仪表接口技术介绍课件

称重显示仪接口技术介绍

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METTLERTOLEDO称重显示仪接口技术介绍

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METT目录常用接口网络基础现场总线面向销售人员目录常用接口面向常用接口常用接口常用接口什么是接口?

两个设备之间进行信息交换或信号传输需要借助接口来实现.

接口是用来进行交换信息或传输信号的设备.常用接口什么是接口?常用接口信号形式:模拟信号------是随时间连续变化的信号(例:电压,电流)数字信号------是一系列离散的电脉冲或光脉冲信号.接口形式:数字式接口-----交换数字信息.(脉冲信号,电平的”高”或”低”分别表示”0”或”1”;电流的”通”或”断”表示”0”或”1”)模拟式接口-----传输模拟信号(例:电压,电流)常用接口信号形式:数据传送的方式(数字式接口):并行传送-----数据在多条并行1位宽的传输线上同时由源传到目的.这种方式是多位并行传送,而字节串行传送.例:8142-PRO的并行口输出到打印机常用接口选通8位数据线准备就绪0101011001010110源目的并行传送数据传送的方式(数字式接口):常用接口选通8位数据线准备就绪常用接口BCD码接口(例:LYNX的BCD码输出选件)1.1000011.10021.

G131.40000041.

地2.4000012.400

22.132.80000042.

地3.8000013.80023.433.

动态输出43.

地4.

G1000014.

G10024.834.

净重状态44.

超载输出5.2000015.20025.235.

空45.

空6.100016.

G1026.+5V36.

空46.

空7.400017.1027.

G10000037.

显示变暗入47.

空8.800018.4028.20000038.

空48.

空9.

G100019.8029.10000039.

打印命令入49.

保持输入10.200020.2030.

屏蔽地40.

同步输出50.动态检测输入常用接口BCD码接口(例:LYNX的BCD码输出选件)1.常用接口8421BCD码与十进制码的关系十进制数8421码十进制数8421码00000810001000191001200101000010000300111100010001401001200010010501011300010011601101400010100701111500010101常用接口8421BCD码与十进制码的关系十进制数8421码十常用接口串行传送-----数据在单条1位宽的传输线上,一位一位地按顺序分时传送.比较:并行传送速度高,而距离短;串行传送速度慢,而距离长.01101010源目的串行传送常用接口串行传送-----数据在单条1位宽的传输线上,一位一常用接口串行数据的连通方法:单向数据通路:只能进行一个方向的数据传送.半双工数据通路:可以交替地进行双向数据传送.全双工数据通路:可以同时地进行双向数据传送.常用接口串行数据的连通方法:常用接口单向数据流A发送器B接收器A发送器接收器B接收器发送器双向分时数据流A发送器接收器B接收器发送器双向同时数据流单向接口半双工接口全双工接口常用接口单向ABAB双向分时AB双向同时单向接口半双工接口全常用接口RS232CRS422RS48520mA电流环称重显示仪中常用的数字式接口:常用接口RS232C称重显示仪中常用的数字式接口:常用接口RS-232、RS-422与RS-485的由来RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由(美国)电子工业协会（EIA）制订并发布。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口。EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力。常用接口RS-232、RS-422与RS-485的由来常用接口什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？

RS-232-C接口（又称EIARS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是美国电子工业协会（EIA）制定的用于串行通讯的标准。该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。常用接口什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口常用接口实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中最简单的全双工系统只使用3条引线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。计算机上接口RS-232-C最常用的3条引线的信号内容见附表符号名称25芯插头座引脚9芯插头座引脚TXD发送数据23RXD接收数据32GND信号地75常用接口实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用常用接口8142PRO与计算机的连接:用RS232信号COM1TXD2RXD3GND78142PRO7计算机信号9芯25芯DCD18RXD23TXD32DTR420GND57DSR66RTS74CTS85RI922可用计算机中的超级终端应用程序来测试.常用接口8142PRO与计算机的连接:用RS232信号COM常用接口由于RS-232接口标准出现较早，不足之处有以下四点：

1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。

3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺(15米)。

常用接口由于RS-232接口标准出现较早，不足之处有以下四点常用接口针对RS-232的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，如RS-422和RS485.特点如下：

1.RS-422,RS485的电气特性：RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B.如下图。AB使能信号地常用接口针对RS-232的不足，于是就不断出现了一些新的接口常用接口逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

常用接口逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻常用接口2.RS-422及RS485数据最高传输速率为10Mbps3.RS-422及RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。4.RS-422及RS485接口的最大传输距离标准值为2000英尺(约600米)，实际上可更远.常用接口2.RS-422及RS485数据最高传输速率为10常用接口RS422的连线方式(四线方式)

RS422接口组成的全双工通讯电路,一般需四根连线,RS422接口一般采用平衡双绞线传输。T1-AT1-BR1-AR1-BGNDR2-AR2-BT2-AT2-BGND常用接口RS422的连线方式(四线方式)T1-AT1-BR1常用接口RS485的连线方式(二线方式):RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，RS485接口一般采用平衡双绞线传输。最好采用屏蔽双绞线传输,。R2-AR2-BT2-AT2-BGNDT1-AT1-BR1-AR1-BGND常用接口RS485的连线方式(二线方式):R2-AR2-BT常用接口

