蓄电池组利用485中继器延长RS-485总线通信距离
概述 系统描述 解决方案 连接示意图 适用产品型号

蓄电池是实现化学能与电能相互转化的装置,在平时使用的时候,蓄电池通过放电将化学能转化为电能释放出来供应各种电气设备使用,而将电池内的电能全部使用完之后,再通过充电实现可逆的化学反应将内部的活性物质再生,蓄电池将电能储备为化学能以准备下次使用。蓄电池广泛的应用于工农业生产现场。蓄电池的充放电过程监测非常重要,过度放电以及过度充电,放电不足以及充电不足都会严重影响蓄电池的使用寿命以及使用效率,对蓄电池实施定期的充放电操作以及维护对于延长蓄电池的使用寿命是非常重要的。

系统描述

针对蓄电池的充放电操作以及维护,最开始是采用人工操作监测,但是蓄电池充放电时间长,效率较低,采用人工监测很容易错误操作导致充放电不足或者过量的情况。并且蓄电池含有有毒的化学物质且现场环境恶劣,操作人员长期处于充放电现场环境,对其健康会造成一定的损害。利用单片机采集蓄电池的电流电压信号经过处理之后发送至远端的计算机,并对其进行处理实现在线实时监测可以对蓄电池充放电实现有效管理,能够极大的提高蓄电池的使用寿命以及使用效率。RS-485总线由于其布线简单,传输距离远,抗干扰能力强,便于扩展以及控制的特点,在工业控制现场得到了广泛的应用,在此,蓄电池充放电监测系统也采用RS-485总线作为通信线路。

解决方案

蓄电池充放电监测系统分为:蓄电池电流电压采集模块,数据传输模块,计算机处理模块三个部分。其中蓄电池电流电压采集模块一般都是采用智能电压表采集信号,再将相应的电压电流信号通过相应的协议转换为RS-485数据信号,通信协议采用工业控制领域通用的Modbus RTU协议。数据传输模块采用RS-485总线,通过485总线长距离传输之后,经过485转换器将RS-485串口数据信号转换为RS-232串口数据信号,与计算机的RS-232串口通信,计算机软件通过RS-232串口读取相关参数对蓄电池的充放电过程进行全程监控。

某工厂在生产现场大量使用蓄电池用作应急电源,由于蓄电池的使用情况各不相同,其内部储存的电能情况相互之间并不一致。由于蓄电池的充放电情况对于蓄电池的使用寿命是重要的影响因素,时刻观察蓄电池的使用情况并对其进行及时更换充放电是非常必要的。工厂最开始采用人工巡查的方式,发现人工巡查的方式效率很低且基本上依靠经验来判断,对于蓄电池的状态判断经常出现错误,使得蓄电池得不到有效的保养。

工厂采用带RS-485接口的智能电压表组建了一套蓄电池充放电监测系统,该系统采用RS-485总线作为通信网络,该电压表采用Modbus RTU协议,每个智能电压表都赋予了一个唯一识别的地址码,工厂技术人员在计算机上编制基于Modbus RTU通信协议的串口通信的蓄电池监测系统软件,由于RS-485支持的是一主多从的通信模式,下位机只有在得到主机的指令的时候才会返回指令,计算机采用轮询的模式分别采集各个智能电表的监测到的数据,即计算机软件逐个的对不同地址码的智能电压表下发指令,相应地址码的电压表在得到相应的指令之后返回监测到的参数,计算机通过监测到的数据进行分析决定是否替换蓄电池进行充放电。

由于蓄电池分布于工厂的不同位置,需要布设RS-485总线将其联网,现场采用RVVP 0.75的屏蔽双绞线作为485总线的线材,采用手牵手的总线式拓扑结构,在计算机附近采用深圳市鼎信鸿达科技有限公司的N-108型485转换器实现RS-232串口与RS-485串口的数据双向透明传输,将485串口信号转换为232串口信号与计算机连接通信。由于通信距离较远且工厂电磁环境复杂,电磁干扰较为厉害,中间还增加了N-109型485中继器用于延长485总线通信距离,485中继器功能是将输入的485信号重新整形还原放大,将还原放大后的485信号由另一端485端口输出,使得485总线的通信距离延长,还有就是N-109带有485信号隔离以及电源隔离功能,能够有效消弱电磁干扰对485总线通信质量的影响。

连接示意图
蓄电池组利用485中继器延长RS-485总线通信距离
适用产品型号
N-108型485转换器 N-109型485中继器

 

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