谈浙大的DCS（接口与协议
时间：2010-04-21 阅读：1392
写给我的兄弟姐妹们九
―谈浙大的DCS（接口与协议）
接口的区别主要是从电气特性和连接方式上区分的，以国产的DCS为列多是RS485和CAN的接口网络，但是使用的协议（通信的规则和约定）却有很多不同。
目前有主流的现场总线协议，如PROFIBUS、INTERBUS 、ETNERNET、DeviceNet、CANopen、 MODBUS、LonWorks、CC-Link等，以前人们直接用I/O口来控制外围电路，但是因为接口有限，只能满足单体或规模较小的控制领域，现场总线兴起后，我们可以在每个模块里加入微型控制器，然后让各个模块与主控制模块之间通过接口连接，通过协议来协调，从而方便可靠的实现组网及数据交换，我曾认真的分析过“浙大中志”的DCS，他的板卡上主控CPU是个双串口的51，添加SJA1000然后扩展了CAN接口，板卡之间进行以CAN接口为纽带的网络连接，通过串口和板卡上的16个小模块之间连接，这里的串口是不加MAX232或MAX485的UART口（UART口加上232或485芯片后就是232或485接口），通过光偶隔离，每两组模块之间有一个2路隔离的电源模块，而每个模块上的CPU是2051，通过2051扩展出4路DI或4路DO来，通过2051加积分电路扩展出AD，而DA是如何扩展成的我还没去研究，不过我是用PWM隔离做的DA（缺点是响应速度慢），目前尝试用595+电阻网络扩展DA；至于频率、转速采集模块，可以看成是“脉冲采集”，热电阻、热电偶的温度采集也可以认为是电路变送，至此一条清晰的下位机连接网络的骨骼比较清晰的展现出来。
因为是CAN作为主干通信网络，那么自然和计算机之间就可以通过CAN接口连接，在上位机计算机上加个CAN卡就可以轻松实现，CAN卡实际上可以看作是PCI转CAN的网关，至于他们之间的通信协议我还没去研究，我自己在做的时候用了自己设计了通信协议；这当然是满足小型网络，大型网络的时候可以多个计算机分别连接各自控制的网络然后通过TCP接口进行连接和数据交换；对于要求速度较高的场合，在下位机的板卡的内部用CAN来代替UART，速度大概能提高8倍左右，其他的不变；
至于上位机的组态及窗口显示，属于嵌入式软件范畴，简单的可以用C++、DELPHI等做出来，如果使用标准的接口，如OPC等那么就可以使用WINCC等做出来，这又属于数据处理的领域了。
说这些，其实是为了给想弄清楚系统硬件连接的朋友一点心得，也是为了给学习测控的朋友一种思路，怎么来设计单体控制终端，又如何由多个模块构造出小型、中型、乃至大型系统，当然我说的也只是自己的认识，肯定有其他的实现方法和思路，希望知道的朋友能贡献出来一起分享！