与 Alicat 的 RS-232 通信
RS-232 协议是与 Alicat 设备通信的默认方法。虽然仪器还可以使用各种其他协议(RS-485、PROFIBUS、EtherCAT、Modbus RTU 或 TCP/IP、DeviceNet、PROFINET 和 EtherNet/IP)进行配置,但久经考验的真实 RS-232 通信标准仍然是首选-to 命令和读取 Alicats 的方法。
不太标准的 RS-232 标准
RS-232 协议最初于 50 多年前(即 1960 年)推出。RS-232 能够长久存在的主要原因是它是一种有用的、低电平的、基本的信号,具有相当宽松的操作指南。
1962 年,RS-232 通信标准的唯一应用是连接机电打字机及其主机/调制解调器,通常称为“电传打字机”系统。当随后开发出更先进的电子机器时,专有的改编导致了非标准的引脚分配、连接器和信号电压电平。例如,最初的规范要求使用 DB-15 连接器,但在过去 30 年中,大多数 RS-232 产品都采用了 DB-9 连接器(技术上称为 DE-9M)。
它是如何工作的?
RS-232 线路上发送的数据仅由相对于接地参考的正 (+) 和负 (-) 电压脉冲组成。一个设备发送的一组 +/- 脉冲由接收设备仔细计时,然后使用连接的硬件对其进行解码。
RS-232 协议不用于字符编码、间隔、起始位、停止位、位顺序、错误检测、位传输速率等。相反,它们是由用户连接的电路建立的。这通常采用串行通信端口及其相关芯片和晶体管的形式。
COM 端口代表所连接的计算机或外围设备来理解脉冲。作为参考,RS-232 系统必须从一个设备(在其 Tx 引脚上发送)传输到接收设备(在其 Rx 引脚上接收),反之亦然。值得注意的是,在 RS-232 三线系统中,不应将 Tx 连接到 Tx 或将 Rx 连接到 Rx。
唯一直接连接的引脚是接地引脚,它为两端提供了一个用于测量脉冲的公共参考点。每个 RS-232 驱动器都使用反转逻辑,并采用单端、双极输出电压馈送到 UART(通用异步接收器/发送器)。由于该系统具有三根电线和两个不同的通信通道,因此被视为“全双工”系统。数据可以在接收的同时发送。
Alicat 如何使用 RS-232
RS-232“标准”相当宽松,那么 Alicat 如何使用它呢?除了无处不在的 DB-9 和“标准”DB-15 连接器之外,Alicat 还可以在任何提供的连接器上提供 RS-232 通信。这包括 DB-15、6 针工业锁定连接器和默认的 8 针 miniDIN 插孔。
改变信号电平和极性的规则
与标准的真正背离在于 Alicat 如何利用信号电平,使多个设备能够在同一 COM 端口上工作。由于 Alicat 设备既不接受也不产生负电压,因此传统的 +/- 15 V RS-232 是不可能的。幸运的是,+5V 的正脉冲可以复制 RS-232 波形(逻辑高“标记”与逻辑低“空间”),目前使用的所有 UART 中 99% 都可以读取。
UART 串行端口不再使用,并已被 USB 转串行转换器取代。如今,FTDI 芯片组通常用于复制 COM 端口。Alicat 独特的信号配置文件也与这些设备完全兼容。
在单个串行 COM 端口上使用多达 26 个单元
Alicat 还设计了一种解决方法,可以在单个串行 COM 端口上同时使用多达 26 个单元。此功能的技术术语是“多点”通信,所有配备串行通信(RS-232 或 RS-485)的 Alicat 设备均支持该功能。
通过多点通信,线路上的每个设备都配置有一个唯一的识别字母(AZ),并且每个单元都会监听已发送的命令。即使每个设备都会监听命令,但只有当指令以该设备的唯一 ID 字母开头时,设备才会接受并响应。这意味着您可以在相同的三根电线上连接三个流量控制器(电气并联),然后读取单元“A”上的当前流量,为“B”提供新的设定值,并重置“C”上的累加器。
结论
尽管 RS-232 通信“标准”对于史密森学会来说已经足够古老,但它仍然大量用于需要与各种外围组件通信的所有类型的基于计算机的系统。采用通用 ASCII(美国信息交换标准代码)字符集作为我们的语言,在可预见的将来,Alicat 仪器将继续与强大、通用且可靠的 RS-232 系统一起销售。