传输距离：传输距离有限，最多只能通信几十米。
接口信号：+2V～+6V表示“0”，- 6V～- 2V表 示“1”，信号电平降低。
传输速率：RS485通信速度快，最大传输速率为 10mb/s。
干扰：采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共 模干扰的能力。
传输距离：理论上，通信速率在100Kbps及以下 时，RS485的最长传输距离可达1200米。
适合于将同一信号送到并联的 多个仪表上
电压输出
信号范围
主要的电压信号的范围为0～10 v
变送器是将感受的物理量、化学 量等信息按一定规律转换成便于 测量和传输的标准化信号的装置
电流输出 (广泛采用)
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不易受干扰
模拟量电流信号适用于远程传 输
信号范围
电流信号的标准通常采用4～20 mA （防爆：20mA的电流通断引起的火 花能量不足以引燃瓦斯）
SCADA系统简介
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1
SCADA系统
Hale Waihona Puke SCADA系统Supervisiory Control And Data Acquisition 监视控制和数据采集
监控点分散
应用在测控点十分分散、 分布范围广泛的生产过程 和设备的监控
无人或少人值守
通常测控现场是无人或 少人值守
与DCS同源
系统组成
与DCS（分布式控制系统）
02 控制功能 根据运行情况，按照设定逻辑或需求对 系统相关设备进行自动控制。
03 报表记录查询
系统将存储于数据库数据按照客户指定 报表格式、模板，自动生成报表
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04
趋势分析
将数据以曲线形式进行展示。方便、直
观监控运行情况
05
报根据警需提要醒，对参数进行报警限值设定后，
参数超出限值，将进行报警提醒，保障 生产安全
PC上位机的RS485电路
• 通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232 信号转换成RS485信号，
• 通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为 RS485类型的扩展卡。
温度变送器 流量计 电流变送器
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电缆
• 在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通 的双绞线
• 在高速、长线传输时，则必须采用阻抗匹配 （一般为120Ω）的RS485专用电缆，干扰恶 劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆。 13
7
温度变送器
常见变送器
浓度探头
液位变送器
压力变送器
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变送器
信号正 信号负 变送器
电源 测量设备
这两根线既是电源线 又是信号线
变送器输出电流在4-20mA之间，根据 传感器输出而变化
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模拟信号怎么转换为数据呢？
A/D转换
测量到现场电流为16mA，变送器量程0-0.6MPa
模拟量转换为数字量
4-20mA对应800-4000
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RS485接口
RS-485最常见的应用是在工业环境下可编程逻辑控制器内部之间的通信。
RS232
RS485
接口信号：接口的信号电平值较高，达到十几V， 容易损坏接口电路的芯片。
传输速率：传输速率较低，在异步传输时，比特率 为20Kbps。
干扰：接口使用一根信号线和一根信号返回线而构 成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干 扰。
06 下达调度和操作命令
对远程分中心或现场设备进行控制
5变送器变送器百科变送器是从传感器发展而来的，凡是能输出标准信号的传感器即称为变送器 标准信号：国际电工委员会(IEC)将电流信号 4mA~20mA(DC)和电压信号 1V~5V(DC)确定为过程控制系统中模拟信号的统一标准
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6
变送器
抗干扰能力差
网络等）
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3
系统架构
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系统架构
• 运用各种硬件模块和控制软件进 行灵活的组态，根据用户具体工 况和要求构建监控系统。
• 基本组成结构是采用以工业以太 网做为控制网络，可编程控制器 PLC做为核心的现地控制单元， 配以相对独立的的测量元件。
4
主要功能
01 数据采集和处理功能 自动采集运行过程中各设各的实时数据 ，根据采集的数据，建立实时、历史数 据库
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RS485接口
接线方式
• RS485有两线制和四线制两种接线 • 四线制是全双工通讯方式，支持点对多点数据通
信； • 两线制是半双工通讯方式，支持多点数据通信.
PC 接口转换设备
布网
• 两线制布网网络拓扑一般采用终端匹配的总线 型结构，不支持环形或星形网络
• 在同一总线上最多可以挂接32个节点。如果使 用特制节点会更多。
简单、通俗易懂
用户使用容易，厂商开发 简单
支持多种电气接口
如RS-232、RS-485、RS422
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Modbus通信协议
模拟量A与数字量D比例关系 如下：
A4 D800 204 4000800
模拟量转换实际数据
4-20mA对应仪表最小值仪表最大值，比例关系如 下：
A4 实际值 最小值 204 最大值 最小值
实际值为 （16-4）/ 16 * 0.6 = 0.45
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总线上最多可以挂接32个节点，数据最高传输速率为10Mbps，传输距离理论值约1200米
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Modbus通信协议
MODBUS通讯协议，是1979年由美国Modicon （莫迪康）公司提出的。
MODBUS是世界上第一个用于工业现场的总线协议，可以说，它的 出现标志着工业现场从模拟量时代向通讯时代迈进。
标准、开放、免费
国家标准GB/T195822008 完全免费
第一个总线结构
第一个用于工业现场的总 线协议
大到跨洲际的传输管线
同源，从上世纪60年代开
分布式测控
始发展至今
小到单机单台设备的数
采监控
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SCADA系统组成
SCADA系统
通 信 网 络
硬 件
软 件
SCADA软件：实时数据 库、历史数据库 各厂家组态软件 PLC编程软件
仪表 PLC、RTU等 计算机、网络设备
其他
有线、无线(GPRS、 Zigbee、电台、2.4G
流量计
常见485设备
变频器
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485接口设备之间，怎么进行数据交互呢？
人与人交流主要靠共同语言 设备之间交流则依靠
通信协议
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Modb议，是Modicon公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通 信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。