сети RS-485

Более подробно об этом можете прочитать в статье Maxim’s Application Note 373 январь 2001 года

Для анализа качества согласования линии связи применяют тестовые функции. Обычно такая функция встроена в конкретный прибор или программу. Во время тестирования передатчик посылает в сеть заданную последовательность символов, а приемник на другом конце линии анализирует правильность приема этой известной ему последовательности символов. Сеть тестируется определенное количество времени, после чего по количеству ошибок делается вывод о качестве связи.

Описание структурной схемы системы

Включение системы и автоматическая загрузка программного обеспечения производятся до запуска дизеля тепловоза при включении соответствующих автоматических выключателей на высоковольтной камере.

Канал спокойной музыки

Ядром системы является УОИ, которое состоит из двух абсолютно идентичных полукомплектов А и Б, расположенных в одном шкафу.

Питание на оба полукомплекта УОИ и дискретные датчики подается через автоматический выключатель от бортовой сети тепловоза ±110 В через два вольтодобавочных  устройства (ВДУ1 обеспечивает питание полукомплекта А, ВДУ2 – полукомплекта Б), обеспечивающих  стабильность напряжения питания, в том числе во время запуска дизеля при глубокой просадке напряжения бортовой сети.

В работе находится один полукомплект в зависимости от положения тумблера на шкафу УОИ, второй полукомплект находится в  резерве. Переключение, в случае необходимости, с одного полукомплекта на другой производится вручную при заглушенном дизеле и отключенном питании УОИ переключением тумблера на шкафу в соответствующее положение А или Б.

Питание на дисплейные модули, выпрямители возбуждения БВГ1 и БВГ2 подается от бортовой сети тепловоза через соответствующие автоматические выключатели. Питание температурного измерителя и комплекта аналоговых, температурных и частотных датчиков обеспечивается от УОИ.

Питание на катушки исполнительных аппаратов, которыми управляет система, поступает через автоматический выключатель от бортовой сети тепловоза. Причем, +110В на катушки подается постоянно, а Система при управлении исполнительными аппаратами, коммутирует -110В. 

Из электрической схемы тепловоза в УОИ поступает информация от комплекта аналоговых и частотных датчиков и преобразователей, дискретные сигналы состояния органов управления на пульте машиниста, реле и контакторов.

В соответствии с заложенными алгоритмами программного обеспечения информация обрабатывается, и в электрическую схему тепловоза  выдаются управляющие сигналы  силовой коммутационной аппаратуре (контакторам, реле, вентилям) для управления схемой тепловоза.  В соответствии с режимом работы тепловоза УОИ рассчитывает и выдает в локальные микропроцессорные системы управления преобразователей БВГ1 и БВГ2 заданные значения  напряжений  тягового генератора А-Г1 и генератора энергоснабжения А-Г2.

Система обеспечивает управление 45 исполнительными аппаратами тепловоза (контакторами, реле, вентилями). При управлении аппаратами, имеющими обратные связи (вспомогательные блокировочные контакты, сигналы с которых заведены в Систему), Система осуществляет автоматический контроль правильности исполнения команд с выдачей аварийных сообщений  в случае несанкционированной работы аппарата на ДМ:

  • «Наименование аппарата» не включился; «Наименование аппарата» самопроизвольно отключился; «Наименование аппарата» не отключился; «Наименование аппарата» самопроизвольно включился.

Контроль за состоянием исполнительных аппаратов осуществляется независимо от режима работы тепловоза, периодичность опроса состояния каждого аппарата составляет 50мс. При этом, для каждого типа аппарата введена программная задержка опроса, необходимая на время его срабатывания (включение/выключение). Ниже приводится  полный перечень наименований аппаратов, за работой которых осуществляется контроль:

  • реверсор вперед Р(В); реверсор назад Р(Н); тормозной переключатель тяга ТП (тяга); тормозной переключатель тормоз ТП (тормоз); поездные контакторы КП1, КП2, КП3, КП4, КП5, КП6, КП7; контакторы ослабления поля КШ1, КШ2; контактор возбуждения тягового генератора КВГ1; контактор возбуждения вспомогательного генератора КВГ2; контактор самовозбуждения вспомогательного генератора КВГ3; контактор энергоснабжения КЭ; контактор масляного насоса КМН; контактор топливного насоса КТН; контактор пуска дизеля КД; контактор регулятора напряжения КРН; контактор линейный компрессора КТК1; контактор пусковой компрессора КТК2.