一台计算机连接多台8142PRO8(HOST方式)接收+接收-发送+发送-计算机8142PRO8-#1COM2111213248142PRO8-#1COM2111213248142PRO8-#1COM211121324发送+发送-接收+接收-起始字符地址方向功能码数据结束STX0X0231～3FU或DA～Z字符串CR(OD)地址31～3F对应仪表中参数F4.5.3设置1～15常用接口

一台计算机连接多台8142PRO8(HOST方式常用接口RS232,RS422,RS485的比较:600m

(另有资料:1200mm)

600m

(另有资料:1200mm)

15m

最大传输距离

半双工全双工全双工数据连通方式

平衡

平衡

单端驱动方式

RS485

RS422

RS232

标准项目常用接口RS232,RS422,RS485的比较:600常用接口传输速率20kbps10Mbps(12m)10Mbps(12m)1Mbps(120m)1Mbps(120m)100kbps(600m,另有资料:1200mm)100kbps(600m,另有资料:1200mm)驱动输出电压±25V(开路)±5V(开路)±5V(开路)±5V～±15V(加载)±2V(加载)±1.5V(加载)RS232,RS422,RS485的比较:常用接口20kbps10Mbps(12m)10Mb常用接口驱动负载电阻

100Ω

54Ω

驱动输出电流

±500mA

±150mA

±150mA

接收器输入电压－25～＋25V(max)－12～＋12V(max)－12～＋12V(max)－12～＋12V

－7～＋7V

－7～＋12V

接收器输入阀值－3～＋3V

－0.2～＋0.2V

－0.2～＋0.2V

接收器输入阻抗

3～7KΩ

＞4KΩ

＞12KΩ

RS232,RS422,RS485的比较:常用接口驱动负载电阻100Ω54Ω驱动输出电流±50常用接口什么是20mA电流环?20mA电流环是一种数字通信接口,它与RS－232不同,它是用电流的”通”或”断”表示”0”或”1”;而RS－232是用电平的高低来表示”0”或”1”.20mA电流环的传输距离为300米常用接口什么是20mA电流环?常用接口电流环方式和RS－232相比，具有远距离、高速度的通讯能力及对工业现场有很强的抗干扰能力和抑制能力的优点。对于噪声严重、环境复杂的工业现场，电流环的强抗干扰能力显得特别突出，电流环远距离传输信号衰减小，不需加中继器等额外设备，又节约投资。常用接口电流环方式和RS－232相比，具有远距离、高速度的通常用接口发送器(仪表)

接收器(大屏显示)

电流信号发送器(仪表)接收器(大屏显示)接收器(大屏显示)电流信号一台8142PRO仪表连接一台8662大屏显示器一台8142PRO仪表连接两台8662大屏显示器电流环的连接常用接口电流信号发送器接收器接收器电流信号一台8142P常用接口什么是4～20mA模拟量输出接口？

4～20mA模拟量输出接口输出的信号是连续变化的模拟量。在称重领域中，仪表或重量变送器输出的4～20mA模拟量是用来表示称量值的大小，通常4mA表示空秤信号，而20mA表示满量程信号。常用接口什么是4～20mA模拟量输出接口？常用接口20mA4mAW称量值空秤满量程I电流常用接口20mA4mAW称量值空秤满量程I电流常用接口带4～20mA模拟量输出的产品:(举例)IND110WM0800A100PTPN-1800T600.08JXPA-1080常用接口带4～20mA模拟量输出的产品:(举例)IND110常用接口4～20mA模拟量输出接口与20mA电流环接口的差别？传输的信号不同：4～20mA模拟量输出接口传输的信号是：连续变化的模拟量；20mA电流环接口传输的信号是：离散的数字量。常用接口4～20mA模拟量输出接口与20mA电流环接口常用接口信号形式的转换:数字信号转换成模拟信号:例:A100可以实现数/模转换,把仪表输出的数字量转换成模拟量(4-20mA)模拟信号转换成数字信号:例:称重显示仪的模/数转换可以把传感器来的模拟信号(电压)转换成数字信号,处理后显示重量.常用接口信号形式的转换:网络基础(入门知识)网络基础网络基础网络入门概念:一组互相连接的计算机和其他设备称作一个网络.把计算机连接起来以便共享资源叫作组网.限制在一定地域的网络叫局域网(LAN,LocalAreaNetwork).当网络的地理范围不断扩大,可以把不同城市不同国家连接起来时局域网(LAN)就变成了广域网(WAN,WideAreaNetwork).网络基础网络入门网络基础网络布局(网络拓扑结构)基本上分为三种:总线形星形环形网络基础网络布局(网络拓扑结构)基本上分为三种:网络基础总线形拓扑结构计算机终结器终结器网络上的数据以电子信号的形式发送给网上所有计算机;然而,信息只被那个地址与信号中地址相匹配的计算机所接收,在某一时间,只有一台计算机可发送信息.终结器可阻止信号反射.网络基础总线形拓扑结构计算机终结器终结器网络上的数据以电子信网络基础HUB集线器星形拓扑结构在星形结构中,信号从发送计算机通过Hub传到网上所有计算机.星形网络提供了集中的资源和管理.但需要大量缆线.如一台计算机出问题只影响该计算机,而Hub出问题整个网络瘫痪,计算机网络基础HUB星形拓扑结构在星形结构中,信号从发送计算机通过网络基础计算机环形拓扑结构环形拓扑结构把计算机连成环状,不需要终结器.采用令牌传递的方法传递信息.网络基础计算机环形拓扑结构环形拓扑结构把计算机连成环状,不需网络基础令牌环工作过程:当令牌环网上的第一台计算机启动时,网络就产生一个令牌.令牌沿环传递,依此通过每台计算机,直到有一台计算机要发送数据并获得对令牌的控制权.该计算机将空令牌改为忙令牌,并紧跟忙令牌之后将数据帧发到环上,数据依此通过每台计算机,直到发现与数据中地址相匹配的计算机被接收.收到数据的计算机返回一信息,表明数据已接收,数据帧继续沿环传递,到达发送计算机,经验证后,发送计算机撤消该帧,并创建一个新的令牌发送到网上.网络基础令牌环工作过程:网络基础网络布线------物理媒介:用于网络布线的主要缆线类型有三种:同轴电缆:

