西門子過程電纜6XV1830-5FH10

概述

• 符合IEC 61158-2標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)用PROFIBUS-PA總線電纜
• 由于采用雙屏蔽，具有強抗干擾性。
• 適合不同應(yīng)用的不同版本 (適合于危險區(qū)域和不適合于危險區(qū)域).
• 電纜上印有米長度標(biāo)記而便于確定長度

優(yōu)勢

• 由于打印在電纜上的米制長度標(biāo)記，可以容易的判定長度
• 用于危險和非危險區(qū)的電纜的全部范圍。
• 借助于統(tǒng)一的PROFIBUS PA連接系統(tǒng)，類型和部件顯著減少

應(yīng)用

構(gòu)建符合IEC 61158-2標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)（例如，PROFIBUS PA）時，可以為不同類型的應(yīng)用使用不同色碼的電纜（危險區(qū)域、非危險區(qū)域）。

UL 認(rèn)證

提供有帶合適 UL 認(rèn)證的不同型號的電纜，可以采用符合 NEC 法規(guī)（Article 800/725）的電纜束和電纜支架進行敷設(shè)。

設(shè)計

• 屏蔽的雙絞電纜，圓形截面
• 通過總線電纜外皮和 SpliTConnect 系統(tǒng)的接地端子，可實現(xiàn)系統(tǒng)范圍內(nèi)的接地方案。
• 印有以米表示的標(biāo)記。

電纜類型

• FC 過程電纜：
  符合 IEC 61158-2 的總線電纜，適合在危險區(qū)域 (Ex) 和非危險區(qū)域 (non-Ex) 中使用。
• 采用 RS485 和 IEC 61158-2 傳輸協(xié)議的總線網(wǎng)段通過網(wǎng)段耦合器/鏈接器進行鏈接。

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1.       前言

在常見的數(shù)字式磁致伸縮液位計中，多采用RS485通信方式。但RS485標(biāo)準(zhǔn)僅對物理層接口進行了明確定義，并沒有制定通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。因此，在RS485的基礎(chǔ)上，派生出很多不同的協(xié)議，不同公司均可根據(jù)自身需要設(shè)計符合實際情況的通信協(xié)議。并且，RS485允許單總線多機通信，如果通信協(xié)議設(shè)計不好，就會造成相互干擾和總線閉鎖等現(xiàn)象。如果在一條總線上掛接不同類型的產(chǎn)品，由于協(xié)議不一樣，很容易造成誤觸發(fā)，造成總線阻塞，使得不同產(chǎn)品對總線的兼容性很差。

隨著RS485的發(fā)展，Modicon公司提出的MODBUS協(xié)議逐步得到廣泛認(rèn)可，已在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而MODBUS的協(xié)議規(guī)范比較煩瑣，并且每字節(jié)數(shù)據(jù)僅用低4位（范圍：0~15），在信息量相同時，對總線占用時間較長。

DGL協(xié)議是根據(jù)以上問題提出的一種通信協(xié)議。在制定該協(xié)議時已充分考慮以下幾點要求：

a.         兼容于MODBUS 。也就是說，符合該協(xié)議的從機均可掛接到同一總線上。

b.         要適應(yīng)大數(shù)據(jù)量的通信。如：滿足產(chǎn)品在線程序更新的需要(未來功能)。

c.         數(shù)據(jù)傳輸需穩(wěn)定可靠。對不確定因素應(yīng)加入必要的冗錯措施。

d.         降低總線的占用率，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞场?/p>

2.       協(xié)議描述

為了兼容其它協(xié)議，現(xiàn)做以下定義：

通信數(shù)據(jù)均用1字節(jié)的16進制數(shù)表示。從機的地址范圍為：0x80～0xFD，即：MSB=1；命令和數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍均應(yīng)控制在0~0x7F之間。即：MSB=0，以區(qū)別地址和其它數(shù)據(jù)。

液位計的編碼地址為：0x82~0x9F。其初始地址(出廠默認(rèn)值)為：0x81。

罐旁表的編織地址為：0xA2~0xBF。其初始地址(出廠默認(rèn)值)為：0xA1。

其它地址用于連接其它類型的設(shè)備，也可用于液位計、罐區(qū)表地址不夠時的擴充。

液位計的命令范圍為：0x01~0x2F，共47條，將分別用于參數(shù)設(shè)定、實時測量、診斷測試、在線編程等。

通信的基本參數(shù)為：4800波特率，1個起始位，1個結(jié)束位。字節(jié)校驗為奇校驗。

西門子過程電纜6XV1830-5FH10?

