基于Modbus與以太網(wǎng)通訊的供水遠程監(jiān)控系統(tǒng)
一、項目概述
圖一、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)配置
RS485Modbus通訊:RS485總線以雙絞線為物理介質(zhì),工作在半雙工的通信狀態(tài)下,即同一時刻,總線上只能有一個節(jié)點成為主節(jié)點而處于發(fā)送狀態(tài),其他所有節(jié)點必須處于接收狀態(tài),同時RS485通訊采用令牌環(huán)式的工作方式 ;其最大傳輸距離約為1200米,最大傳輸速率為10Mb/s,目前該通訊應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。
水泵控制器: S7-300PLC系統(tǒng)通過RS485Modbus通訊可以對水泵控制器發(fā)送啟動及停止指令,實現(xiàn)遠程對水泵的遠程控制;同時S7-300PLC系統(tǒng)還可以讀取水泵控制器中個水泵的工作狀態(tài)及壓力流量等參數(shù),S7-300PLC系統(tǒng)通過以太網(wǎng)將這些參數(shù)上傳到遠程監(jiān)控計算機。
電力儀表:用于檢測泵站供電線路的電壓、電流等電力參數(shù)。
三 、通訊協(xié)議
(一)、通訊參數(shù):
通訊參數(shù)設(shè)置9600,n,8,1,即波特率為9600bps,8個數(shù)據(jù)位,1個停止位,無奇偶校驗。
(二)、通訊規(guī)約:
傳送方式 MODBUS RTU通訊規(guī)約。
(三)、Modbus功能說明:
主機查詢:查詢消息幀包括設(shè)備地址碼、功能碼、數(shù)據(jù)信息碼、校驗碼。地址碼表明要選中的從機設(shè)備功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能,例如功能代碼03或04是要求從設(shè)備讀寄存器并返回它們的內(nèi)容;數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的其它附加信息,如在讀命令中,數(shù)據(jù)段的附加信息有從何寄存器開始讀的寄存器數(shù)量;校驗碼用來檢驗一幀信息的正確性,為從設(shè)備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法,它采用CRC16的校準規(guī)則。
從機響應(yīng):如果從設(shè)備產(chǎn)生一正常的回應(yīng),在回應(yīng)消息中有從機地址碼、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼和CRC16校驗碼。數(shù)據(jù)信息碼包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù):如寄存器值或狀態(tài)。如果有錯誤發(fā)生,我們約定是從機不進行響應(yīng)。
傳輸方式是指一個數(shù)據(jù)幀內(nèi)一系列獨立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及用于傳輸數(shù)據(jù)的有限規(guī)則,下面定義了與MODBUS協(xié)議-RTU方式相兼容的傳輸方式。每個字節(jié)的位:1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、(奇偶校驗位)、1個停止位有奇偶校驗位時)或2個停止位(無奇偶校驗位時)。
數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu):即報文格式:
1.功能03:讀保持寄存器
說明: 讀取一個或多個保持寄存器中的二進制值,所支持的最大保持寄存器數(shù)量為100個。
查詢: 查詢信息規(guī)定了要讀的寄存器起始地址及寄存器的數(shù)量,至少查詢1個字,即2個字節(jié)。其中低地址為字的高位,高地址為字的低位。
舉例-查詢:從寄存器(字地址:8)開始讀3個字即6個字節(jié)的寄存器的內(nèi)容
址碼在幀的開始部分,由一個字節(jié)(8位二進制碼)組成,十進制為0~255,在我們的系統(tǒng)中只使用1~247,其它地址保留。這些位標明了用戶指定的終端設(shè)備的地址,該設(shè)備將接收來自與之相連的主機數(shù)據(jù)。每個終端設(shè)備的地址必須是唯一的,僅僅被尋址到的終端會響應(yīng)包含了該地址的查詢,當(dāng)終端發(fā)送回一個響應(yīng),響應(yīng)中的從機地址數(shù)據(jù)告訴了主機那臺終端與之進行通信。
字段名 | 數(shù)值(16進制) |
從機地址 | 02 |
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