摘要：氣體探測(cè)和監(jiān)控是當(dāng)前比較普遍的應(yīng)用,，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),、醫(yī)學(xué)診斷,、環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)防等領(lǐng)域,。本文將詳細(xì)介紹氣體檢測(cè)行業(yè)的RS-485組網(wǎng)方案,。
近年來，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為氣體檢測(cè)儀器儀表行業(yè)的發(fā)展提供了條件,，市場(chǎng)和政府政策的推動(dòng)、人們安全意識(shí)的進(jìn)步,、相關(guān)法規(guī)法律的完善是氣體檢測(cè)行業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力,。近幾年，全球氣體檢測(cè)儀器保持著8%左右的速度增長(zhǎng),。伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,，也將迎來更大的繁榮。氣體檢測(cè)儀器儀表行業(yè)的廣闊前景,，吸引了相關(guān)工業(yè)儀器儀表巨頭的高度關(guān)注,。
一、氣體檢測(cè)傳感器的功能和分類
氣體檢測(cè)儀是一種氣體泄露濃度檢測(cè)的儀器儀表工具,，其中包括：便攜式氣體檢測(cè)儀,、手持式氣體檢測(cè)儀、固定式氣體檢測(cè)儀,、在線式氣體檢測(cè)儀等,。主要利用氣體傳感器來檢測(cè)環(huán)境中存在的氣體種類，氣體傳感器是用來檢測(cè)氣體的成份和含量的傳感器,。廣泛應(yīng)用于工業(yè),、醫(yī)療、石油化工及電力行業(yè),。
圖1氣體檢測(cè)儀應(yīng)用示意圖
氣體檢測(cè)儀輸出信號(hào)主要分為兩種：4-20mA和RS-485,。
l4-20mA：通常民用采取該方式；
lRS-485：主要用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),，并且部分應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)使用隔離,；
4~20mA模擬量傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：處理速度快，在應(yīng)用時(shí)可以省掉軟件開發(fā)上的麻煩,，很方便的集成到系統(tǒng)中來,。但是在實(shí)施時(shí)，從布線方面講,，模擬量的采集只能一對(duì)一的布線，即一個(gè)模擬量信號(hào)必須布一條（對(duì)）線,。另外,，模擬量的抗干擾能力較弱,，傳輸?shù)木嚯x、所能表示的數(shù)據(jù)也很有限,。
RS-485傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：相對(duì)于模擬量信號(hào),，RS485的響應(yīng)速度較慢。但是RS485通訊可以傳輸較大位寬的數(shù)據(jù),可以傳輸較多的數(shù)據(jù)內(nèi)容,。另外在布線上,，RS485信號(hào)的采集可以采用一對(duì)多的總線方式(只用兩條線就可以采集多個(gè)信號(hào)量)，RS485信號(hào)的傳輸距離也較遠(yuǎn),，抗干擾能力也較強(qiáng),。行業(yè)產(chǎn)品將逐漸由4~20mA替換為RS-485總線形式。
表1氣體檢測(cè)儀通訊方式對(duì)比
二,、氣體檢測(cè)儀表組網(wǎng)特性
氣體報(bào)警控制系統(tǒng)包括氣體檢測(cè)探單元,、信號(hào)傳輸采集單元、顯示單元（報(bào)警控制主機(jī)上集中顯示）,、監(jiān)控器,、控制單元、報(bào)警單元,、被控設(shè)備單元（如風(fēng)機(jī),、電磁閥）組成。氣體檢測(cè)探頭將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的氣體濃度轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),，如4-20mA或者RS485等信號(hào),，然后將信號(hào)輸送到報(bào)警控制主機(jī)上進(jìn)行統(tǒng)一顯示。兩種通訊形式的組網(wǎng)框圖如下圖2與圖3所示,。
圖2 4~20mA通訊應(yīng)用框圖
圖3 RS-485通訊應(yīng)用框圖
三,、氣體檢測(cè)儀行業(yè)分析
1、行業(yè)通訊方案升級(jí)
氣體檢測(cè)儀早期使用4~20mA模擬量傳輸,，由于兩方面原因?qū)⒈籖S-485所替換,。
通訊形式特性原因：模擬量傳輸存在系統(tǒng)不可組網(wǎng)、抗干擾性較差及傳輸數(shù)量較少等問題,；
其次對(duì)于氣體檢測(cè)廠家而言,，4~20mA的檢測(cè)儀表過于通用，已被替換,，會(huì)選用RS-485做自主協(xié)議建立替換壁壘,。
2、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布帶來隔離RS-485需求機(jī)會(huì)點(diǎn),，氣體檢測(cè)儀在冶金,、石油、化工,、市政,、地下管廊等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛,，根據(jù)國(guó)標(biāo)《GB15322.2-2003可燃?xì)怏w探測(cè)器第2部分：獨(dú)立式可燃?xì)怏w探測(cè)器》5.1.16章節(jié)中要求在于市政及城市地下管廊項(xiàng)目中，氣體檢測(cè)儀設(shè)備接受下表各項(xiàng)測(cè)試,，試驗(yàn)后探測(cè)器功能應(yīng)用正常,。包括如下：
試驗(yàn)期間，探測(cè)器不應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)或不可恢復(fù)的故障信號(hào),；
試驗(yàn)后,，探測(cè)器的報(bào)警動(dòng)作值與報(bào)警設(shè)定值之差不應(yīng)超過±5%LEL。
具體如下所示：
圖4氣體檢測(cè)儀行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
ZLG致遠(yuǎn)電子基于自主研發(fā)設(shè)計(jì)的電源芯片ZLG1001,，推出Priority系列全工況優(yōu)選電源（簡(jiǎn)稱P系列）,，滿足所有工況需求，為用戶提供穩(wěn)定,、優(yōu)質(zhì)的供電解決方案,。
P系列電源產(chǎn)品參數(shù)如下：
隔離電壓：3000VDC；
產(chǎn)品封裝：SIP兼容國(guó)內(nèi),、國(guó)際產(chǎn)品的封裝,；
支持持續(xù)短路，自恢復(fù),；
符合RoHS的生產(chǎn)工藝,；
完善的老化測(cè)試、EMC測(cè)試,。
另外,，ZLG致遠(yuǎn)電子推出的全隔離SK系列開板隔離RS-485模塊SK4400S，由于應(yīng)用更簡(jiǎn)便,、展板面積較分立搭建更小,，已深受行業(yè)認(rèn)可。SK4400S具體參數(shù)如下所示：
集隔離及ESD總線保護(hù)功能于一身,；
隔離電壓3500VDC/2500VAC,；
同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多允許連接128個(gè)節(jié)點(diǎn)；
工作溫度：-25℃～+85℃,；
帶短路保護(hù),、過溫保護(hù)。
