不间断电源利用RS-485总线联网通信
概述 系统描述 解决方案 连接示意图 适用产品型号

不间断电源(Uninterruptible Power System简称UPS)是以逆变器为主要组成,附带储能装置,当正常交流供电出现中断,能够启用蓄电池将其输出恒压恒频的交流持续供电的电源设备。UPS按照工作原理来说可以分为后备式UPS,在线式UPS以及在线互动式UPS,其按照配备方式来划分,可以分为集中式和分散式两种配备方式。

系统描述

不间断电源集中式配备就是使用大功率的UPS电源给所有电源设备供电,当电气设备距离较远的时候,需要独立布设电源线,其监控系统多采用集中监控系统(CCS),即利用功能强大的中心控制器对待测模块进行监测,集中式配备相对来说便于管理,但是存在布线复杂且成本高,可靠性低以及设备成本高等缺点,一般都是用于支持时间长的地方。而分散式配备则根据电气设备需要分别配备在线式UPS电源,采用分散式配备相对来说可靠性高,成本较为低廉,但是由于不间断电源分散于不同的地方,相对来说管理比较复杂。为解决分散配备的UPS的管理问题,人们利用现场总线技术将各个分散的模块连接起来进行数据通信,从而进行统一管理,从而组成分散监控系统(DCS)。其中RS-485总线技术广泛的应用于不间断电源的通信技术。

解决方案

RS-485总线由于采用差分平衡传输方式,传输距离远,不易受干扰,布线拓扑结构简单,后期维护方便,用户可以根据自己的需求自定义相关协议,支持厂家广泛,得到了广泛的应用。RS-485总线虽然抗干扰能力强,传输距离可以达到1200米,但是在电磁环境比较复杂的环境下,其抗干扰能力以及传输距离并不能得到很好的保证。

UPS电源是由主路,旁路,电池输入电路,AC/DC变换的整流器以及DC/AC变换的逆变器五部分组成,当有正常市电输入的时候,UPS将市电稳压之后供给负载并向UPS内电池充电,当市电中断的时候,其将电池内电能通过逆变方式向负载供应稳压交流电。从而达到保证负载在市电出现故障的情况下能够维持正常运转。

通过UPS的运行原理,我们可以得知,当UPS运行的时候,由于整流器以及逆变器的运转,在此过程中会产生一定的电磁辐射干扰RS-485总线的正常通信,当UPS的功率越大,其产生的电磁干扰也就相应的越厉害,而按照RS-485总线的布线规范,RS-485线路必须是菊花链手牵手的连接,也就是RS-485线路直接接入到RS-485接口,最后通过485转换器与计算机的RS-232串口进行数据通信,不留分支线路。那样就决定了RS-485总线就必须就近的从不间断电源旁边布线经过,从而导致不间断电源产生的电磁干扰会对RS-485总线产生较大的影响。还有就是当不同的不间断电源处于不同的状态的情况下的时候,产生的地势差也有可能是不同的,当不同的不间断电源采用RS-485总线连接的时候,就可能因为不同的地电位差产生共模干扰,从而导致RS-485总线通信出现不稳定的情况。

另外当利用分散式配备UPS的时候,UPS电源都是随负载分散配备在不同的位置,采用菊花链手牵手的布线方式,RS-485总线的布线长度比较长且布线复杂。采用树形拓扑结构布线方式可以很好的适应不间断电源的分散式配备。

利用深圳市鼎信鸿达科技有限公司的N-109型485中继器可以将RS-485总线布置成树形拓扑结构方式,利用一条RS-485总线作为主干通信线路,贯穿通过车间,在该RS-485总线上分出不同的分支出来于沿途的不间断电源的RS-485接口进行连接,由于RS-485总线一旦存在距离较长的分支就会导致信号反射使得RS-485总线数据通信失败,利用485中继器配置在RS-485总线上将分支进行隔离,其内部配置的光电隔离芯片以及DC/DC隔离电源将RS-485总线的信号线进行有效隔离,从而使得形成在逻辑上是一条RS-485总线,而在物理上则形成了多条RS-485总线从而避免信号反射以及地电位差的问题。由于采用树形拓扑结构布线方式,其主干线路离UPS电源比较远,只有分支线路与UPS电源的RS-485接口相连接,相对来说被UPS电源干扰的影响就小很多,从而可以有效的保障RS-485总线通信的稳定性。

连接示意图
适用产品型号
N-108型485转换器 N-109型485中继器

 

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