粗缆(最长500米),细缆(最长185米)信号不会衰减失真,抗干扰能力,比双绞线强双绞线:

非屏蔽双绞线(UTP)(最长100米);屏蔽双绞线(STP)(更远)光纤:

最长6562米网络基础网络布线------物理媒介:网络基础网卡:网卡充当计算机和网络缆线之间的物理接口.安装在计算机或服务器上的扩展槽中.网卡的作用:准备从计算机发往网线的数据给另一台计算机发送数据在计算机和布线系统之间控制数据流网络基础网卡:网络基础网络如何工作:(1)计算机网络由多个互连的节点组成,节点之间需要不断地交换数据和控制信息,这个复杂的过程可以分成许多单独的任务来完成.而分层的方法是处理复杂问题的基本方法.

在计算机网络中,就是采用这种分层的层次结构方法,将网络通信中总体要实现的功能先分解,并分配在不同的层次中实现.网络基础网络如何工作:(1)网络基础网络如何工作:(2)对于每个层次要完成的服务及服务实现的过程都有明确规定不同的网络系统可以分成相同的层次;不同系统的同等层具有相同的功能;低层可以向高层提供服务,而高层可以直接调用低层的服务.网络基础网络如何工作:(2)网络基础协议:在计算机网络中,节点之间为了做到有条不紊地交换数据,每个节点都必须遵守事先制定的标准和约定的规则,这些为网络数据交换而制定的规则,约定和标准称为网络协议.网络基础协议:网络基础网络体系结构的层次结构:物理媒体第N-1层第N层第2层第1层第N-1层第N层第2层第1层第N层协议第N-1层协议第2层协议第1层协议网络基础网络体系结构的层次结构:物理媒网络基础数据传输过程:数据不是从一台机器的第N层直接传送到另一台机器的第N层。在发送端的每一层都把数据和控制信息交给它的下一层，这样逐层传递，直到最底层。只有第一层的下面才是真正的物理媒体，也只有通过它才能进行实际的信号传输。而在接收端则完成相反的过程，每一层都将所接收到的信息进一步向高一层传递，这样逐层传递到第N层为止，最后由第N层按照第N层协议与发送端的第N层进行信息交流。网络基础数据传输过程:网络基础OSI模型的提出

在计算机网络发展过程中，曾经提出过各种各样的网络协议和标准，需要说明的是在OSI模型没有被提出之前，各种网络协议之间是相互之间不能互连互通的，这种状况极大的限制了网络的进一步发展和应用。为了协调这些协议和标准,提高网络行业的标准水平,并能适应不同网络系统的相互通信,国际标准化组织(ISO)提出了开放系统互连基本参考模型(OpenSystemInterconnect/ReferenceModel,OSI/RM).网络基础OSI模型的提出网络基础应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议网络层协议数据链路层协议物理层协议计算机A计算机BOSI模型:网络基础应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层网络基础网络如何传送数据:为了快速传送数据,数据都要分成小的可管理部分,称为报文(或祯)。报文是一个信息单位，作为一个整体从网络中的一个设备传送给另一个设备。网络按层传递报文，每层软件都给报文增加一些格式或地址信息，以便成功地在网络上传输；在接受端，报文按相反顺序传递。每层软件读取报文上的相关信息，去掉本层附加的信息并继续往上传。当报文最终到达应用层时，地址信息已被去掉，只剩下原来的数据，接受方就可以阅读。网络基础网络如何传送数据:网络基础应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层数据数据WDHSH数据WHS数据数据WDHSHS数据数据数据WDHSH数据WHS数据数据WDHSHS数据数据包进行“层层包装”:数据报文从上层向下一层传递时,增加数据包头的过程.H会话包头；S传输包头；W网络包头；D数据链路包头网络基础应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层网络基础在实际应用中，应该说并没有哪种协议是完全符合OSI模型的，但是可以和OSI模型对应起来。TCP/IP协议是目前使用最为广泛的协议，特别是已经成为了Internet上所使用的事实上的标准协议。TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多别的协议，组成了TCP/IP协议簇。一般来说，TCP提供传输层服务，而IP提供网络层服务。网络基础在实际应用中，应该说并没有哪种协议是完全符合OSI模网络基础应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层TCPIP网络接口层主机到网络的连接TCP/IP模型网络基础应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层网络基础根据上面TCP/IP模型示意图可以看出，TCP/IP具有四个层次：应用层：应用程序通过本层来访问网络，发送数据。在这一层次，根据各种不同的应用的要求，提供了各种可以满足不同要求的协议与之相对。如我们最为常见的：SMTP协议：简单邮件传输协议FTP协议：文件传输协议Telnet协议：远程登陆协议DNS：域名服务………………对应于OSI模型的上面三层――会话层、表示层和应用层网络基础根据上面TCP/IP模型示意图可以看出，TCP/IP网络基础传输层：此层主要包含两个协议，分别是：TCP协议和UDP协议。TCP提供的是一种可靠的数据流服务，允许一台计算机发出的包(报文流)无差错的发往网络上的其他计算机.它把输入的包(报文流)分成小包(报文段)传输给网络层;而在接收端,又把收到的报文段重新成报文流输出.TCP还要处理流量控制,避免传输错误.对应于OSI模型的第四层――传输层。网络基础传输层：此层主要包含两个协议，分别是：TCP协议和U网络基础网络层：这层包含四个协议，分别是：互联网协议IP（InternetProtocol）、网际控制报文协议ICMP、地址解析协议ARP和反向地址解析协议RARP。其中最为主要的就是IP协议，IP从TCP接收包和包的地址,当TCP把头信息加在每个包前面之后就给IP提供了一个目的计算机的IP地址,把此包交给IP后,就由IP向网络发送。对应于OSI模型的第三层――网络层网络基础网络层：这层包含四个协议，分别是：互联网协议IP（I网络基础网络接口层：TCP/IP协议中没有对这一层次的功能进行详细的定义，是指任何一个能传输数据报的通信系统,负责将数据报(帧)放入线路或从线路中取下数据报(帧).对应于OSI中的最低两层(物理层和数据链路层).网络基础网络接口层：TCP/IP协议中没有对这一层次的功能进网络基础以太网中使用TCP和IP的简单分层结构:上层协议TCPIPEthernet