本協(xié)議的數(shù)據(jù)包是參照MODBUS RTU 通信格式編寫，并對其進行了部分修改，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取Ａ硗猓€部分參照了HART協(xié)議。其具體格式如下：

ADDRESS

COMMAND

Byte Count

DATA

Check SUM

地址

命令

字節(jié)數(shù)

數(shù)據(jù)

校驗和

1 Byte

1 Byte

=n, 1 Byte

n Byte

1 Byte

80~9F

01~2F

00~10

0~7F

0~7F

表中，數(shù)據(jù)的大字節(jié)數(shù)為16個。也就是說，整個數(shù)據(jù)包長為20個字節(jié)。

“校驗和”是其前面所有數(shù)據(jù)異或得到的數(shù)值，然后將該數(shù)值MSB位清零，使其滿足0~7F的要求。在驗證接收數(shù)據(jù)包的“校驗和”是否正確時，可將所有接收數(shù)據(jù)(包括“校驗和”)進行異或操作，得到的數(shù)據(jù)應(yīng)＝0x80。這是因為，只有“地址”的MSB=1，所以異或結(jié)果的MSB也必然等于1。

本協(xié)議不支持MODBUS中所規(guī)定的廣播模式。

3.       時序安排

在上電后，液位計將先延遲10秒，等待電源穩(wěn)定。然后，用5秒的時間進行自檢和測試數(shù)據(jù)。接著產(chǎn)品進入待機狀態(tài)并打開RS485通信接口，等待主機的請求。因此，主機應(yīng)在液位計上電20秒后，再將液位計置為工作狀態(tài)，進行測量操作。

液位控制器（HMT-900或H-1000）主要用于液位計的供電和防爆安全隔離。主機可通過RTS信號控制（HMT-900或H-1000）供給液位計的電源。當(dāng)RTS有效時，電源將被打開。因此，液位計的電源是可以通過主機軟件控制的。

在現(xiàn)場應(yīng)用中，主機軟件的工作時序一般應(yīng)遵循以下幾個步驟。

1)      在開主機前，并認(rèn)真檢查各相關(guān)設(shè)備的電源和電纜連接情況。

2)      在啟動主機軟件時，打開相應(yīng)串行端口。使能RTS信號，給液位計上電。

3)      軟件初始化操作，延遲20秒。

4)      讀液位計的相應(yīng)參數(shù)，然后將液位計置為工作狀態(tài)。

5)      此時，主機可進入正常的輪訓(xùn)、記錄、顯示、報警等工作

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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)傳輸速率為10Mbps

 3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。

 4. RS-485接口的大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實際上可達3000米，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)。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為的串行接口。 因為RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）

3、 采用RS485接口時，傳輸電纜的長度如何考慮？

 答：在使用RS485接口時，對于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù)，這個長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。當(dāng)數(shù)據(jù)信號速率降低到90Kbit/S以下時，假大允許的信號損失為6dBV時，則電纜長度被限制在1200M。實際上，在實用時是*可以取得比它大的電纜長度。當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的大電纜長度是不相同的。例 如：當(dāng)數(shù)據(jù)信號速率為600Kbit/S時，采用24AWG電纜，計算可知大電纜長度是200m，若采用19AWG電纜（線徑為0。91mm）則電纜長 度將可以大于200m； 若采用28AWG電纜（線徑為0。32mm）則電纜長度只能小于200m。

4、如何實現(xiàn)RS-485/422多點通訊

 答：RS-485總線上任何時候只能有一發(fā)送器發(fā)送。半雙工方式，主從只能一個發(fā)。全雙工方式主站總可發(fā)送，從站只能有一個發(fā)送。 RE非和DE控制）

5、有的系統(tǒng)采用MAX483時運行正常，后來改用MAX1480B，發(fā)現(xiàn)不能正常運行應(yīng)考慮什么問題？

 答：若檢查并確認(rèn)電路按Data book連接無誤情況下，主要應(yīng)考慮MAX1480B的驅(qū)動器使能時間遠大于MAX483。MAX1480B驅(qū)動器使能時間大達100μs（典型值為35μs）。所以，MAX1480B從收態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)送時，在發(fā)送數(shù)據(jù)前應(yīng)有足夠的延時，以保證驅(qū)動器有效之后，才發(fā)送數(shù)據(jù)。 6、有些用戶問，根據(jù)RS-485網(wǎng)的要求，匹配電阻應(yīng)接在遠的站點上。但實際線路連接之后，不知道遠站點是哪一個，應(yīng)該如何接匹配電阻呢？

 答：會出現(xiàn)這種情況，是由于用戶組成RS-485網(wǎng)時，沒有遵循站點至總線的連線應(yīng)盡可能短的原則。如果總線布線遵循這一原則，就不存在不知道哪個站點是遠的問題。而且要注意，這樣的布線，系統(tǒng)將會工作得不好。

7、曾有一客戶反映，他們購買的MAX1480B中，有一些工作不正常。

 答：我們對工作不正常的芯片進行抽檢，發(fā)現(xiàn)這些片子接收器輸出端至電源端（Vcc）按標(biāo)準(zhǔn)接3kΩ電阻時，接收器輸出低電平時電壓偏高，可以達到2V多，甚至接近3V。對于能正常工作的芯片，有的低電平也可達1.6V左右。碰到這種情況，可以建議用戶增大該電阻的值，例如增大到10kΩ。

8、"RS-485"是否與"半雙工"等同？

 答：否，RS-485接口可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式，半雙工通信芯片有75176，SN751276，SN75LBC184，MAX485，MAX1478，MAX3082，MAX1483，全雙工通信的有：N75179，SN75180，MAX488-491，MAX1482 等

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