智能制造现状与发展趋势,计算机网络技术的现状及发展趋势( 六 ) _网络设备

由图中可以看出,采用数字式温度传感器粮情测控系统的结构与采用热敏电阻粮情测控系统的结构大致相同,只是用测控单元替代了智能分机、扩充接线器替代了温度分线器。测控单元与智能分机的区别在于没有用于将温度信号数字化的A/D转换电路,取而代之的是1－WireTM总线与上层通信总线之间的通信转换电路,如果系统选用了数字式湿度传感器则测控单元将完全由数字电路组成,而智能分机是由数字电路和模拟电路两部分构成的,这将使测控单元的电路设计更为容易。
采用DS18x20温度传感器的粮情测控系统的测温电缆与热敏电阻测温电缆大不相同,该测温电缆最多只需3根导线即可连接多个DS18x20温度传感器。最为简洁的结构是利用DS18x20可以通过数据线供电的特点,在测温电缆中只放置两根平行的细钢丝绳即可连接多个DS18x20温度传感器,这样不仅使测温电缆的制造简便、成本下降,而且提高了测温电缆的抗拉强度、便于温度传感器的更换。正是这些特点使得采用DS18x20温度传感器的粮情测控系统更适用于高大粮仓（诸如浅圆仓、立筒仓）的应用环境,可以解决高大粮仓在不需重新安装测温电缆的情况下更换测温电缆内部的温度传感器以及改变温度传感器相对位置。由于这种温度传感器的价格比热敏电阻高出许多,所以DS18x20温度传感器粮情测控系统在房式仓中应用时不如热敏电阻粮情测控系统更具有性能价格比的优势。
2．按通信方式分类
国内粮情测控系统的通信方式主要采用RS485总线技术和现场总线技术两种。
2．1．RS485总线技术
RS485是使用较为广泛的双向有补偿传输线标准,其最大每段总线长度为1200米,每段最多支持32个节点,采用单组双绞线双向主从通信。当总线加长或节点增多时需要使用中继器连接,全网络支持最多256个节点。
RS485通信技术应用时间较长,软硬件实现较为容易,因此是国内粮情测控系统采用较多的通信方式。由于RS485总线技术不支持多主结构,系统容量、通讯距离等方面具有很大的局限性,所以随着现代化大型粮食储备库的逐年增多,RS485通讯方式显得愈来愈力不从心。
2．2．现场总线技术
现场总线技术是一个全新的总线技术,是一种互连现场自动化设备及其控制系统的双向数字通讯协议,它的出现为自动化控制和仪器仪表工业带来了巨大的变革,它代表着未来发展的方向。目前国内粮情测控系统采用了两种现场总线：LONWORKS总线技术和CAN总线技术。
LONWORKS的技术特点是总线开放、互操作性强、可靠性高、通信速度最高可达1.25Mbit/s,最大通信距离可达2700米,最多节点数为32000个。由此可以看出它在性能上要比RS485总线好的多。
【智能制造现状与发展趋势,计算机网络技术的现状及发展趋势】CAN总线技术在粮情测控系统中的应用比LONWORKS总线技术更为广泛。CAN总线技术具有先进的多主网络结构、通讯距离远、价位低、可靠性高、系统容量大等优点, CAN总线技术废除了传统的站地址编码,取而代之的是对通信数据块进行编码,使得网络中的节点数在理论上不受限制,从而大大增加了系统的容量,使得大型现代化储备粮库的粮情检测控制在同一系统下得以实现。先进的多主结构不仅使得系统内可以有多台上位机存在以适应不同操作人员和管理人员的多种需要,而且使得网络中智能分机摆脱了只能被动受控状况,整个系统高度智能化,从而大大提高了系统运行的可靠性。CAN总线最大通讯距离可达10公里,这对库区较大、粮仓分布较分散的大型储备粮库是非常适用的。现场总线技术的另一个优点是可以大大节约连接导线以及安装维护费用,使得整个系统在大大提高系统整体性能的同时具有很高的性能价格比。