根据功率配电缆的简易计算及RS232通信.docx
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根据功率配电缆的简易计算及RS232通信
根据功率配电缆的简易计算
已知电机的额定功率为22KW,额定电压为380V变压器距井场400米,试问配很截面积多大的电缆线?
(铜的电阻率Ρ取0.0175)
(一)有额定容量算出电机在额定功率下的额定电流
解:
由P=S×COSφ得S=P/COSφ=22/0.8=27.5KVA
其P为额定功率,COSφ为功率因数,按电机名牌取0.8
有S=I×U算出在额定功率下的额定电流
I=S/U=27500/380=73A
由计算口诀得:
估算口诀:
二点五下乘以九,往上减一顺号走。
三十五乘三点五,双双成组减点五。
条件有变加折算,高温九折铜升级。
穿管根数二三四,八七六折满载流。
说明:
(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是"截面乘上一定的倍数"来表示,通过心算而得。
由表53可以看出:
倍数随截面的增大而减小。
"二点五下乘以九,往上减一顺号走"说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。
如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。
从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
"三十五乘三点五,双双成组减点五",说的是35mm"的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。
从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。
即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm"导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。
"条件有变加折算,高温九折铜升级"。
上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。
若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。
如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算
16×5=80可知选用16平方的合适
(二)再由允许压降算导线横截面积
电机允许最低工作电压为此360V,变压器的副边电压为380V,在额定功率下允许的最大压降为为△U为20V,在额定功率下允许的电阻为
R线=△U/I=20/73=0.27Ω
由R线=ΡL/S,算出导线横截面积:
S=ΡL/R线=0.0175×400/0.27Ω=24.62mm平方
结论:
应选25平方的铜电缆
RS232通讯原理?
RS485通讯原理?
RS422是什么?
RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线
RS-232是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。
RS-422由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。
为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mb/s,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。
RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。
为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。
由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。
备注:
以上是官方的专业描述,看不懂没有关系,大致有个印象就可以了,有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究,我再用通俗的语言补充描述一下。
RS232通讯的基础知识:
RS232通讯又叫串口通讯方式。
是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备(控制器)进行通讯的方式。
通讯距离:
9600波特率下建议在13米以内。
通讯速率(波特率BaudRate):
缺省常用的是9600bps,常见的还有1200240048001920038400等。
波特率越大,传输速度越快,但稳定的传输距离越短,抗干扰能力越差。
备注:
一般台式机会自带1-2个串口插座(公头(9针插头上带针的俗称公头,带针孔的俗称母头)),现在的笔记本一般不带串口插座,可以购买USB串口转换器,具体请参考怎样使用USB串口转换器?
公头接线端子排序图
母头接线端子排序图
一般只用235号三根线。
2RxDReceiveData,Input
3TxDTransmitData,Output
5GNDGround
串口连接线:
一般标配是3米以内。
RS485通讯的基本知识:
RS485和RS232的基本的通讯机理是一致的,他的优点在于弥补了RS232通讯距离短,不能进行多台设备同时进行联网管理的缺点。
计算机通过RS232RS485转换器,依次连接多台485设备(门禁控制器),采用轮询的方式,对总线上的设备轮流进行通讯。
接线标示是485+485-,分别对应链接设备(控制器)的485+485-。
通讯距离:
最远的设备(控制器)到计算机的连线理论上的距离是1200米,建议客户控制在800米以内,能控制在300米以内效果最好。
如果距离超长,可以选购485中继器(延长器)(请向专业的转换器生产公司购买,中继器的放置位置是在总线中间还是开始,请参考相关厂家的说明书。
)选购中继器理论上可以延长到3000米。
负载数量:
即一条485总线可以带多少台设备(控制器),这个取决于控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型,一般有32台,64台,128台,256台几种选择,这个是理论的数字,实际应用时,根据现场环境,通讯距离等因素,负载数量达不到指标数。
微耕公司控制器和转换器按256台设计,实际建议客户每条总线控制在80台以内。
如果有几百上千台控制器,请采用多串口卡或者485HUB来解决,具体请参考“如果系统控制器数成百上千台,如何组网?
”坚决禁止使用无源485转换器,具体请参考“为什么禁止使用无源485转换器?