  Аппаратно-программная стойка.  Дисплейный модуль с клавиатурой

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:

2

Назначение и работа дисплейного модуля

Дисплейный модуль (ДМ) — это система, состоящая из цветной ЖКИ-панели и IBM PC совместимого компьютера с периферийными устройствами. Выбран дисплей С820 фирмы Gercom (Германия), применяемый на европейских локомотивах. ДМ обладает высоким разрешением и контрастностью. ДМ производит отображение текущей информации об измеряемых параметрах и аварийных сообщений с обеих секций тепловоза. Высокая контрастность изображения и цветовая насыщенность сохраняются при больших углах обзора и в широком диапазоне освещённости.

Информация отображается в текстовой и графической форме с разрешением 640×480 точек. При помощи клавиатуры производится управление отображением выводимой информации.

Питание дисплейного модуля может осуществляется постоянным напряжением в диапазоне от 14,4 до 156 В.

Дисплейный модуль (в дальнейшем ДМ) является основным средством, с помощью которого осуществляется диалог между машинистом и системой. Передача информации осуществляется в двух направлениях:

1)            cистема → машинист (отображение всей основной информации, собранной системой, в удобной для восприятия и использования форме);

2)            машинист → система (воздействие на основные исполнительные устройства и установки параметров тепловоза непосредственно с экрана).

Аналоговые и частотные сигналы, полученные с борта тепловоза, анализируются системой допускового контроля. Результатом анализа является расчёт отклонения измеренной величины от значения, оговорённого в ТУ на данный параметр. На панель выводится соответствующий комментарий (норма, меньше нормы, больше нормы).

При обнаружении отклонений в работе тех или иных агрегатов тепловоза выводится аварийное сообщение на дисплей машиниста, которое снимается машинистом кнопкой квитирования.

Объёмы информации поставили перед разработчиками сложную задачу создания удобной и понятной для пользователя системы отображения и контроля информации. По этой причине все сигналы разделены по принадлежности к системам тепловоза и представлены на соответствующих виртуальных панелях, доступ к которым осуществляется посредством переключений клавиатуры дисплея машиниста. Схема переключения виртуальных панелей дисплея машиниста представлена на рис. 9. На рис. 10 и 11 представлена основная панель дисплея машиниста, а на рис. 12 — меню диагностических панелей.

Для проверки цепей подключения датчиков используется панель контроля устройства связи с объектом (УСО) (рис. 13), при помощи которой можно легко проконтролировать входные сигналы каждого датчика в отдельности, что облегчает монтаж схемы и последующий её ремонт.

Предусмотрена возможность деградации системы управления, то есть возможность исключения из алгоритма управления вышедших из строя датчиков.

Для этой цели на панели с дискретными входами предусмотрена графа «Дир.» — директивные указания, в которой при необходимости машинист может установить переключатель в положение «Отключено» — красный круг (рис. 14). При этом алгоритм управления игнорирует значение данного сигнала. Переключатели сигналов от устройств безопасности локомотива недоступны для машиниста.

Наличие дисплея машиниста позволяет часть неоперативных органов управления (включение прокачки топлива, масла, переключение режима ручной/автоматической подачи тифона, настройка режима асинхронного нагружения секций и включения режима холостого хода одной из секций тепловоза) заменить виртуальными тумблерами. Все эти виртуальные тумблеры расположены на панели «Управление» (рис. 15).

Info

Publication number
RU2267137C1

RU2267137C1

RU2004108814/09A

RU2004108814A

RU2267137C1

RU 2267137 C1

RU2267137 C1

RU 2267137C1

RU 2004108814/09 A

RU2004108814/09 A

RU 2004108814/09A

RU 2004108814 A

RU2004108814 A

RU 2004108814A

RU 2267137 C1

RU2267137 C1

RU 2267137C1

Authority
RU
Russia

Prior art keywords

input
output
channel
frequency
total

Prior art date
2004-03-24

Application number
RU2004108814/09A
Other languages

English (en)

Other versions

RU2004108814A
(ru

Original Assignee
ОАО «Уральское проектно-конструкторское бюро «Деталь»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
2004-03-24
Filing date
2004-03-24
Publication date
2005-12-27

2004-03-24Application filed by ОАО «Уральское проектно-конструкторское бюро «Деталь»
filed

Critical

ОАО «Уральское проектно-конструкторское бюро «Деталь»

2004-03-24Priority to RU2004108814/09A
priority

Critical

patent/RU2267137C1/ru

2005-09-27Publication of RU2004108814A
publication

Critical

patent/RU2004108814A/ru

2005-12-27Application granted
granted

Critical

2005-12-27Publication of RU2267137C1
publication

Critical

patent/RU2267137C1/ru

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Распайка RS-232

Рис. 2. 9-контактный соединитель DB9

В таблице 1 показано назначение контактов 9-контактного соединителя DB9. Таблица показывает распайку вилки оборудования обработки данных (DTE). Розетка устройства передачи данных (DCE) распаяна так, что два разъема стыкуются напрямую, или через кабель, распаянный «контакт в контакт».