数据报

数据报T

数据报TI

数据报TIE头E尾上层协议的应用程序传出某格式的数据报TCP层在数据报上增加本身的头标信息IP层也增加本身的头标信息以太网层在报文的头尾各增加以太网层的信息,通过网络将报文发送出去网络基础以太网中使用TCP和IP的简单分层结构:上层协议TC网络基础IP地址的概念:TCP/IP的协议规定每台主机由一个IP地址确定.IP地址是由32位二进制数组成,而且在网络上是唯一的.为方便记忆,32位二进制数分为四段,每段8位,中间用小数点隔开,每8位二进制数转换为十进制数,例:11001010011001101000011001000100(二进制数)8(十进制数)网络基础IP地址的概念:网络基础IP地址分为两部分,分别为网络标识和主机标识.例:网络标识:202.102.134主机标识:68合起来为:8网络基础网络基础子网掩码:它用来定义IP地址中,有多少位用于网络标识;有多少位用于网络标识。例：IP地址8子网掩码

11111111111111111111111100000000

IP地址与子网掩码按“位与”运算得下面结果:网络标识:202.102.134主机标识:68网络基础子网掩码:它用来定义IP地址中,有多少位用于网络标网络基础以太网帧格式:以太网将数据打包,数据包的格式不同于其他网络中使用的报文.以太网将数据分成帧,帧是作为一个单位传输的信息包例：用于TCP/IP的EthernetII帧的格式有起始标志,目的地址,源地址类型,数据和CRC起始标志目的地址源地址类型数据CRC网络基础以太网帧格式:起始标志目的地址源地址类型数据CRC网络基础网络互联技术:网络互联是指将两个以上的计算机网络通过一定的方法,用一种或多种网络通信设备互联起来,从而构成更大的网络系统.网络互联需要解决的问题:在物理上如何把两个网络连接起来,解决信号编码、传输速率和带宽的差别问题;一种网络如何与另一种网络实现互访与通信,实现数据链路层或网络层的连接;如何解决它们之间协议方面的差别,实现资源的共享.网络基础网络互联技术:网络基础网络互联的层次:在OSI参考模型中,由于网间通信是根据不同的层次划分的,同等层之间可以相互通信。实现互联的层次越高，互联设备就越复杂。根据连接层次的不同，网间连接设备可以分为中继器、网桥、路由器和网关。网络基础网络互联的层次:网络基础应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层网关路由器网桥中继器网络基础应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层JagXtreme称重控制终端MTConnectionsIE以太网Ethernet网络基础JagXtreme称重控制终端MTConnections以网络基础JAGXTREME的以太网口的设置:需输入IP地址(对JAGXTREME是唯一的)子网掩码网关地址网络基础JAGXTREME的以太网口的设置:远程生产管理嵌入式的网页服务器兼容于标准的IE浏览器可通过电话线或以太网访问JAGXTREME网络基础远程生产管理嵌入式的网页服务器JAGXTREME网络基础现场总线现场总线现场总线的概念什么是现场总线现场总线的产生现场总线在自动化系统中所处的位置现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响使用现场总线技术给用户带来的好处现场总线现场总线的概念现场总线什么是现场总线现场总线是安装在生产过程现场的设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行数字式多点双向通信的数据总线。或者现场总线是以单个分散的数字化智能化的设备(仪表)作为网络节点用总线相连接实现相互交换信息共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。现场总线什么是现场总线现场总线现场总线的产生现场总线是伴随着控制系统的发展而产生的.控制系统的发展过程:模拟仪表控制系统:精度低,易受干扰;集中式数字控制系统:克服了精度低的缺陷,提高了抗干扰能力,但对控制器要求很高的处理能力及可靠性.现场总线现场总线的产生现场总线集散型控制系统(DCS):集中管理,分散控制,克服了对控制器要求很高的缺陷,但不同(DCS)厂家对控制通讯网络采用各自专用的封闭形式.现场总线控制系统(FCS):用现场总线这一开放的,具有可互操作的网络将现场各控制器及仪表设备互连构成现场总线控制系统.现场总线集散型控制系统(DCS):集中管理,分散控制,克服了对控制器工厂级车间级现场级仪表1仪表2现场设备1现场设备2现场总线工厂级车间级现场级仪表仪表现场设备现场设备现传统方式:现场设备与控制器之间连接采用一对一的所谓I/O接线方式,传递4-20mA或24VDC信号现场总线传统方式:现场设备与控制器之间连接现场总线现场总线现场总线控制器控制器车间级监控网去工厂骨干网现场总线技术:主要特征是采用数字通信方式取代设备级的4-20mA(模拟量)和24VDC(开关量)信号,使用一根电缆连接所有现场设备.现场总线现场总线现场总线控制器控制器车间级监控网去工厂骨干网现场总线现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响传统的信号制将由4-20mA模拟信号制转换为双向数字通信的现场总线信号制;自动控制系统的体系结构将由模拟与数字的分散型系统(DCS)转换为全数字现场总线控制系统(FCS);自动控制系统的设计方法和安装调试方式也将发生重大变化;进而,现行的现场设备和仪表的产品结构将发生重大变革;现场总线把自动控制系统和设备带进了信息网络之中,形成为企业信息网络的底层,从而为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可行的基础.现场总线现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响传统的信号制将由4-使用现场总线技术给用户带来的好处节省硬件成本;(省去了大量的电缆、I/O模块及电缆敷设工程费用，降低了系统及工程成本。)设计安装调试简便;系统的安全可靠性好,减少故障;(接线点减少)系统可维护性好;(设备可在线故障诊断等)完善了企业信息系统,为实现企业综合自动化提供了基础.现场总线使用现场总线技术给用户带来的好处节省硬件成本;(省去了大量的现场总线标准