”
485通讯总线(必须用双绞线,或者网线的其中一组),如果用普通的电线(没有双绞)干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。
每台控制器设备必须手牵手地串下去,不可以有星型连接或者分叉。
如果有星型连接或者分叉,干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。
以下是常见的错误的连接方式:
RS422通讯基础知识:
他的通讯原理和RS485类似,区别在于他的总线是两组双绞线(4根线),分别标示为R+R-T+T-.缺点是布线成本高,容易搞错。
现在用得比较少了,这里就不详细介绍了。
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怎样延长串口连接线的长度?
最长可以延长多长?
怎样使用USB串口转换器?
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RS485通讯原理?
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RS-232是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。
RS-422由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。
为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mb/s,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。
RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。
为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。
由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。
备注:
以上是官方的专业描述,看不懂没有关系,大致有个印象就可以了,有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究,我再用通俗的语言补充描述一下。
RS232通讯的基础知识:
RS232通讯又叫串口通讯方式。
是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备(控制器)进行通讯的方式。
通讯距离:
9600波特率下建议在13米以内。
通讯速率(波特率BaudRate):
缺省常用的是9600bps,常见的还有1200240048001920038400等。
波特率越大,传输速度越快,但稳定的传输距离越短,抗干扰能力越差。
备注:
一般台式机会自带1-2个串口插座(公头(9针插头上带针的俗称公头,带针孔的俗称母头)),现在的笔记本一般不带串口插座,可以购买USB串口转换器,具体请参考怎样使用USB串口转换器?
公头接线端子排序图
母头接线端子排序图
一般只用235号三根线。
2RxDReceiveData,Input
3TxDTransmitData,Output
5GNDGround
串口连接线:
一般标配是3米以内。
RS485通讯的基本知识:
RS485和RS232的基本的通讯机理是一致的,他的优点在于弥补了RS232通讯距离短,不能进行多台设备同时进行联网管理的缺点。
计算机通过RS232RS485转换器,依次连接多台485设备(门禁控制器),采用轮询的方式,对总线上的设备轮流进行通讯。
接线标示是485+485-,分别对应链接设备(控制器)的485+485-。
通讯距离:
最远的设备(控制器)到计算机的连线理论上的距离是1200米,建议客户控制在800米以内,能控制在300米以内效果最好。
如果距离超长,可以选购485中继器(延长器)(请向专业的转换器生产公司购买,中继器的放置位置是在总线中间还是开始,请参考相关厂家的说明书。
)选购中继器理论上可以延长到3000米。
负载数量:
即一条485总线可以带多少台设备(控制器),这个取决于控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型,一般有32台,64台,128台,256台几种选择,这个是理论的数字,实际应用时,根据现场环境,通讯距离等因素,负载数量达不到指标数。
微耕公司控制器和转换器按256台设计,实际建议客户每条总线控制在80台以内。
如果有几百上千台控制器,请采用多串口卡或者485HUB来解决,具体请参考“如果系统控制器数成百上千台,如何组网?
”坚决禁止使用无源485转换器,具体请参考“为什么禁止使用无源485转换器?
