可编程电源支持的通讯协议主要包括 Modbus(RTU/ASCII)、SCPI、RS-232、RS-485、CAN、LAN(以太网)、USB 等,不同协议适用于不同场景,具体如下:
1. Modbus 协议
- 特点:
- RTU模式:二进制数据传输,速度快,适合工业环境(如生产线监控)。
- ASCII模式:ASCII字符传输,便于调试,但速率较低。
- 主从架构:1个主设备(如PC)控制多个从设备(电源),地址范围1-247。
- 优势:
- 公开标准,无版权限制,兼容性强(如HSPY系列电源支持功能码03/10)。
- 支持多设备组网(如RS-485总线连接10+台电源)。
- 典型场景:工业自动化、远程设备维护。
- 示例命令:
- 读取电压值(RTU模式):
01 03 00 00 00 02 C4 0B
(地址01,功能码03,起始地址0000,读取2个寄存器)。
2. SCPI 协议
- 特点:
- 标准化命令:基于IEEE 488.2标准,命令格式统一(如
MEAS:VOLT?
查询电压)。 - 支持复杂操作:可串联多个命令(如
VOLT:SET 5;CURR:LIM 2
),支持缩略命令(如CONF:
可简写为CONF:
)。
- 优势:
- 跨厂商兼容性强,减少编程工作量。
- 命令丰富,适合精密测试(如实验室仪器控制)。
- 典型场景:实验室测试、自动化测量系统。
- 示例命令:
- 设置电压并查询电流:
VOLT:SET 10;CURR:MEAS?
3. RS-232/RS-485 协议
- RS-232:
- 特点:点对点通信,简单易用,但传输距离短(<15米)。
- 典型场景:实验室调试、短距离设备互联。
- RS-485:
- 特点:半双工,差分传输,抗干扰强,支持多点通信(如1200米内连接32台设备)。
- 典型场景:工业现场组网(如隧道照明控制)。
- 优势:
- RS-485成本低,扩展性强,适合中小型集散系统。
4. CAN 协议
- 特点:
- 高可靠性:支持CRC校验和错误重发,适合汽车电子等高干扰环境。
- 多主通信:任意节点可主动发送数据(如汽车大灯控制)。
- 典型场景:航空电子、新能源汽车测试。
- 示例应用:
- 提供400Hz三相电源,满足机载设备地面测试需求。
5. LAN(以太网)协议
- 特点:
- 高速传输:百兆/千兆以太网,支持远程监控(如数据中心电源状态云平台)。
- 支持TCP/IP:可通过HTTP/MQTT/CoAP等协议上传数据。
- 典型场景:数据中心、智能能源管理系统。
- 示例应用:
- 洛仪科技PDS 2000L系列电源支持LAN接口,实现多机并联功率扩展至600kW。
6. USB 协议
- 特点:
- 即插即用:支持虚拟串口(VCP),便于与PC连接。
- 供电能力强:5V/500mA供电,部分接口支持更高电流。
- 典型场景:便携式设备调试、移动测试。
- 示例应用:
- ITECH IT6000C系列电源支持USB 2.0,实现高速数据传输。
协议对比与选型建议
协议 | 速率 | 距离 | 典型场景 | 推荐设备 |
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Modbus | 9.6kbps-115.2kbps | ≤1.2km(RS-485) | 工业自动化、多设备组网 | HSPY系列、DPM8600系列 |
SCPI | 依赖物理层 | 依赖物理层 | 实验室测试、精密测量 | Keysight、R&S高端电源 |
RS-485 | 10Mbps(短距离) | ≤1.2km | 工业现场、远程监控 | Chroma 62000P系列 |
CAN | 1Mbps/40m | ≤1km | 汽车电子、高可靠性场景 | AMETEK SL1000A系列 |
LAN | 100Mbps-1Gbps | ≤100m(无中继) | 数据中心、云集成 | 洛仪科技PDS 2000L系列 |
USB | 480Mbps(USB 2.0) | ≤5m | 便携式设备、移动测试 | ITECH IT6000C系列 |
注意事项
- 协议兼容性:确认电源支持的协议与上位机软件兼容(如LabVIEW需安装对应驱动)。
- 物理层限制:RS-232需在15米内使用,RS-485需终端匹配电阻。
- 安全性:Modbus自身无加密,敏感场景需增加SSL/TLS层。