基于RS-485总线的小型集散系统设计

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　　图4 下位机通信流程图
　　4 基本控制器的设计及功能
　　基本控制器是控制的软硬件核心，它设计的好坏将直接影响系统的可用性、实时性和可靠性。为满足实时性高，数据处理量大的要求。选用intel公司的16位单片机80C196KC作为控制器的CPU。整个控制器采用双CPU结构，一个CPU主管数据采集、实时控制，一个CPU主管数据通信，它们之间数据交换通过双端口RAM（IDT7132）。整个控制器具有8路模拟量输入通道，6路模拟量输出通道（其中两路为PWM输出），16路开关量输入，16路开关量输出，2个脉冲量输入。其结构如图5所示：
　　主控CPU主管数据采集以及信号的处理，接受上位机发来的组态程序进行现场的控制。
　　由于采用了整个组态程序完全由上位机下传至控制器的RAM中执行的方式，使得控制非常灵活，主控CPU除了能进行基本的控制之外，还能进行先进的控制算法。另外还具有在线调整控制参数功能、多种报警功能。
　　通讯CPU的功能主要有：
　　1.完成串并行数码的互换。
　　2.用串行通讯方式发送本地信息，识别本地地址并接受通讯数据。
　　3.对发送数据加上检验段，并检查接收数据的检验段。
　　4.利用地址译码ROM把高速数据通道的目的地址和存储器目的地址翻译成对应的内部存储器地址。
　　5.通过向主CPU发出中断，完成数据的内部传送，并产生读写脉冲，地址和各数据位。
　　6.数据通道电平和内部TTL电平的匹配。
　　

　　图5 控制器结构框图
　　5 结论
　　通过以上的讨论，可以看出整个系统有如下特点：
　　1）构建系统成本低廉，连接方便。
　　2）采用双INTEL 80C196KC微控器协同处理控制任务，功能更强，速度更快。
　　3）利用80C196KC统一编址方式方便实现组态程序下载，使控制更灵活，更可靠。
　　4）具有独立于CPU的WDT电路—MAX705，监视CPU的程序运行情况，同时还能处理控制器的电源波动。
　　
　　参考文献
　　[1] 谢剑英. 微型计算机控制技术. 北京：国防工业出版社， 1990.
　　[2] 王常力、罗安. 集散型控制系统选型与应用. 北京：清华大学出版社，1992.
　　[3] 孙涵芳. Intel 16位单片机. 北京航空航天大学出版社，1998.
　　[4] 郭谋发、王劭伯.RS-485网络的设计及其在工业监控系统中的应用. 福州大学学报，No.1 Vol.27 1999.
　　[5] RS-422 and RS-485 Application Note. B&B ELECTRONICS MANUFACTURING COMPANY, 1997.

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