智能電磁流量計(jì)參數(shù)指示儀設(shè)計(jì)

利用計(jì)算機(jī)上的RS232 串行通訊接口與智能電磁流量計(jì)上的RS485 通訊接口及RS232 與RS485 轉(zhuǎn)換模塊，依據(jù)流量計(jì)參數(shù)與MODBUS 寄存器地址定義關(guān)系，主站發(fā)送和接收MODBUS 協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及組態(tài)王與MODBUS 寄存器地址對(duì)應(yīng)格式，實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)流量、流速；流體電導(dǎo)比；流量百分比；正反向累積值整數(shù)部分；正反向累積值小數(shù)部分；瞬時(shí)流量與累積總量單位；各種報(bào)警等統(tǒng)一集中顯示。

0.引 言

智能電磁流量計(jì)（以下簡稱流量計(jì)）采用國外先進(jìn)技術(shù)研制開發(fā)的全智能型電磁流量計(jì)，其全中文電磁轉(zhuǎn)換器內(nèi)核采用高速中央處理器。計(jì)算速度快、精度高、測量性能可靠。轉(zhuǎn)換器電路輸入阻抗高達(dá)1015Ω，共模抑制比優(yōu)于100db，對(duì)于外來干擾以及60Hz/50Hz 干擾抑制能力優(yōu)于90db，可以測量更低電導(dǎo)率的流體介質(zhì)流量，其傳感器采用非均勻磁場技術(shù)及特殊的磁路結(jié)構(gòu)，磁場穩(wěn)定可靠，縮小了體積。廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。由于流量計(jì)的各種參數(shù)，要通過其上的操作按鍵才能顯示出來，在實(shí)際操作中容易出錯(cuò)。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，將流量計(jì)的各種參數(shù)在一個(gè)計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來成為可能。智能電磁流量計(jì)參數(shù)指示儀（以下簡稱指示儀）不僅解決了這個(gè)問題，而且為流量計(jì)參與自動(dòng)控制提供了一種方法。

1.指示儀的硬件原理

1.1硬件實(shí)現(xiàn)電路原理

RS232 轉(zhuǎn)換RS485 通信電路原理圖如圖1 所示。

它主要包括 RS485 電路、RS232 電平轉(zhuǎn)換、電源三部分。

RS485 電路，采用集成電路MAX485CPA，由IC2、R1、R2、R3、R4、IC2、BG1 等組成。電平轉(zhuǎn)換RS232 電路采用NIH232CP 集成電

路，由IC1、C1、C2、C3、C5、C6 等組成。電源電路設(shè)計(jì)成無源方式,由D1、D2、D3、C4、R5 等組成。從計(jì)算機(jī)RS232 接口DTR（4

腳）和RTS（7 腳）獲得RS232 轉(zhuǎn)換RS485 通信電路的電源。計(jì)算機(jī)RS232 接口4 腳和7 腳能夠提供約18mA 的電流，可以滿足整

個(gè)電路的供電需要。

RS485 電路由MAX485CPA 集成電路來控制數(shù)據(jù)的輸入和輸出，通過低電平有效的接收允許端RE（2 腳）和高電平有效發(fā)送端允許DE（3 腳）來完成。當(dāng)?shù)碗娖接行У慕邮赵试S端RE 為低電平時(shí)，RS485 電路數(shù)據(jù)輸出有效。在半雙工使用中，通常可以將兩個(gè)腳直接相連，然后通過計(jì)算機(jī)RS232 接口輸出的高低電平就可以讓RS485 電路在接收和發(fā)送狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換了。

由于RS232 的DB9 針接口請求發(fā)送端RTS 端和數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)

備好DTR 端都用于了電路供電，本電路使用RS232 接口的發(fā)送數(shù)據(jù) TXD 端、HIN232 的 R2OUT 通道和三極管 8050 來控制

MAX485CPA 的狀態(tài)切換。當(dāng)HIN232 的9 腳輸出高電平，通過 BG1 倒相后，使MAX485 的低電平有效接收允許端RE 和高電平

有效發(fā)送端允許DE 為低電平，保證RS485 電路處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。當(dāng)HIN232 的9 腳輸出低電平，計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，通過BG1 倒

相后，使MAX485CPA 的RE 引腳和DE 引腳為高電平保證RS485

電路處于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。

2.指示儀的軟件原理

2.1指示儀組態(tài)

MODBUS 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言，通