基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层软件设计

(2)Modbus／RTU通信协议实现
Modbus主站需要处理发送请求帧、等待应答、处理应答、处理差错和等待转换延时等事件。其主站设计流程如图5所示。

Modbus／RTU报文帧是否完整和帧与帧之间的区分可以通过空闲间隔来实现，但这需要使用定时器完成1．5个字符和3．5个字符的定时，并在定时到后，进入接收处理函数，然后实现ADU数据到PDU数据的处理。
3．2．3 系统软件的实现
系统上电后，首先进行初始化操作，主要包括设置串口、定时器等内容，并读取EEPROM中的配置信息，对RTU进行配置，包括主从工作模式选择、IP地址设置、轮询的通信方式选择、传感器的开关状态、继电器输出状态等。若处于主站状态，还可以获取从站配置信息并配置从站，配置成功后，主站开始对各从站进行扫描，并对从站报文进行处理；每扫描完一个从站，主站就对轮询到的数据进行存储；在扫描从站的同时，如果主站传感器和外部继电器处于开状态，会同时采集模拟通道和数字通道的数据并控制外部继电器，采集到的数据存于相应寄存器中，等待上位机请求命令，按照Modbus协议将相应数据打包，并上传到上位机。若处于从站，采集模拟通道和数字通道的数据并控制外部继电器，采集到的数据存于相应寄存器中，并等待RTU主站轮询命令，当轮询到该从站时，按Modbus协议打包数据并发送到RTU主站。不管该RTU是主站还是从站，其TCP／IP的服务器程序一直等待系统配置软件的配置信息，当收到配置信息后，将数据存入EEPROM并复位系统程序，整个系统设计流程图如图6所示。

从图6中可以同时看到Modbus／RTU和Modbus／TCP的从站处理函数，在实际应用中，RTU处于Modbus／RTU主站时，其Modbus／RTU从站的
处理任务不运行，Modbus／TCP从站的处理任务运行，该状态下RTU可用于图1中井场1的RTU主站和井场2的RTU两种情况；处于Modbus／RTU从站时，该状态下RTU可用于图1中井场1的从站情况，以太网服务器任务只等待配置信息。