现场总线技术得以实现的一个关键问题，是要在自动化行业中形成一个制造商们共同遵守的现场总线通信协议技术标准，制造商们能按照标准生产产品，系统集成商门能按照标准将不同产品组成系统。这就提出了现场总线标准的问题。据说目前国际上各种总线及总线标准不下二百多种.现介绍与本公司仪表相关的几种现场总线.

现场总线现场总线标准

现场总线技术得以实现的一个关键问关于PROFIBUS现场总线:1996年3月15日批准为欧洲标准，即DIN50170V.2。PROFIBUS产品在世界市场上已被普遍接受，市场份额占欧洲首位，年增长率25%。目前支持PROFIBUS标准的产品超过1500多种，分别来自国际上250多个生产厂家。1985年组建了PROFIBUS国际支持中心；1989年12月建立了PROFIBUS用户组织（PNO）1997年7月组建了中国现场总线（PROFIBUS）专业委员会，并筹建现场总线PROFIBUS产品演示及认证的实验室。

PROFIBUS现场总线关于PROFIBUS现场总线:PROFIBUS现场总线PROFIBUS主要应用领域有：制造业自动化：汽车制造（机器人、装配线、冲压线等）、造纸、纺织。过程控制自动化：石化、制药、水泥、食品、啤酒。电力：发电、输配电。楼宇：空调、风机、照明。铁路交通：信号系统

PROFIBUS现场总线PROFIBUS现场总线PROFIBUS主要应用领域有：PROFIBUS现场总线PRPROFIBUS概貌PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS由三个兼容部分组成，即

PROFIBUS-DP（DecentralizedPeriphery）、PROFIBUS-PA(ProcessAutomation)、PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)PROFIBUS-DP：是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代办24VDC或4-20mA信号传输。

PROFIBUS现场总线PROFIBUS概貌PROFIBUS现场总线PROFIBUS现场总线

PROFIBUS-PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。PROFIBUS-FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。PROFIBUS现场总线

PROFIBUS-PA：专为过程PROFIBUS协议结构

PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际准，以开放式系统互联网络（OpenSystemInterconnection-SIO）作为参考模型的。该模型有七层，如下图

PROFIBUS协议结构

PROFIBUS协

PROFIBUS-DP：定义了第一、二层和用户层接口。第三到七层未加描述。用户层接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。

PROFIBUS-DP

PROFIBUS-DP：定义了第一、二层和用户层接口。RS-485传输是PROFIBUS-DP最常用的一种传输技术.采用的电缆是屏蔽双绞铜线。

RS-485传输技术基本特征：

·网络拓扑：线性总线，两端有有源的总线终端电阻。

·传输速率：9.6Kbit/s~12Mbit/s

·介质：屏蔽双绞电缆，也可取消屏蔽，取决于环境条件（EMC）。

·站点数：每分段32个站（不带中继），可多到126个站（带中继）。

·插头连接：最好使用9针D型插头。PROFIBUS-DPRS-485传输是PROFIBUS-DP最常用的一种传输技术图2-2：PROFIBUD-DP的电缆接线和总线终端电阻PROFIBUS-DPVP(6)DGND(5)RXD/TXD-PRXD/TXD-N数据线数据线图2-2：PROFIBUD-DP的电缆接线和总线终端电阻PR图2-3:每个分段上最多可接32个站(主站或从站)PROFIBUS-DP图2-3:每个分段上最多可接32个站(主站或从站)PROPROFIBUS-DP系统可包括以下三种不同类型设备：(1)一类DP主站（DPM1）：一类DP主站是中央控制器，它在预定的信息周期内与分散的站（如DP从站）交换信息。典型的DPM1如PLC或PC。(2)二类DP主站（DPM2）：二类DP主站是编程器、组态设备或操作面板，在DP系统组态操作时使用，完成系统操作和监视目的。(3)DP从站：DP从站是进行输入和输出信息采集和发送的外围设备（称重终端、I/O设备、驱动器、阀门等）。

PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP系统可包括以下三种不同类型设备：PROPROFIBUS-DP

单主站系统：在总线系统的运行阶段，只有一个活动主站。如图所示：

PROFIBUS-DP单主站系统：在总线系统的运行阶段，只PROFIBUS-DP多主站系统：

PROFIBUS-DP多主站系统：PROFIBUS-DP

系统的行为系统的行为主要由DP主站(1类)的操作状态来确定.主要有三种状态:停止:

在DP主站和DP从站之间无数据传输;清除:

DP主站读DP从站的输入数据,并保持输出在失效安全状态;运行:DP主站处于数据传输阶段.在后继的周期中,DP主站从DP从站读取输入数据,并向DP从站写入输出数据.PROFIBUS-DP

系统的行为PROFIBUS-DP

PROFIBUS-DP

PROFIBUS-DP

DP主站(1类)和相关DP从站之间的用户数据传输是由DP主站(1类)按照确定的顺序自动进行。在对总线系统进行组态时，用户对DP从站与DP主站(1类)的关系作出规定，确定哪些DP从站被纳入信息交换的循环周期，哪些被排斥在外。

DP主站(1类)和DP从站间的数据传送分三个阶段：参数设定、组态、数据交换。在参数设定阶段，每个从站将自己的实际组态数据与从DP主站(1类)接受到的组态数据进行比较。只有当实际数据与所需的组态数据相匹配时，DP从站才进入用户数据传输阶段。因此，设备类型、数据格式、长度以及输入输出数量必须与实际组态一致。

PROFIBUS-DP

DP主站(1类)和相关DP从站之间的PROFIBUS-DP

GSD文件:在GSD文件中,描述每一个PROFIBUS-DP设备的特性;GSD文件由设备制造商建立,(例:PTPN-1900备有GSD文件)每一个设备的GSD文件用设备的电子数据单来表示;GSD文件包含所有设备的特定参数,如:支持的波特率支持的信息长度输入/输出的数据量诊断信息的含义PROFIBUS-DP

GSD文件:ME_0858.GSDSTEP7PANTHERPROFIBUS-DPDPM1PLCDPM2ME_0858.GSDSTEP7PANTHERPROFIBUPROFIBUS-DP

在PANTHER终端中,PROFIBUS的设定:

F8.10---传送显示重量(分度值),含小数点

1---传送分度数,不含小数点

F8.2可输入0–126结点地址PROFIBUS-DP

在PANTHER终端中,PROFIBPANTHER的PROFIBUS-DP传输的数据:PANTHER输出到PLCPLC输出到PANTHERPROFIBUS-DP

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX16位重量数据16位,输出状态皮重/予置点值,写入命令字;置皮,清皮,清零等XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXPANTHER的PROFIBUS-DP传输的数据:PROFIMODBUS协议MODBUS协议是应用于控制器的一种通用语言.通过此协议,控制器之间、控制器经由网络和其他设备之间可以通讯.它已经成为一种通用工业标准.协议描述了一主控制器请求访问其他设备,以及从设备如何进行正常回应的过程.协议定义了控制器能认识的使用的消息结构.MODBUS协议MODBUS协议是应用于控制器的一种通用语言MODBUS协议MODICONPLCMODBUST600T600T600RS485MODBUS网络结构举例MODBUS协议MODICONMODBUST600T600TMODBUS协议查询---回应周期:数据段设备地址功能代码错误检测数据段设备地址功能代码错误检测主设备的查询信息从设备的回应信息MODBUS协议查询---回应周期:数设备地址功能MODBUS协议查询:设备地址是指所要访问的从设备的地址;功能代码是告知从设备要执行何种功能(如:”03”是要求从设备读保持寄存器并返回其内容.);数据段包含了执行功能所需要的附加信息(如:告知从设备从何寄存器开始读及要读的寄存器数量);错误检测域为从设备提供一种验证消息内容是否正确的方法.MODBUS协议查询:MODBUS协议回应:如果从设备产生一正常回应,在回应消息中设备地址是被访问的从设备的地址;功能代码是查询消息中功能代码的回应;数据段包含从设备收集的数据(如:寄存器的值或状态);错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用.MODBUS协议回应:MODBUS协议二种传输模式:适用于标准Modbus网络的二种传输模式为ASCII模式和RTU模式.用户可选择想要的模式,包括串口通讯参数.ASCII模式:(美国标准信息交换代码)RTU模式:(远程终端单元)(T600采用的模式):地址

功能代码

数据数量

数据1

数据2……数据n

LRC高字节LRC低字节回车

换行

地址功能代码数据数量数据1数据2……数据n

CRC高字节CRC低字节MODBUS协议二种传输模式::地址功能代码MODBUS协议Modbus的数据校验方式:CRC-16循环冗余错误校验.(适用于RTU模式)LRC纵向冗余错误校验..(适用于ASCII模式)错误校验值在消息发送前由主设备产生,从设备在接收过程中检测整个消息幀.MODBUS协议Modbus的数据校验方式:MODBUS协议以RTU模式读取整数据的例子:主机请求地址功能码

第一寄存器地址

高位

低位要读寄存器的数量

高位低位错误校验010300380001XX从机应答地址功能码字节数数据高字节数据低字节错误校验010324124XX十六进制数4124表示的十进制数为16676MODBUS协议以RTU模式读取整数据的例子:主机请MODBUS协议T600在应用MODBUS协议通讯时要进行设定的参数:

F1.8从设备地址(0～15)F3.1取6,表示MODBUS协议通讯

F3.3选波特率F3.4取0,表示8位数据位/无校验位F3.5选接口方式RS485

MODBUS协议T600在应用MODBUS协议通讯时要进行设谢谢!谢谢!称重显示仪接口技术介绍

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METTLERTOLEDO称重显示仪接口技术介绍

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METT目录常用接口网络基础现场总线面向销售人员目录常用接口面向常用接口常用接口常用接口什么是接口?

