智能電磁流量計參數指示儀設計

利用計算機上的RS232 串行通訊接口與智能電磁流量計上的RS485 通訊接口及RS232 與RS485 轉換模塊，依據流量計參數與MODBUS 寄存器地址定義關系，主站發送和接收MODBUS 協議的數據結構，以及組態王與MODBUS 寄存器地址對應格式，實現瞬時流量、流速；流體電導比；流量百分比；正反向累積值整數部分；正反向累積值小數部分；瞬時流量與累積總量單位；各種報警等統一集中顯示。

0.引 言

智能電磁流量計（以下簡稱流量計）采用國外先進技術研制開發的全智能型電磁流量計，其全中文電磁轉換器內核采用高速中央處理器。計算速度快、精度高、測量性能可靠。轉換器電路輸入阻抗高達1015Ω，共模抑制比優于100db，對于外來干擾以及60Hz/50Hz 干擾抑制能力優于90db，可以測量更低電導率的流體介質流量，其傳感器采用非均勻磁場技術及特殊的磁路結構，磁場穩定可靠，縮小了體積。廣泛應用于工農業生產中。由于流量計的各種參數，要通過其上的操作按鍵才能顯示出來，在實際操作中容易出錯。隨著計算機和通訊技術的迅速發展，將流量計的各種參數在一個計算機屏幕上顯示出來成為可能。智能電磁流量計參數指示儀（以下簡稱指示儀）不僅解決了這個問題，而且為流量計參與自動控制提供了一種方法。

1.指示儀的硬件原理

1.1硬件實現電路原理

RS232 轉換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。電源電路設計成無源方式,由D1、D2、D3、C4、R5 等組成。從計算機RS232 接口DTR（4

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

個電路的供電需要。

RS485 電路由MAX485CPA 集成電路來控制數據的輸入和輸出，通過低電平有效的接收允許端RE（2 腳）和高電平有效發送端允許DE（3 腳）來完成。當低電平有效的接收允許端RE 為低電平時，RS485 電路數據輸出有效。在半雙工使用中，通常可以將兩個腳直接相連，然后通過計算機RS232 接口輸出的高低電平就可以讓RS485 電路在接收和發送狀態之間轉換了。

由于RS232 的DB9 針接口請求發送端RTS 端和數據終端準

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

MAX485CPA 的狀態切換。當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

有效發送端允許DE 為低電平，保證RS485 電路處于數據接收狀態。當HIN232 的9 腳輸出低電平，計算機發送數據，通過BG1 倒

相后，使MAX485CPA 的RE 引腳和DE 引腳為高電平保證RS485

電路處于數據發送狀態。

2.指示儀的軟件原理

2.1指示儀組態

MODBUS 協議是應用于電子控制器上的一種通用語言，通