”
485通讯总线(必须用双绞线,或者网线的其中一组),如果用普通的电线(没有双绞)干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。
每台控制器设备必须手牵手地串下去,不可以有星型连接或者分叉。
如果有星型连接或者分叉,干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。
以下是常见的错误的连接方式:
RS422通讯基础知识:
他的通讯原理和RS485类似,区别在于他的总线是两组双绞线(4根线),分别标示为R+R-T+T-.缺点是布线成本高,容易搞错。
现在用得比较少了,这里就不详细介绍了
∙RS-232/PPI电缆(订货号6ES7901-3CB30-0XA0):
智能多主站电缆,连接S7-200CPU/EM277通信口和计算机RS-232串口,作为编程或数据通信电缆;同时也可以用于连接TP170micro和安装了WinCCflexible(micro)的计算机RS-232串口,作为配置画面下载电缆
USB/PPI电缆(订货号6ES7901-3DB30-0XA0):
智能多主站电缆,用于连接计算机的USB通信口与S7-200CPU/EM277通信口做编程或数据通信电缆
串行通信接口标准经过使用和发展,目前已经有几种。
但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。
所以,以RS-232C为主来讨论。
RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。
它适合于数据传输速率在0~20000b/s范围内的通信。
这个标准对串行通信接口的有关问题,如信号线功能、电器特性都作了明确规定。
由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备,因此,它作为一种标准,目前已在微机通信接口中广泛采用。
在AT机及以后,不支持20mA电流环接口,使用DB-9连接器,作为提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器。
它只提供异步通信的9个信号。
DB-25型连接器的引脚分配与DB-25型引脚信号完全不同。
因此,若与配接DB-25型连接器的DCE设备连接,必须使用专门的电缆线。
电缆长度:
在通信速率低于20kb/s时,RS-232C所直接连接的最大物理距离为15m(50英尺)。
最大直接传输距离说明:
RS-232C标准规定,若不使用MODEM,在码元畸变小于4%的情况下,DTE和DCE之间最大传输距离为15m(50英尺)。
可见这个最大的距离是在码元畸变小于4%的前提下给出的。
为了保证码元畸变小于4%的要求,接口标准在电气特性中规定,驱动器的负载电容应小于2500pF。
由于RS-232规范出现的时间比较早,尽管这种标准现在仍然普遍应用在工业自动化、安放监控、数据采集、等等诸多的领域,但它先天的缺陷却也非常明显,那就是它的电气标准的限制,导致RS-232信号不能进行长距离的通信,另外一个缺陷就是RS-232接口很容易因为浪涌、回路电压等因素导致接口芯片的损坏。
基于这个现状,波士电子已经开发出RS-232的光隔远程收发器,这种产品能满足RS-232在1000米左右的信号全双工点对点(PointtoPoint)通信,而且两端互相光电隔离。
波士电子还有各种RS-232/RS-485转换器也可以延长RS-232的通信距离,其中增强型的485A、485C型号的转换器最远可以延长1800米。
但是这种方案还有不完美之处,那就是以双绞线作为通信线缆介质条件下,无法完成更远距离的通信。
更远距离的通信,比如2000米以上,只能靠昂贵的光纤通信来解决这个需要,但这个方案明显存在着布线昂贵,接口设备通常价格也比较高的问题。
靠RS-485中继器虽然也能够继续延长RS-485的距离,缺点在于长距离通信的野外对中继器供电很不方便,另外中继器也不适合多次级连。
波士电子根据客户的需求,现在提供了一个RS-232或RS-485在以双绞线作为通信介质,半双工通信、低速率模式下,可以将RS-232或RS-485信号传送10公里以内的解决方案,产品名称为CAN232G的RS-232光隔超远程驱动器以及产品名称为CAN485G的RS-485光隔超远程驱动器。
此方案不仅可以解决RS-232/RS-485点对点通信,而且还可以组成带有节点的总线制结构,此种通信方式和通常的RS-485总线类似,在网络中每个挂有型号为CAN232G的RS-232光隔超远程驱动器的RS-232接口设备,或者挂接波士电子生产的型号为CAN485G的RS-485光隔超远程驱动器的RS-485设备,均可与上位主控计算机以轮询的方式通信。
RS232/RS485/CAN多机通信图
为保证网络的安全性,波士电子提供的型号为CAN232G的RS-232光隔超远程驱动器和型号为CAN485G的RS-485光隔超远程驱动器为工业级标准设计,不仅仅是信号的光电隔离,而且电源也是DC-DC隔离转换,并带有抗雷击元器件用以做突波保护。
CAN232G和CAN485G的光隔超远程驱动器,其核心原理就是将RS-232或是RS-485电平转换成为CAN(ControllerAreaNetwork)总线电平,远端的CAN232G-或CAN485G再将CAN电平转换成为RS-232电平或RS-485电平,从而完成了RS-232或RS-485信号的超远距离传输。
因为众所周知,CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。
这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。
而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现象在网络中,因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。
所以采用这种方式来解决RS-232/485超远距离的通信,不失为一种稳定、可靠而且经济的解决方案。
在RS-232超远程的解决方案中,由于其产品性能的稳定可靠,已大量被国内军工单位所采用,在实际应用中表现出色。
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