Modbus通讯协议在阀门电动装置测试系统中的应用

EDI技术在现代物流管理中的应用

　2007年　第4期

仪表技术与传感器

Instrument　Technique　and　Sensor2007　

No14　

Modbus通讯协议在阀门电动装置测试系统中的应用

邵志学1,刁修睦2,王金全1,单黎黎1

(1.解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京　210007;2.山东省潍坊学院,山东潍坊　261061)

　　摘要:文中给出了基于Modbus协议的阀门电动装置测试系统,说明了测试系统的硬件构成、测试软件的相关设计和开发以及Modbus协议的实现。主要介绍了Modbus通讯协议的技术要点、。关键词:Modbus协议;电动装置测试系统;CRC校验

中图分类号:TN915.04　　　文献标识码:A　　　文章编号:1002-(04-ApplicationofModbusProtocolUsedMeasurementSystem

SHAODIAOX,W2quan1,SHANLi2li1

(1.EngineeringInstituteofE,&Tech.,Nanjing210007,China;2.WeifangCollege,Weifang261061,China)

Abstract:ValvesystembasedonModbusprotocolwasbroughtforward,includinghardwarestructure,designanddevelopmentsandapplicationofmodusprotocol.Hearttechnology,programdesignanderrorverifyofmodbusproto2

colweremainlyintroduced.

Keywords:Modbusprotocol;deviceelectricmeasurementsystem;CRCverify0　引言

quipment),负责实现对远端电动装置性能检测系统的检测数据

在许多实时监测系统中,经常需要接收距离较远的测控点数据,如何快速可靠地实现数据的远程传输是这些监测系统必须解决的问题。在监测现场,为了降低系统的成本,往往采用单片机系统作为数据采集和记录单元;在中央控制中心,常常利用PC机来完成人机会话及与监测现场的通信。通讯协议的选择与运用是实现现场可靠通信的关键。

采用Modbus协议实现了阀门电动装置测试系统的远程实时通讯。测试系统的下位机是以32位的ARM单片机

(LPC2214)为CPU,CPLD(XC95216)扩展I/O口对外围器件如加

进行判别、存储等。PC机通过485通讯电缆与远端电动装置性能检测系统相连,其传输速率为9600bit/s,端口数据传输速率可根据系统需要设为1200～19200bit/s[1].

载电机、卸载电机、光电编码器和A/D转换器进行控制的单片机系统,并有键盘进行数据输入和液晶屏显示各功能界面,以及打印机打印测试合格产品的性能参数记录。上位机的管理平台则基于VisualBasic6.0。此系统通过对产品的性能参数进行检测,严格避免不合格产品出厂,提高产品质量,增强了产品的市场竞争力。

通讯系统以生产现场的屏蔽双绞线为通讯媒介,上位机与下位机基于Modbus通讯协议实现远程实时通讯,取得了满意效果。

1　测试系统的硬件组成及工作原理1.1　测试系统的结构组成

图1　阀门电动装置测试系统下位机结构图

各远端电动装置性能检测系统通过光电编码器和A/D转换器对现场设备的性能参数进行数据采集,采用MAX1480芯片与PC机进行数据传输,并通过CPLD实现数据输入和输出开关量,从而实现对现场设备的控制和参数测量。电动装置性能检测系统还有复位、故障报警,芯片正常工作检测等系统。

通讯系统是以控制中心PC机和远端单片机控制系统通过

485通讯电缆以同频异步半双工方式进行数据信息传输,PC机

系统由控制中心和多个远程单元RTU(RemoteTerminalU2

nite)组成。控制中心由上位机和RS-232/485转换器组成,下

通过串口发送令牌到远端单元,远端单元收到自己的令牌后发送数据到PC机,PC机收到数据后回送正确信息。从而实现控制中心对远端设备的控制和数据采集。

2　通讯程序的设计与实现2.1　通讯协议

位机是以ARM单片机为核心的电动装置性能检测系统,下位机结构组成如图1所示。

1.2　工作原理

控制中心作为系统的数据终端设备DTE(DataTerminalE2

收稿日期:2006-05-12　收修改稿日期:2006-12-21

系统采用了Modbus协议,Modbus通讯方式采用主从方式