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計
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本系統(tǒng)的測試采用了第三方的Modbus測試工具Modbus Poll V4．3．3、Modbus Slave V4．3．1和實驗室自主開發(fā)的配置軟件。
4．1 輪詢測試
利用系統(tǒng)配置軟件的界面如圖7所示，設置一個RTU主站和兩個RTU從站，在一臺PC機上運行Modbus Poll程序，模擬Modbus／TCP客戶機，通過以太網與RTU主站相連，RTU主從站之間通過無線ZigBee模塊(或RS 485模塊)相連。串行通信的波特率設置為38 400 b／s，無校驗位，停止位為1位。
PC端的Modbus／TCP客戶機可向RTU主站發(fā)送命令，并讀取存于RTU主站輸入寄存器的從站數(shù)據(jù)。當從站的數(shù)字輸入端接高電平(24 V)時，從Modbus Poll的對應地址可讀取到1，圖8所示是Modbus／TCP客戶機接收到的輪詢數(shù)據(jù)，其中地址500～507為從站1中8通道數(shù)字輸入端對應的狀態(tài)值；地址508～515為從站2中8通道數(shù)字輸入端對應的狀態(tài)值。經多次測量，均正確無誤。
4．2 控制測試
PC端模擬的Modbus／TCP客戶機向RTU的保持寄存器寫入數(shù)據(jù)，RTU會將對應寄存器的數(shù)據(jù)輸出到對應的數(shù)字輸出端口，例如地址100對應數(shù)字輸出端口0，當對地址100置1時，對應指示燈亮，輸出高電平。
4．3 數(shù)據(jù)采集測試
RTU模擬輸入端0接一定頻率的正弦波，數(shù)字輸入端接高電平信號，利用Modbus Poll查詢RTU模擬輸入端與數(shù)字輸入端的數(shù)據(jù)。
圖9所示為Modbus／TCP客戶機所接收到的采集數(shù)據(jù)。
RTU采集到數(shù)字輸入端的脈沖值以及開關狀態(tài)，地址0～7對應相應通道的脈沖值，地址8～15對應相應通道的開關狀態(tài)值；地址19為RTU板上的溫度傳感器的值，當前RTU的溫度是24℃；地址20～49為模擬通道0采集到的正弦波信號，之后為其他通道采集到的AD值，每個通道的采樣點數(shù)和頻率可調。
5 結語
在油井遠程測控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與傳輸層系統(tǒng)軟件設計中，由于采用了μC／OS_II的操作系統(tǒng)平臺，可實現(xiàn)Modbus／RTU和Modbus／TCP通信，還可采集各種數(shù)字、模擬傳感器的數(shù)據(jù)，并能對外部繼電器進行控制，保障了本系統(tǒng)能適用于各種工作環(huán)境。此外，還可以根據(jù)實際的工作環(huán)境，利用系統(tǒng)配置軟件進行合理的配置，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與傳輸層工作方式的多樣性。經過一段時間的運行，本系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠。
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