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1、2007年第4期湖北水力发电总第71期2007Number4HUBEIWATERPOWERTotalNo.71文章编号:1671-3354(2007)04-039-03Modbus协议在监控系统串行通讯中的应用王靖欧,雷山凤(清江隔河岩水电厂,湖北长阳443503)摘要:介绍了Modbus通讯协议的结构及模式,探讨了在水电厂监控系统中,串行通讯在主站层和现地层数据传输中的多方面应用,并通过实例论述了Modbus协议在通讯程序中的实现。关键词:Modbus协议;监控系统;串行通讯中图分类号:TV736文献标志码:AApplicationofMod
2、busprotocalinserialcommunicationofmonitoringsystemWANGJingou,LEIShanfeng(QingjiangGeheyanHydropowerPlant,Changyang443503,China)Abstract:ThestructrueandmodeofModbusprotocalaredescribed,manysidedusesoftheserialcommunicationinmasterstationlevelandinlocalcontrollevelofmonitoringsy
3、stemofhydropowerplantareresearched,andaninstanceisgiventoexplainitsapplication.Keywords:Modbusprotocal;monitoringsystem;serialcommunication目前,水电厂正在朝着无人值班和全面综合自动可以连成工业网络,进行集中监控。化的方向发展,在技术上对系统外围设备提出了更高1.1传输模式的要求。智能仪表的应用,减轻了现场信号电缆连接标准的Modbus协议有2种传输模式(ASCII或工作量,提高了信号的精确度和传输效率;辅助
4、系统作RTU)。当以ASCII模式通信时,消息中的每个8Bit字为主系统的有益补充,在扩大了系统涵盖范围的同时,节都作为2个ASCII字符发送,主要优点是字符发送降低了系统的复杂性、简化了系统结构。这些发展的的时间间隔可达到1s而不产生错误。而当以RTU模取得,涉及通讯协议的应用,与设备间的串行通讯环节式通信时,消息中的每个8Bit字节包含2个4Bit的十密不可分。六进制字符,RTU模式的主要优点是,在同样的波特率隔河岩水电厂监控系统中,很多系统外围设备都下,可比ASCII方式传送更多的数据。由于隔河岩电支持串行接口,采用Modbus协议作为串行通讯的
5、统一厂采用RTU模式通讯,本文所涉及内容将只针对Mod协议,使串行通讯成为主网络结构(光纤、双绞线以太busRTU通讯协议。网)之外的有益补充,在充分发挥系统的整体效能方面1.2报文格式起了重要的作用。Modbus协议通过主从设备间的询问应答环路交1Modbus协议换信息,通讯时由主设备发出通讯申请指令字符串,字符串以从机地址开头,从机只接受与自己地址相同的Modbus协议主要应用于工业通讯和分布式控制指令字符串,然后根据功能码类型,做出相应的回答。系统,是一种异步半双工通讯的对等网络协议,物理接典型的ModbusRTU报文数据字节无奇偶校验位,
6、加上口采用RS485方式。通过此协议,控制器相互之间、控起始、终止位后字节长度为10bit,数据间隔在24bit以制器经由网络和其他设备之间可以通信,目前已经成内,采用循环冗余检验方式对报文进行校验。为通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备收稿日期:2006-07-03作者简介:王靖欧,男,工程师。39湖北水力发电2007年第4期Modbus通信报文的具体内容取决于该指令字符错误)校验方式。CRC码由2个字节构成,在开始时串的功能码,协议中定义的标准功能码如表1所示。CRC寄存器的每一位都预置为1,然后把CRC寄存器表1Modbus协议标准功能
7、码定义表与8bit的数据进行异或,之后对CRC寄存器从高到低功能码进行移位,在最高位(MSB)的位置补零,而最低位定义(十六进制)(LSB)如果为1,则把寄存器与预定义的多项式码进行01读取内部数字量保持线圈状态异或,否则如果LSB为零,则无需进行异或。所有的02读取外部输入数字量线圈状态字符处理完成后CRC寄存器内的值即为最终的03读取内部模拟量保持存储器内容CRC值。04读取外部输入量保持存储器内容2Modbus协议在串行通讯中的应用05设置单一内部数字量保持线圈状态在主站层,监控系统与外围的串行通讯系统包括06设置单一内部模拟量保持存储器内容网
8、调/省调的GR90远动装置、GPS时钟、模拟屏显示设07读取内部特定线圈状态备、电缆廊道火灾报