Таблица 1.
Назначение контактов соединителя DB9

Вывод Сигнал Описание Тип вывода
1. CD (Carrier Detect) Несущая обнаружена Вход
2. RxD (Receive Data) Принимаемые данные Вход
3. TxD (Transmit Data) Передаваемые данные Выход
4. DTR (Data Terminal Ready) Готовность ООД Выход
5. SG (Signal Ground) Сигнальный общий
6. DSR (Data Set Ready) Готовность ОПД Вход
7. RTS (Request To Send) Запрос на передачу Выход
8. CTS (Clear To Send) Готовность к приему Вход
9. RI (Ring Indicator) Наличие сигнала вызова Вход

Рис. 3. Распайка кабеля RS-232

Для передачи данных предназначены цепи RxD (RD) и TxD (TD). Остальные цепи предназначены для индикации состояния устройств (DTR, DSR), управления передачей (RTS, CTS) и индикации состояния линии (CD, RI). Набор используемых цепей зависит от аппаратной и программной реализации стыка в контроллере. Для соединения двух DTE-устройств используют так называемые нуль-модемные кабели, в которых провода «перекрещиваются» в соответствии с назначением сигналов. На практике перед распайкой кабеля всегда следует разобраться с документацией на оба соединяемых устройства. Для соединения многих устройств достаточно минимального набора цепей интерфейса RS-232: RD, TD и Signal Ground (рис. 3).

Рекомендуется использовать кабели на основе витой экранированной пары, где каждый из сигнальных проводов свит с общим проводом. Экран кабеля рекомендуется не объединять с сигнальным общим, а подключить к металлической оболочке разъема.

Таблица 2. Назначение контактов соединителя DB25

Вывод Сигнал Описание Тип вывода
1.   Корпус  
2. TxD (Transmit Data) Передаваемые данные Выход
3. RxD (Receive Data) Принимаемые данные Вход
4. RTS (Request To Send) Запрос на передачу Выход
5. CTS (Clear To Send) Готовность к приему Вход
6. DSR (Data Set Ready) Готовность ОПД Вход
7. SG (Signal Ground) Сигнальный общий  
8. CD (Carrier Detect) Несущая обнаружена Вход
9.   Токовый выход передатчика (+) Выход
11.   Токовый выход передатчика (–) Выход
18.   Токовый вход приемника (+) Вход
20. DTR (Data Terminal Ready) Готовность ООД Выход
22. RI (Ring Indicator) Наличие сигнала вызова Вход
25.   Токовый вход приемника (–) Вход

Таблица 3. Соответствие выводов между 9 и 25-контактным разъемами

9-контактный разъем 25-контактный разъем
1 8
2 3
3 2
4 20
5 7
6 6
7 4
8 5
9 22

Все сигналы в интерфейсе потенциальные, с номинальными уровнями +12В и –12В относительно общего провода (Signal Ground). Логической единице соответствует уровень –12В, логическому нулю соответствует +12В.

Как уже говорилось, RS-232 называют последовательным интерфейсом, поскольку поток данных передается по одному проводу бит за битом. В отсутствие передачи данных линия находится в состоянии логической единицы (–12В). Скорость передачи данных стандартом не нормируется, но обычно выбирают из ряда 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 бит в секунду. В основном используется асинхронный режим работы, при котором данные передаются фреймами. Каждый фрейм состоит из стартового бита, битов данных, бита контроля четности (может отсутствовать), стопового бита. Биты байта данных передаются, начиная с младшего бита.

Для правильной стыковки приемопередатчики на обоих устройствах должны быть запрограммированы одинаковым образом, т.е. должны совпадать скорость, количество битов данных (7 или 8), тип контроля по четности, длина стопового бита (1, 1.5 или 2).

При точных расчётах времени на передачу массива байтов наряду с битами данных следует учитывать все служебные биты.

На рис. 4 показан вид одного фрейма RS-232 при следующих настройках: 8 битов данных, контроль по нечетности (parity odd), 1 стоповый бит. Стартовый бит всегда идет с уровнем логического нуля, стоповый – единицы. Состояние бита четности определяется настройкой передатчика. Бит дополняет число единичных битов данных до нечетности (parity odd), четности (parity even), может не использоваться (parity none), быть всегда единицей (mark) или нулем (space).

Рис. 4. Вид фрейма RS-232

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Центр образования
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: