基于RTU油井遠程測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與傳輸層軟件設(shè)計

(2)Modbus／RTU通信協(xié)議實現(xiàn)
Modbus主站需要處理發(fā)送請求幀、等待應(yīng)答、處理應(yīng)答、處理差錯和等待轉(zhuǎn)換延時等事件。其主站設(shè)計流程如圖5所示。

Modbus／RTU報文幀是否完整和幀與幀之間的區(qū)分可以通過空閑間隔來實現(xiàn)，但這需要使用定時器完成1．5個字符和3．5個字符的定時，并在定時到后，進入接收處理函數(shù)，然后實現(xiàn)ADU數(shù)據(jù)到PDU數(shù)據(jù)的處理。
3．2．3 系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)
系統(tǒng)上電后，首先進行初始化操作，主要包括設(shè)置串口、定時器等內(nèi)容，并讀取EEPROM中的配置信息，對RTU進行配置，包括主從工作模式選擇、IP地址設(shè)置、輪詢的通信方式選擇、傳感器的開關(guān)狀態(tài)、繼電器輸出狀態(tài)等。若處于主站狀態(tài)，還可以獲取從站配置信息并配置從站，配置成功后，主站開始對各從站進行掃描，并對從站報文進行處理；每掃描完一個從站，主站就對輪詢到的數(shù)據(jù)進行存儲；在掃描從站的同時，如果主站傳感器和外部繼電器處于開狀態(tài)，會同時采集模擬通道和數(shù)字通道的數(shù)據(jù)并控制外部繼電器，采集到的數(shù)據(jù)存于相應(yīng)寄存器中，等待上位機請求命令，按照Modbus協(xié)議將相應(yīng)數(shù)據(jù)打包，并上傳到上位機。若處于從站，采集模擬通道和數(shù)字通道的數(shù)據(jù)并控制外部繼電器，采集到的數(shù)據(jù)存于相應(yīng)寄存器中，并等待RTU主站輪詢命令，當輪詢到該從站時，按Modbus協(xié)議打包數(shù)據(jù)并發(fā)送到RTU主站。不管該RTU是主站還是從站，其TCP／IP的服務(wù)器程序一直等待系統(tǒng)配置軟件的配置信息，當收到配置信息后，將數(shù)據(jù)存入EEPROM并復(fù)位系統(tǒng)程序，整個系統(tǒng)設(shè)計流程圖如圖6所示。

從圖6中可以同時看到Modbus／RTU和Modbus／TCP的從站處理函數(shù)，在實際應(yīng)用中，RTU處于Modbus／RTU主站時，其Modbus／RTU從站的
處理任務(wù)不運行，Modbus／TCP從站的處理任務(wù)運行，該狀態(tài)下RTU可用于圖1中井場1的RTU主站和井場2的RTU兩種情況；處于Modbus／RTU從站時，該狀態(tài)下RTU可用于圖1中井場1的從站情況，以太網(wǎng)服務(wù)器任務(wù)只等待配置信息。