基于RS485總線的監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計
加入技術(shù)交流群
3. 2 USB轉(zhuǎn)RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換器
USB 轉(zhuǎn)RS485 協(xié)議轉(zhuǎn)換器是一款即插即用型的協(xié)議轉(zhuǎn)換器， 完全兼容U SB （ Universal Seria l Bus）Rev: 2. 0; 支持任何波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、數(shù)據(jù)收發(fā)時間間隔等參數(shù)， 是一款自適應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
支持RS- 232 /485界面， 2Mbps以上數(shù)據(jù)傳輸速率。
支持自動握手協(xié)議； 支持遠程喚醒和電源管理； 支持USB總線直接取電， 無需外接電源（ DC 5V） ; 驅(qū)動程序分二次確認(rèn)， 第一次為芯片驅(qū)動， 第二次為I /O 端口驅(qū)動， 為同一目錄下的驅(qū)動程序即可完成。
監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)采用Borland C++ Builder 6設(shè)計開發(fā)， 通過其功能強大的圖形化控制界面， 及SPComm控件在串行口下編程， 采用Modbus協(xié)議，通過USB 轉(zhuǎn)RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換器， 很好地實現(xiàn)了上位機與PID調(diào)節(jié)儀表的通訊功能， 從而可以方便的通過對上位機監(jiān)控系統(tǒng)界面的操作， 實現(xiàn)對生產(chǎn)線上各個分區(qū)儀表的參數(shù)監(jiān)測與遠程操作控制。
該軟件系統(tǒng)主要包括三部分： 鋼制品生產(chǎn)線上罩式爐設(shè)備的溫度監(jiān)測系統(tǒng)， 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 以及PID調(diào)節(jié)儀表的讀寫數(shù)據(jù)系統(tǒng)。
4. 1 Modbus通信
標(biāo)準(zhǔn)的Modbus口是使用與RS - 232C 兼容的串行接口， 它定義了連接口的針腳、電纜、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗?？刂破髂苤苯踊蚪?jīng)由Modem組網(wǎng)。
控制器通信使用主- 從技術(shù)， 即主設(shè)備能初始化傳輸（查詢）。從設(shè)備根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)反應(yīng)。無論主設(shè)備查詢還是從設(shè)備響應(yīng)， 每個Modbus幀都包括地址域、功能域、數(shù)據(jù)域、錯誤檢測域。Modbus通信有兩種模式： ASC II模式和RTU 模式。相對于ASC II模式， RTU 模式在同樣的波特率下， 可比ASCII模式傳送更多的數(shù)據(jù)。
使用RTU模式， 消息發(fā)送至少要以3. 5個字符時間的停頓間隔開始。整個消息幀必須作為連續(xù)的流傳輸。如果在幀完成之前有超過1. 5個字符的停頓時間， 接收設(shè)備將刷新不完整的消息并假定下一個字節(jié)是一個新消息的地址域。同樣的， 如果一個新消息在小于3. 5個字符時間內(nèi)接著前個消息開始， 接收的設(shè)備將認(rèn)為它是前一個消息的延續(xù)。這將導(dǎo)致一個錯誤， 因為在最后的CRC 域的值不可能是正確的。一個典型的消息幀如表1所示。
表1 RTU消息幀
PID 調(diào)節(jié)儀表采用Modbus- RTU 模式進行上位機通訊， 協(xié)議格式為： 8個數(shù)據(jù)位、1個停止位、無校驗位， 發(fā)送接收數(shù)據(jù)都是以十六進制格式進行。
發(fā)送數(shù)據(jù)格式如表2所示。
表2 發(fā)送數(shù)據(jù)格式
其中， 參數(shù)的通訊地址用一個字節(jié)表示時， 對應(yīng)A2位置， A1默認(rèn)為00H; 03、04指令均為讀命令， 其中04對應(yīng)讀取的數(shù)據(jù)不可寫入， 03與06 指令對應(yīng)參數(shù)地址， 一個讀取、一個寫入； A1、A2與A3、A4組成兩個雙字節(jié)的數(shù)據(jù)， CRC 校驗碼是一個雙字節(jié)數(shù)據(jù)， 所有的數(shù)據(jù)都是高位在前， 低位在后； 03、04指令讀取數(shù)據(jù)時， A 1、A2 為開始讀取的地址， A3、A4為連續(xù)讀取數(shù)據(jù)的個數(shù)； 06指令中， A1、A2需要寫入數(shù)據(jù)的地址， A3、A 4表示要寫入的數(shù)據(jù)。
返回數(shù)據(jù)格式， 06 指令寫入數(shù)據(jù)時， 發(fā)送與返回的數(shù)據(jù)一致； 03、04指令返回數(shù)據(jù)格式如表3 所示， 其中返回數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)為： N × 2。
表3 返回數(shù)據(jù)格式
評論