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Modbus通讯协议在空气压缩机监控系统中的应用

作者:时间:2012-07-07来源:网络收藏

引言

广东某铅锌矿运转工区的组是采矿生产中的关键设备,共有六台进口的英格索兰CENTAC,它的运行稳定与否直接关系到整个矿区的安全生产和经济效益。

原上位机监控软件为英格索兰公司的CEM2.52,由于其数据处理量大,数据更新速度慢;并且软件必须运行在Windows英文版操作平台上,操作人员很难看懂英文数据,软件版本也无法升级;另外,上位机的报警功能失效,远程操作与管理功能无法实现,造成操作人员无法及时发现问题,处理突发事件。为了解决上述存在的问题,提高生产自动化程度,决定对组原有的进行改造。控制系统间的通讯是改造过程中的难点,本文介绍了采用实现上述通讯的方法,采用力控组态软件开发了空气压缩机,实现了空气压缩机组的智能化控制,使得空气压缩机运转稳定、可靠、精度高、维护方便,而且保证了矿区的安全生产,具有直接的经济效益。

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1.1协议

协议是由MODICON公司为其控制器设计的一种可靠而有效的工业控制系统通信协议。从功能上看,可以认为是一种现场总线[1]。Modbus协议定义了消息域格式和内容的公共格式,使控制器能认识和使用消息结构,而无需考虑通信网络的拓扑结构,它描述了一个控制器访问其它设备的过程。当采用Modbus协议通信时,此协议规定每个控制器需要知道自己的设备地址,识别按地址发来的消息,如何响应来自其它设备的请求,如何侦测错误并记录。其数据通讯采用主—从方式,主机只能有1台,每个从机都有指定的地址,地址范围在0~247之间(其中0为广播地址),只有主机具有主动权,从机只能对主机发送的命令作出响应。当主机端发出数据请求消息(查询)时,从机端接收到正确消息后就可以发送数据到主机端以响应请求;主机端也可以直接发消息修改从机端的数据,实现读和写。查询—回应周期如图1。如果采用广播方式(地址为0)查询,从机不作任何回应。


1.2 信息块格式

Modbus通讯时主机发出的指令字符串的通常格式如表1。



从机地址:主机指明的接收命令的从机地址。

功能码:功能码决定本次通讯要求从机执行的动作,功能码占1个字节,MODBUS可能的功能代码范围是十进制的1~255。其中有些代码适用于所有的控制器,有些是针对某种MODICON控制器,有些是为用户保留或备用。表2为Modbus协议规定的标准功能码,某些设备的Modbus协议只兼容其中的一部分功能码,表中的功能码为16进制数。


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