IDC机房环境监控调试学习

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1、1 MODBUS协议2 RS4853 开关量信号4 串口服务器5 坪山腾讯项目管控设备实例 目录 MODBUS协议 MODBUS协议 一个工业上常用的通讯协议 一种通讯约定 Modbus协议包括RTU ASCII TCP 其中MODBUS RTU最常用Modbus的ASCII RTU协议规定了消息 数据的结构 命令和就答的方式 数据通讯采用Maser Slave方式 Modbus协议需要对数据进行校验 串行协议中除有奇偶校验外 ASCII模式采用LRC校验 RTU模式采用16位CRC校验 ModbusTCP模式没有额外规定校验 因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议 Modbusrtu和Mod

2、bustcp两个协议的本质都是MODBUS协议 都是靠MODBUS寄存器地址来交换数据 但所用的硬件接口不一样 ModbusRTU一般采用串口RS232C或RS485 422 而ModbusTCP一般采用以太网口 MODBUS协议 MODBUS协议详细定义了校验码 数据序列等 这些都是特定数据交换的必要内容 MODBUS协议在一根通讯线上使用主从应答式连接 半双工 这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输 首先 主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备 从机 然后 终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机 MODBUS协议只允许在主机 PC PLC等 和终端设备之间通讯 而不允

3、许独立的终端设备之间的数据交换 这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路 而仅限于响应到达本机的查询信号 Modbus协议举例说明 协议顾名思义就是互相之间的约定 如果不让别人知道那就是暗号 现在定义一个新的最简单协议 例如 协议 A LED灭 B 报警 C LED亮 单片机接收到 A 控制一个LED灭 单片机接收到 B 控制报警 单片机接收到 A 控制一个LED亮 那么当收到对应的信息就执行相应的动作 这就是协议 Modbus协议举例说明 先来简单分析一条MODBUS RTU报文 例如 01060001001798040106000100179804从机地址功能号数据地址数据CRC校验这

4、一串数据的意思是 把数据0 x0017 十进制23 写入1号从机地址0 x0001数据地址 1 报文一个报文就是一帧数据 一个数据帧就一个报文 指的是一串完整的指令数据 就像上面的一串数据 Modbus协议举例说明 2 CRC校验意义 例如上面的9804是它前面的数据 010600010017 通过一算法计算出来的结果 3 功能号意义 modbus定义 作用 指示具体的操作 CRC校验 作用 在数据传输过程中可能数据会发生错误 CRC检验检测接收的数据是否正确 比如主机发出0106000100179804 那么从机接收到后要根据010600010017再计算CRC校验值 从机判断自己计算出来的

5、CRC校验是否与接收的CRC校验 9804主机计算的 相等 如果不相等那么说明数据传输有错误这些数据不能使用 CRC校验 CRC域是两个字节 包含一16位的二进制值 它由传输设备计算后加入到消息中 接收设备重新计算收到消息的CRC 并与接收到的CRC域中的值比较 如果两值不同 则有误 LRC域是一个包含一个8位二进制值的字节 LRC值由传输设备来计算并放到消息帧中 接收设备在接收消息的过程中计算LRC 并将它和接收到消息中LRC域中的值比较 如果两值不等 说明有错误 RS485 rs485是种只定义了电气特性的一种总线结构 它没有具体的数据协议 RS 485的电气特性 采用差分信号负逻辑 逻辑

6、 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 2 RS 485的数据最高传输速率为10Mbps 3 RS 485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合 抗共模干扰能力增强 即抗噪声干扰性好 RS485 4 RS 485最大的通信距离约为1219m 最大传输速率为10Mbps 传输速率与传输距离成反比 在100KbpS的传输速率下 才可以达到最大的通信距离 如果需传输更长的距离 需要加485中继器 RS 485总线一般最大支持32个节点 如果

7、使用特制的485芯片 可以达到128个或者256个节点 最大的可以支持到400个节点 RS485 RS485AB端输出的信号为差分信号即A减B的电压值 输出差分信号并不是0或是1 有电压范围 单片机输的信号 0或是1 通过TXD引脚进入RS485芯片 RS485芯片将0或是1转换为差分信号进行传输 以上是单片机输出的时候的情况 在接收数据的时候 RS485芯片将接收到的A减B的差分信号转换为0或是1 通过RXD引脚输入到单片机内部 RS485芯片主要功能是在串口使用中将TTL电平 即常说的0或是1 转换为差分信号 或是将差分信号转换为TTL电平 开关量信号 即数字信号 相对于模拟信号 信号的大

8、小 方向在时间上是连续变化的 开关量信号的变化不是连续的 即跳跃变化 故又有脉冲信号的说法 相对于模拟信号它具有抗干扰能力强的特点 广泛应用于现代电子技术信号处理中 开关量是指非连续性信号的采集和输出 包括遥信采集和遥控输出 它有1和0两种状态 这是数字电路中的开关性质 而电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开 一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出 开关量信号 在控制系统中 一个常见的术语就是模拟量和开关量 不论输入还是输出 一个参数要么是模拟量 要么是开关量 模拟量 控制系统量的大小是一个在一定范围内变化的连续数值 比如温度 从0 100度 压力从0 10MPA 从1 5米

