RS485總線是工業(yè)應(yīng)用中非常成熟的技術(shù)，是現(xiàn)代通訊技術(shù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一， RS485總線用于多站互連十分方便，用一對雙絞線即可實現(xiàn)，由于采用平衡發(fā)送和差分接收，即在發(fā)送端，驅(qū)動器將TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號輸出；在接收端，接收器將差分信號變成TTL電平，因此具有抗共模干擾的能力。

　　圖4 RS485現(xiàn)場總線硬件電路設(shè)計

　　圖4為RS485現(xiàn)場總線硬件電路設(shè)計圖。下位機通過485接口芯片MAX485與RS485總線相連，計量室PC機經(jīng)RS232/RS485電平轉(zhuǎn)換后與RS485總線相連。本系統(tǒng)采用RS485總線微機與單片機的主從式串行異步半雙工通訊的方法，下位機作為控制系統(tǒng)，分別控制一套現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。鑒于MCS-51系列單片機的串行口是一個標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平接口（即用3.8V～5V表示“1” ， 0V～0. 3V表示“0”），故在數(shù)據(jù)傳輸時需要先進行RS232/RS485電平轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)選用MXA232芯片實現(xiàn)上位機端RS232電平與TTL電平的轉(zhuǎn)化 ，然后通過MAX485芯片將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485標(biāo)準(zhǔn)電平。在下位機端MAX485將RS485標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換為TTL電平接入處理器的異步串行通信口，實現(xiàn)RS485網(wǎng)絡(luò)的半雙工通信。

　　系統(tǒng)軟件電路設(shè)計

　　多路數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)上位機采用VisualBasic 6.0設(shè)計開發(fā)。Visual Basic 6.0是一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動方式的結(jié)構(gòu)化高級程序設(shè)計語言，用于開發(fā)基于Windows環(huán)境下的各種應(yīng)用程序。上位機實現(xiàn)采集到的現(xiàn)場電能參數(shù)的顯示、保存等操作，軟件框圖如圖5所示。

　　圖5 RS485局域網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)設(shè)計

　　圖5為上位機工作界面，主要實現(xiàn)采集到的每個工作現(xiàn)場電能參數(shù)的顯示、存儲以及報警（根據(jù)設(shè)置的閥值）。在上位機中，“設(shè)置”主要進行每個工作現(xiàn)場電能參數(shù)閥值的設(shè)定（若采集的電能參數(shù)超出設(shè)定范圍則顯示過高-紅燈，低于設(shè)定的閥值則顯示過低-藍(lán)燈，在設(shè)定的范圍內(nèi)則顯示正常-綠燈，并且高于閥值的參數(shù)以紅色顯示，低于閥值的參數(shù)以藍(lán)色顯示），“開始”按鍵實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集過程的開始；“保存”按鍵實現(xiàn)工作現(xiàn)場電能參數(shù)數(shù)據(jù)的存儲；“結(jié)束”按鍵結(jié)束整個程序。

　　建立在下位機基礎(chǔ)上的上位機軟件，是對整個測量系統(tǒng)的進一步完善，使下位機的功能得到進一步地發(fā)揮。上下位機的通信采用主從方式，上位機與下位機之間進行輪詢通信，各下位機之間不能通信。每個下位機都有自己的地址碼，上位機向下位機發(fā)送1個帶有下位機地址的命令，所有下位機判斷是否呼叫自己，只有被呼叫的下位機才工作，從而實現(xiàn)了上下位機之間的獨立通信。

　　本文所設(shè)計實現(xiàn)的多路電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 采取了軟件與硬件相結(jié)合的方法， 選用AT89S52單片機，實現(xiàn)了對多路電能參數(shù)的采集，采集的數(shù)據(jù)通過RS485現(xiàn)場總線將數(shù)據(jù)上傳至主控制室計算機，上位機軟件采用功能強大的界面開發(fā)工具VB6.0編寫，實現(xiàn)了對現(xiàn)場電能參數(shù)的顯示。整個系統(tǒng)功耗低、可靠性高，在工業(yè)控制領(lǐng)域進行實時采集監(jiān)控。系統(tǒng)具有很好的實用價值和推廣價值。