两个设备之间进行信息交换或信号传输需要借助接口来实现.

接口是用来进行交换信息或传输信号的设备.常用接口什么是接口?常用接口信号形式:模拟信号------是随时间连续变化的信号(例:电压,电流)数字信号------是一系列离散的电脉冲或光脉冲信号.接口形式:数字式接口-----交换数字信息.(脉冲信号,电平的”高”或”低”分别表示”0”或”1”;电流的”通”或”断”表示”0”或”1”)模拟式接口-----传输模拟信号(例:电压,电流)常用接口信号形式:数据传送的方式(数字式接口):并行传送-----数据在多条并行1位宽的传输线上同时由源传到目的.这种方式是多位并行传送,而字节串行传送.例:8142-PRO的并行口输出到打印机常用接口选通8位数据线准备就绪0101011001010110源目的并行传送数据传送的方式(数字式接口):常用接口选通8位数据线准备就绪常用接口BCD码接口(例:LYNX的BCD码输出选件)1.1000011.10021.

G131.40000041.

地2.4000012.400

22.132.80000042.

地3.8000013.80023.433.

动态输出43.

地4.

G1000014.

G10024.834.

净重状态44.

超载输出5.2000015.20025.235.

空45.

空6.100016.

G1026.+5V36.

空46.

空7.400017.1027.

G10000037.

显示变暗入47.

空8.800018.4028.20000038.

空48.

空9.

G100019.8029.10000039.

打印命令入49.

保持输入10.200020.2030.

屏蔽地40.

同步输出50.动态检测输入常用接口BCD码接口(例:LYNX的BCD码输出选件)1.常用接口8421BCD码与十进制码的关系十进制数8421码十进制数8421码00000810001000191001200101000010000300111100010001401001200010010501011300010011601101400010100701111500010101常用接口8421BCD码与十进制码的关系十进制数8421码十常用接口串行传送-----数据在单条1位宽的传输线上,一位一位地按顺序分时传送.比较:并行传送速度高,而距离短;串行传送速度慢,而距离长.01101010源目的串行传送常用接口串行传送-----数据在单条1位宽的传输线上,一位一常用接口串行数据的连通方法:单向数据通路:只能进行一个方向的数据传送.半双工数据通路:可以交替地进行双向数据传送.全双工数据通路:可以同时地进行双向数据传送.常用接口串行数据的连通方法:常用接口单向数据流A发送器B接收器A发送器接收器B接收器发送器双向分时数据流A发送器接收器B接收器发送器双向同时数据流单向接口半双工接口全双工接口常用接口单向ABAB双向分时AB双向同时单向接口半双工接口全常用接口RS232CRS422RS48520mA电流环称重显示仪中常用的数字式接口:常用接口RS232C称重显示仪中常用的数字式接口:常用接口RS-232、RS-422与RS-485的由来RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由(美国)电子工业协会（EIA）制订并发布。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口。EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力。常用接口RS-232、RS-422与RS-485的由来常用接口什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？

RS-232-C接口（又称EIARS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是美国电子工业协会（EIA）制定的用于串行通讯的标准。该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。常用接口什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口常用接口实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中最简单的全双工系统只使用3条引线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。计算机上接口RS-232-C最常用的3条引线的信号内容见附表符号名称25芯插头座引脚9芯插头座引脚TXD发送数据23RXD接收数据32GND信号地75常用接口实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用常用接口8142PRO与计算机的连接:用RS232信号COM1TXD2RXD3GND78142PRO7计算机信号9芯25芯DCD18RXD23TXD32DTR420GND57DSR66RTS74CTS85RI922可用计算机中的超级终端应用程序来测试.常用接口8142PRO与计算机的连接:用RS232信号COM常用接口由于RS-232接口标准出现较早，不足之处有以下四点：

1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。

3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺(15米)。

常用接口由于RS-232接口标准出现较早，不足之处有以下四点常用接口针对RS-232的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，如RS-422和RS485.特点如下：

1.RS-422,RS485的电气特性：RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B.如下图。AB使能信号地常用接口针对RS-232的不足，于是就不断出现了一些新的接口常用接口逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

常用接口逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻常用接口2.RS-422及RS485数据最高传输速率为10Mbps3.RS-422及RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。4.RS-422及RS485接口的最大传输距离标准值为2000英尺(约600米)，实际上可更远.常用接口2.RS-422及RS485数据最高传输速率为10常用接口RS422的连线方式(四线方式)

RS422接口组成的全双工通讯电路,一般需四根连线,RS422接口一般采用平衡双绞线传输。T1-AT1-BR1-AR1-BGNDR2-AR2-BT2-AT2-BGND常用接口RS422的连线方式(四线方式)T1-AT1-BR1常用接口RS485的连线方式(二线方式):RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，RS485接口一般采用平衡双绞线传输。最好采用屏蔽双绞线传输,。R2-AR2-BT2-AT2-BGNDT1-AT1-BR1-AR1-BGND常用接口RS485的连线方式(二线方式):R2-AR2-BT常用接口