9、电动阀门的开度从0 100 等等 这些量都是模拟量 开关量 该物理量只有两种状态 如开关的导通和断开的状态 继电器的闭合和打开 电磁阀的通和断 等等 串口服务器 定制的UG6012 1台 1套微模块 配置的是双路100 240VAC供电 并支持240VDC 336VDC ZXUSapphireUG6012串口服务器是中兴通讯针对MDC项目定制的串口服务器 具有11个485串口 12个DI开关量输入接口 4个DO开关量输出接口 UG6012所有端口支持POE供电 且每个端口可以通过WEB界面控制电源的开和关 支持交流和高压直流双电源输入 满足项目高可靠性要求 串口服务器图示 串口服务器正视图 串

10、口服务器后视图 串口服务器 其中ethernet端口是以太网口 用于串口服务器的调试和数据的传输 11个RS485口用来接串口设备 采用modbus rtu数据透传方式 12个DI口用于开关量设备的接入 4个DO口用于接入开关量输出控制设备 本次项目开关量设备 温感探头 烟感 漏水检测器 VESDA 蓄电池空开 声光告警器本次项目485设备 ATS 温湿度传感器 动力源电表 辅表 CDU漏水 串口服务器 需要注意的是 发到坪山二期现场的UG6012串口服务器的DO2和DO3是标反的 后视图中的DO2实际是DO3 DO3实际是DO2 串口服务器485线序 串口服务器DI接口线序 串口服务器DO接

11、口线序 串口服务器 DC接口线序 1和2 橙白和橙 12VDC输出7和8 棕白和棕 电源负输出安装说明a 按照随机安装说明 安装到弱电柜规划的位置上 含有LOGO和液晶屏的一面向上 即需要把机架挂件安装到LOGO一面 b 串口服务器的ehernet口连接至交换机 c 将RS485设备 如温湿度传感器 ATS 配电柜接入串口服务器RS485口 串口服务器 d 将开关量输入设备 如烟感 温感 漏水监测 VESDA等接入串口服务器的DI接口 e 将开关量输出设备 如声光报警器 接入串口服务器的DO口 f 按照说明 PW1接入交流电源和PW2接入高压直流电源线 串口服务器电源口 温湿度变送器 设备简介

12、ZX RHT 11 LCD是中兴通讯针对数据中心推出的一款高效的温湿度传感器 该设备采用类似POE供电方案 信号和配电在同一根线缆内实现 标准化RJ45接口 减少布线 不易错接 便于后续维护 采用标准的ModbusRTU协议 外形小巧紧凑 有效避免与被安装设备的干涉 提供通讯指示灯 支持5 30VDC宽电压供电 温湿度变送器 并注意拨码 一条RS485总线上 拨码需要唯一供电连接及数据设置ZX RHT 11 LCD采用标准RJ45接口 接口采用568B线序标准 详细定义如下 温湿度变送器线序 温湿度传感器外观 ATS ATS为RS485接口 串口服务器已经定义了网线的4 5芯为485 485

13、信号 所以ATS 这端接线严格按照串口的定义 4 蓝 接ATS485的正 5 蓝白 接ATS485的负 必须严格按照此线对接 不允许两者线芯颠倒 更不许混接 否则通讯不成功 ATS实际接线图 温度感应报警器 安瑞信SS 163温度感应探测器在安装好通电之后就已处于运作状态之中 在此状态 发光指示灯大约每分钟会闪烁一次 当探测器感应到环境温度高于设定的报警温度时 会发出清脆响亮的脉动警报讯号 红色指示灯也会快速地闪动 直至环境温度低于设定温度时停止报警 温度感应报警器实物图 温度感应报警器线序 温度感应报警器线序 温度感应报警器实际接线 温感探头的蓝线和白线都可以任意接网线的蓝色线芯或蓝白色线芯

14、 烟雾探测器 安瑞信RS812A光电式有线烟雾感应探测器是采用烟雾中的颗粒折射红外光的原理探测火灾 电路主要由红外发射部分和接收部分组成 发射管与接收管置于光学迷宫中 光学迷宫可以屏蔽外界杂散光的干扰 但不影响烟雾进入 在无烟状态下 只接受到很弱的红外光 当有烟雾进入时 由于散射作用 使接收光信号增加 当烟雾达到指定浓度时 可输出报警信号 为减少干扰及降低功耗 发射电路采用脉冲方式工作 可提高发射管使用寿命 烟雾探测器实物图 烟雾探测器 将电源线 信号线与安装底座相连 安装底板1和2为电源无极性输入 3 4为报警输出触点 本次项目烟感探测器接入UG6012串口服务器DI口 由串口服务器DI口直

15、接供电 触点1接DI口电源输出正 橙或橙白 触点2接DI口电源输出负 棕或棕白 触点3 4分别接入DI口的DI 1 蓝 和DI 2 蓝白 烟雾探测器线序 烟雾探测器实际接线 电源无极性输入 触点1既可以接串口服务器过来的橙白 橙 电源12V 或者棕白棕 电源12V 触点2也是如此 触点3既可以接蓝 又可以接蓝白 触点4与触点3相同 漏水绳 配置了祥为的漏水检测器XW1100 25M型号1套 1套微模块 漏水检测绳XW DC 02型号1根 配件若干 普通2芯线引出线 塑料固定胶贴 固定感应线缆 祥为XW DC 02控制器是一款成本低廉的智能化液体泄漏检测设备 功能设计人性化 可根据现场环境修改参数 XW DC 02控制器输出的继电器触点信号 可与各种监控系统相整合 实现远程控制 漏水绳实际接线 实际接线 串口服务器DI口网线对端拆分为白橙 橙接12V 白棕 棕接12V 蓝 蓝白随意接COM端与NO即可