Modbus通訊協(xié)議在空氣壓縮機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)起始地址：通訊時(shí)讀出、寫入數(shù)據(jù)的起始地址。Modbus有多種批量數(shù)據(jù)操作功能碼，可同時(shí)讀出或?qū)懭攵鄠€(gè)具有連續(xù)地址的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)起始地址占用2個(gè)字節(jié)。

數(shù)據(jù)量：命令中進(jìn)行讀出或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)數(shù)量，這些數(shù)據(jù)從起始地址開始連續(xù)地址排列，在對(duì)模擬量進(jìn)行操作時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)具有2字節(jié)；在對(duì)數(shù)字量進(jìn)行操作時(shí)每8個(gè)數(shù)據(jù)為1個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)量占用2個(gè)字節(jié)。

1．3數(shù)據(jù)格式

Modbus通訊協(xié)議規(guī)定了2種通訊方式。RTU（REMOTE TERMINAL UNIT）方式通訊采用8位字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)通訊，數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)，通訊速度較快；ASCII方式采用7位ASCII碼進(jìn)行通訊，數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用LRC邏輯冗余校驗(yàn)，通訊速率較慢。在一個(gè)通訊系統(tǒng)中，只能選用一種通訊方式，兩種方式不能并用。為了減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量，在我們的應(yīng)用系統(tǒng)中一般使用RTU通訊方式。

2 系統(tǒng)的硬件組成

下位監(jiān)控站采用六個(gè)英格索蘭單片機(jī)對(duì)六臺(tái)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行控制，包括對(duì)壓力、振動(dòng)、溫度，油溫、油壓等參數(shù)的監(jiān)控，每個(gè)單片機(jī)外接一個(gè)通用通訊模塊，上位監(jiān)控站采用工控機(jī)，由于現(xiàn)場(chǎng)控制站與工控機(jī)相距60m左右，使用RS485/RS232 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器與現(xiàn)場(chǎng)控制站采用RS485總線，工控機(jī)與轉(zhuǎn)換器之間采用RS232總線，這樣既解決了傳輸距離過遠(yuǎn)而無法連接問題，也提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。其硬件組成Modbus通訊網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。軟件平臺(tái)采用WindowsXP，選用三維科技有限公司的力控組態(tài)軟件。

3 力控的I/O驅(qū)動(dòng)配置

在使用力控軟件進(jìn)行組態(tài)時(shí)，I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)配置為：采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus，選RTU串行口通訊方式，按設(shè)備地址從01—06匹配六臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)，數(shù)據(jù)更新周期為500毫秒，超時(shí)時(shí)間為8秒，使用串口（RS232/422/485）通訊，COM1端口設(shè)置與現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)的端口參數(shù)設(shè)置一樣為9600.8.無.1

4 通訊過程

Modbus協(xié)議通訊時(shí)主機(jī)首先向從機(jī)發(fā)送通訊請(qǐng)求命令字符串，從機(jī)接收到命令字符串后，根據(jù)命令字符串中的命令碼向主機(jī)作出相應(yīng)的回答，完成一次通訊，整個(gè)的網(wǎng)絡(luò)通訊都是由主機(jī)進(jìn)行調(diào)度。下面舉例說明04和05功能碼實(shí)現(xiàn)模擬量數(shù)據(jù)讀取和遠(yuǎn)程操作功能的通訊過程[2]。