一台计算机连接多台8142PRO8(HOST方式)接收+接收-发送+发送-计算机8142PRO8-#1COM2111213248142PRO8-#1COM2111213248142PRO8-#1COM211121324发送+发送-接收+接收-起始字符地址方向功能码数据结束STX0X0231～3FU或DA～Z字符串CR(OD)地址31～3F对应仪表中参数F4.5.3设置1～15常用接口

一台计算机连接多台8142PRO8(HOST方式常用接口RS232,RS422,RS485的比较:600m

(另有资料:1200mm)

600m

(另有资料:1200mm)

15m

最大传输距离

半双工全双工全双工数据连通方式

平衡

平衡

单端驱动方式

RS485

RS422

RS232

标准项目常用接口RS232,RS422,RS485的比较:600常用接口传输速率20kbps10Mbps(12m)10Mbps(12m)1Mbps(120m)1Mbps(120m)100kbps(600m,另有资料:1200mm)100kbps(600m,另有资料:1200mm)驱动输出电压±25V(开路)±5V(开路)±5V(开路)±5V～±15V(加载)±2V(加载)±1.5V(加载)RS232,RS422,RS485的比较:常用接口20kbps10Mbps(12m)10Mb常用接口驱动负载电阻

100Ω

54Ω

驱动输出电流

±500mA

±150mA

±150mA

接收器输入电压－25～＋25V(max)－12～＋12V(max)－12～＋12V(max)－12～＋12V

－7～＋7V

－7～＋12V

接收器输入阀值－3～＋3V

－0.2～＋0.2V

－0.2～＋0.2V

接收器输入阻抗

3～7KΩ

＞4KΩ

＞12KΩ

RS232,RS422,RS485的比较:常用接口驱动负载电阻100Ω54Ω驱动输出电流±50常用接口什么是20mA电流环?20mA电流环是一种数字通信接口,它与RS－232不同,它是用电流的”通”或”断”表示”0”或”1”;而RS－232是用电平的高低来表示”0”或”1”.20mA电流环的传输距离为300米常用接口什么是20mA电流环?常用接口电流环方式和RS－232相比，具有远距离、高速度的通讯能力及对工业现场有很强的抗干扰能力和抑制能力的优点。对于噪声严重、环境复杂的工业现场，电流环的强抗干扰能力显得特别突出，电流环远距离传输信号衰减小，不需加中继器等额外设备，又节约投资。常用接口电流环方式和RS－232相比，具有远距离、高速度的通常用接口发送器(仪表)

接收器(大屏显示)

电流信号发送器(仪表)接收器(大屏显示)接收器(大屏显示)电流信号一台8142PRO仪表连接一台8662大屏显示器一台8142PRO仪表连接两台8662大屏显示器电流环的连接常用接口电流信号发送器接收器接收器电流信号一台8142P常用接口什么是4～20mA模拟量输出接口？

4～20mA模拟量输出接口输出的信号是连续变化的模拟量。在称重领域中，仪表或重量变送器输出的4～20mA模拟量是用来表示称量值的大小，通常4mA表示空秤信号，而20mA表示满量程信号。常用接口什么是4～20mA模拟量输出接口？常用接口20mA4mAW称量值空秤满量程I电流常用接口20mA4mAW称量值空秤满量程I电流常用接口带4～20mA模拟量输出的产品:(举例)IND110WM0800A100PTPN-1800T600.08JXPA-1080常用接口带4～20mA模拟量输出的产品:(举例)IND110常用接口4～20mA模拟量输出接口与20mA电流环接口的差别？传输的信号不同：4～20mA模拟量输出接口传输的信号是：连续变化的模拟量；20mA电流环接口传输的信号是：离散的数字量。常用接口4～20mA模拟量输出接口与20mA电流环接口常用接口信号形式的转换:数字信号转换成模拟信号:例:A100可以实现数/模转换,把仪表输出的数字量转换成模拟量(4-20mA)模拟信号转换成数字信号:例:称重显示仪的模/数转换可以把传感器来的模拟信号(电压)转换成数字信号,处理后显示重量.常用接口信号形式的转换:网络基础(入门知识)网络基础网络基础网络入门概念:一组互相连接的计算机和其他设备称作一个网络.把计算机连接起来以便共享资源叫作组网.限制在一定地域的网络叫局域网(LAN,LocalAreaNetwork).当网络的地理范围不断扩大,可以把不同城市不同国家连接起来时局域网(LAN)就变成了广域网(WAN,WideAreaNetwork).网络基础网络入门网络基础网络布局(网络拓扑结构)基本上分为三种:总线形星形环形网络基础网络布局(网络拓扑结构)基本上分为三种:网络基础总线形拓扑结构计算机终结器终结器网络上的数据以电子信号的形式发送给网上所有计算机;然而,信息只被那个地址与信号中地址相匹配的计算机所接收,在某一时间,只有一台计算机可发送信息.终结器可阻止信号反射.网络基础总线形拓扑结构计算机终结器终结器网络上的数据以电子信网络基础HUB集线器星形拓扑结构在星形结构中,信号从发送计算机通过Hub传到网上所有计算机.星形网络提供了集中的资源和管理.但需要大量缆线.如一台计算机出问题只影响该计算机,而Hub出问题整个网络瘫痪,计算机