Подключение цифровых счетчиков к СЭМ-2

Приложение 1.
Подключение многофункциональных электронных счетчиков к сумматору
СЭМ-2 по цифровому интерфейсу RS485 и CAN.
1. По цифровому интерфейсу RS485 и CAN сумматор СЭМ-2 поддерживает
протоколы нескольких типов счетчиков, приведенных в таблице 1 .
Таблица 1.
N
1
Тип счетчика
СЭТ4-ТМ.02
Тип интерфейса
RS485
2
«Меркурий-230»
CAN
3
СС-301
RS485
4
Евро-Альфа
RS485
Производитель
Особенности
З-д им. Фрунзе
г.Нижний Новгород
ООО «ИНКОТЕКС» Необходимо
г. Москва
внешнее питание
интерфейса +5V
ГРАН СИСТЕМА-С
г. Минск
СП «АББ ВЭИ
Метроника
г.Москва
Из таблицы 1 видно, что СЭМ-2 может опрашивать счетчики по двум различным
интерфейсам: RS485 и CAN.
Дифференциальная передача сигнала в системах на основе RS-485 и CAN
обеспечивает надежную передачу данных в присутствии шумов, а дифференциальные
входы их приемников кроме того могут подавлять значительные синфазные напряжения.
Характеристики RS485 и CAN приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Интерфейс
Допустимое число приемопередатчиков
Максимальная длина кабеля
Максимальная скорость передачи данных
Максимальный ток короткого замыкания драйвера
Сопротивление нагрузки Tx
Чувствительность по входу Rx
Уровень логической единицы Rx
Уровень логического нуля Rx
RS485
32
1000 …5000м
10 Мбит/с
250 мА
54 Ом
± 200 мВ
> 200 мВ
< 200 мВ
CAN
128
1000…5000 м
10 Мбит/с
250 мА
54Ом
± 200 мВ
> 800 мВ
< 200 мВ
Физически оба интерфейса очень похожи, но при этом имеют существенные
различия.
На рис. 1 показаны передатчики интерфейсов RS485 и CAN.
При передаче данных по интерфейсу RS485 уровень логической единицы
соответствует току Iн = 15 мА, уровень логического нуля – Iн = -15 мА. Это означает, что
направление тока периодически меняет свое направление и при этом напряжение на Rн
меняет свой знак с «плюса» на «минус». При подаче сигнала “блокировка передачи” (DE)
ток блокируется и передатчик не мешает работать другим передатчикам на линии. На
шине RS-485 одновременно не может работать больше одного передатчика.
1
Для интерфейса CAN аналогично - уровень логической единицы соответствует току
Iн= 15 мА, а уровень «нуля» – отсутствие тока (Iн=0 мА).
RS485
Iн=15мА
CAN
A
TxD
CANH (+)
TxD
Iн=15мА
RxD
Rн
DE
Rн
RxD
B
CANL (-)
Рис.1. Схемы передатчиков интерфейсов RS485 и CAN.
При напряжениях на входах приемников RS-485 в диапазоне от -200мВ до +200мВ,
выходное состояние остается неопределенным. Иными словами, если дифференциальное
напряжение на стороне RS-485 в полудуплексной конфигурации равно 0В и ни один из
приемопередатчиков не управляет линией (или соединение разорвано), тогда логическая
единица и логический ноль на выходе равновероятны. Для обеспечения состояния
логической единицы на выходе приемника, а также для обеспечения совместимости с
интерфейсом CAN в СЭМ-2 установлены резисторы смещения: резистор задания
начального высокого уровня на одну линию (A) и низкого уровня на другую (B), как это
показано на рисунке 2.
Vcc=+5V
Рисунок 2. Реализация приемопередатчика RS-485 в сумматоре СЭМ-2.
2
Подключение многофункциональных счетчиков по цифровому интерфейсу RS 485
показано на рис. 3.
Контакты интерфейса RS485 для различных счетчиков приведены в таблице 3.
Таблица 3
Тип счетчика
СЭТ4-ТМ.02
СС-301
ЕвроАльфа
Контакты RS485
А (+)
В (-)
12
16
13
12
36,38
37,39
При монтаже системы учета и подготовке счетчиков следует обратить внимание на
следующие факторы:
o - при большой длине линии связи ( более 1000 м.) около наиболее
удаленного счетчика рекомендуется устанавливать согласующий резистор
Rc=120 Ом, как показано на рис. 3;
o - при подключении нескольких счетчиков рекомендуется прокладывать
линию связи от сумматора последовательно обходя все счетчики;
o - все счетчики в системе должен иметь различные сетевые адреса;
o - все счетчики в системе должен иметь одинаковые параметры обмена –
скорость, четность, количество стоп-битов, при этом эти параметры должны
быть заданы и в сумматоре по третьему интерфейсу ( программа 1 );
o - пароли обмена у счетчиков должны иметь заводские установки.
Схема подключения счетчиков «Меркурий-230» к сумматору СЭМ-2 по интерфейсу
CAN показана на рис. 4. Следует обратить внимание, что из-за различной интерпретации
уровней «нуля» и «единицы» подключение контактов «плюс» и «минус» производится
наоборот. Аналогично для интерфейса CAN при большой длине линии связи также
рекомендуется устанавливать согласующий резистор Rc=120 Ом, как показано на рис. 4;
3
Рис. 3. Схема подключения счетчиков к сумматору СЭМ-2 по интерфейсу RS485.
СЭМ-2
Счетчик 1
RS485
RS485
XP7
А
7
А+
В
8
В -_
.
.
.
Счетчик N
RS485
А+
В -
Rc
Счетчик N+1
А
В
XP7
RS485
4
А+
5
В -_
.
.
.
Счетчик K
RS485
А+
В -
Rc
4
Рис. 4. Схема подключения счетчиков «Меркурий-230» к сумматору
СЭМ-2 по интерфейсу CAN.
СЭМ-2
RS485
А
7 (4)
Меркурий230
- ( L ) 19
В
8 (5)
+ ( H ) 24
+5V
6
+5V
GND
3
GND 18
XP7
CAN
23
…
Rc
Меркурий230
- ( L) 19
CAN
+ (H ) 24
+5V
23
GND
18
5