一种通信电源监控系统组网方案的设计

时间：01-05 来源：电源世界作者：张恩利点击：

图2　RS485通信的整体实现方案

　　在采用这种通信方案时应注意以下几点：

　　（1）在总线末端应接一个匹配电阻，吸收总线上的反射信号，消除信号传输中的毛刺，保证信号纯度；

　　（2）当总线上无信号传输时，处于悬浮状态，易受到干扰。因此应在差分信号的正、反端之间，正端与电源之间，反端与地之间各串接一个10K电阻，这样一来，当总线上无信号传输时，正端电平约为3.3V，负端电平约为1.7V，此时即使有干扰信号，也很难产生串行通信的起始信号"0"；

　　（3）由于RS485是一种半双工的通信方式，发送和接收共用一条通道，本系统采用MAX485对其进行扩展，接收、转换功能由和DE控制，因此必须采用处理器的一根口线控制其工作方式。由于单片机复位时，各端口均为高电平，因此在连接时必须注意将该口线与DE相连，其反向信号与相连，以保证系统复位时，主从机都处于接收状态。

4 通信模块软件设计

4.1 上位机与下位机通信流程

　　上位机与下位机之间的通信包括上位机主动呼叫、下位机响应呼叫和下位机报警呼叫、上位机响应呼叫两种情况，其软件流程分别如图3、图4所示（只给出了下位机部分的程序流程）。

4.2 下位机与智能设备通信流程

　　由于RS485是半双工的通信方式，发送和接收均由同一器件和同一通道完成，因此控制信号高低电平的转换十分关键。本系统将单片机的发送中断标志TI和接收中断标志RI作为切换的参考，但此时必须注意应保证控制端、DE的信号有效脉宽大于发送或接收一帧信号的长度。其具体的软件流程如图5所示。

图5　本地通信程序框图

5　实验结果

　　以交、直流电压为例给出该监控系统测试结果（测试用标准表为ESCORT3155A；测试环境温度均为180C）。直流电压信号测试结果如表1所示；交流电压测试结果（以A相交流输入为例）如表2所示。

　
　　从以上实验结果可以看出，系统具有较高的测量精度，完全可以满足《通信电源和空调集中监控系统技术要求》中的规定。

6　结束语

　　文章首先对通信电源监控系统目前存在的几种主要组网方案进行了分析，得出了传统的主从式网络优于其它组网方案而更适合于通信电源监控系统组网的结论，并针对传统的主从式网络受距离限制的缺点提出了一种改进方案。实践证明该改进方案对于目前已相当普遍的通信电源监控系统十分适用，基于该组网方案的通信电源监控系统具有采集精度高、成本低廉、便于升级等优点。

参考文献：

[1] YDN023-1996.通信电源和空调集中监控系统技术要求及通信协议[S].
[2] 刘希禹.通信电源与空调及环境集中监控系统[Ｍ].北京：人民邮电出版社，1999.
[3] 马明建，数据采集与处理技术[M]. 西安：西安交通大学出版社，2000.
[4] 曹保根，主从式RS485应用系统的设计与调式[J]，电子技术2000，NO.2.

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