基于MODBUS協(xié)議智能控制系統(tǒng)設(shè)計

3．系統(tǒng)軟件設(shè)計
3．1 MODBUS通信協(xié)議
軟件Modbua協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等，標(biāo)準(zhǔn)的Modbus采集器使用RS232C實現(xiàn)串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協(xié)議規(guī)定了消息、命令和應(yīng)答的方式，數(shù)據(jù)通訊采用Maser／Slave方式，Master端發(fā)出數(shù)據(jù)請求消息，Slave端接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到Master端以響應(yīng)請求；Master端也可以直接發(fā)消息修改Slave端的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)雙向讀寫。Modbus協(xié)議需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，串行協(xié)議中除有奇偶校驗外，ASCII模式采用LRC校驗，RTU模式采用16位CRC校驗。
在上位機(jī)監(jiān)控界面上建立ADOData控件，ID為IDC_ADODCl，在通用屬性的連接中輸入服務(wù)器名稱COMPUTER，選擇數(shù)據(jù)庫MASTER，點擊測試連接，如果顯示測試成功，表示連接SQLsever2000數(shù)據(jù)庫成功。再在數(shù)據(jù)庫中新建一個TABLEI表，表中包括時間，實際數(shù)據(jù)，設(shè)定數(shù)據(jù)字段，記錄源的命令文本中SQL命令為select*from TABLEl；其次在監(jiān)控界面上建立DataGrid控件，在datasource屬性中選擇IDC_ADODCl，與ADOData控件建立起聯(lián)系，通過以上的步驟就實現(xiàn)了VC++6．O監(jiān)控界面對數(shù)據(jù)庫的訪問。在VC++6．0環(huán)境完成程序編寫，運行得到控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示界面如圖4。

當(dāng)上位機(jī)MODBUS串口程序把下位機(jī)的實際數(shù)據(jù)采集上來并顯示界面中后，就可以對實際數(shù)據(jù)繪制動態(tài)曲線圖。動態(tài)曲線橫坐標(biāo)是時間，縱坐標(biāo)是實際數(shù)據(jù)值，兩個坐標(biāo)確定一個動態(tài)點。動態(tài)曲線的顯示過程是把動態(tài)的數(shù)據(jù)值放到一個數(shù)組中，每采集一個新的數(shù)據(jù)值存放在數(shù)組的最低位，數(shù)組中的所有數(shù)據(jù)位向前移一位，最高的數(shù)據(jù)位移出；在MSCOMM控件OnOnCommMscomm函數(shù)中得到當(dāng)前具體的時、分、秒，再將具體時間顯示在橫坐標(biāo)相應(yīng)位置，然后把數(shù)組中的所有數(shù)字以及每個數(shù)字所對應(yīng)的時間的坐標(biāo)點用線連接起來就構(gòu)成了動態(tài)曲線圖，動態(tài)曲線圖如圖5所示。

4 結(jié)束語
本系統(tǒng)由AVR單片機(jī)，數(shù)據(jù)采集模塊，控制電路三部分組成。下位機(jī)采用C語言編程，上位機(jī)采用VC++6．O編程，以SQLever2000作為后臺數(shù)據(jù)庫，上位機(jī)與下位機(jī)之間采用RS-485總線通訊，研究并編寫基于MODBUS協(xié)議的工控軟件。實驗測試表明，本系統(tǒng)實現(xiàn)了上下位機(jī)基于MODBUS協(xié)議的RS-485總線通訊，在下位機(jī)LCD和上位機(jī)VC界面顯示數(shù)據(jù)值，在數(shù)據(jù)庫中保存實際數(shù)據(jù)值，并且繪制實際數(shù)據(jù)曲線，實時顯示數(shù)據(jù)誤差不超過l℃。本控制系統(tǒng)符合工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計的要求，有較好的擴(kuò)展性和多功能的特點，可以擴(kuò)展到255個設(shè)備多點的溫度、濕度、壓力、流量等數(shù)據(jù)監(jiān)測控制，在橡膠、石油、冶金、食品加工、環(huán)境監(jiān)測等工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中可以取代工控儀表和PLC的檢測和控制作用，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品并降低成本具有重要的現(xiàn)實意義，本文提出的方法對于采用MODBUS協(xié)議的智能控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)也具有一定的理論研究和實用價值。