[word doc]基于modbus rtu协议的水箱液位监控系统设计与实现

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1、基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实现基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实现基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实现基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实现基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实现基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实现基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实现基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实现《工业控制计算机}2010年第23卷第1O期27基于ModbusRTU协议的水箱液位监控系统设计与实

2、现WaterTankSLevelMonitoringSystemBasedonModbusRTUMode刘进于海生吴贺荣刘旭东(青岛大学自动化工程学院控制系,山东青岛266071)摘要介绍了利用VB6.0实现工控机和研华ADAM4000模块Modbus通信的设计方法.并将此方法应用于水箱液位监控系统设计中.测试结果表明,此系统能实现水箱液位的恒定控制,对水箱液位,调节阀开度和流量可以实现在线监测.关键词:ModbusRTU,ADAM4000,水箱液位,监控AbstractThispaperintroducesamethodof

3、realizingModbuscommunicationbetweencomputerandADAM4000modules,andthismethodisusedinthedesignofthewatertankSlevelmonitoringsystem.Testingshowsthatthesystemcanachieveconstan—cycontrolofthetankSleve1.Besidesthat,tankSleve1.valveSopeningandwaterflowcanbeachievedonlinemo

4、nitor.Keywords:ModbusRTU,ADAM4000,tankSlevel,monitor本文提出通过VB6.0和带RS一485接口并支持Modbus通信的研华ADAM4000模块结合的思路,从而实现对水箱液位的控制.与传统控制方法相比,由高级语言代替了组态软件,控制起来更加灵活方便,系统的冗余程度大大降低,并且实现了现场数据的实时采集.1系统构成与功能整个系统的硬件组成主要包括:工控机,ADAM40o0模块(ADAM4520,ADAM4017+等),电动调节阀,压力变送器等,硬件连接如图1所示.上位机通过与AD

5、AM4000模块通讯,实时读取压力变送器的电压信号,在内部进行运算后,输出控制量电流信号给电动调节阀,实现对水位的实时监控.ADAM4000模块带有RS一485接口,它们自动实现RS一485总线的内部监测,图1系统硬件连接示意图不需要外部的控制流信号,具有输入灵活,通讯距离远,通讯速率高等一系列优点.但是一般计算机通常只配有RS一232接口,为了与ADAM4000模块相连,我们采用研华RS一232/RS一485转换器ADAM4520,然后将各模块接线端子的DATA+和DA—TA一通过双绞线依次菊花链式连接,构成RS一485网络

6、.为了达到控制精度要求,现场设备层我们选用常规扩散硅压力位变送器和QS智能型电动调节阀.2ADAM模块的参数设置与上位机通信前,首先设定ADAM模块的功能参数.首先将待初始化的ADAM模块的INIT和GND接线端短接,然后将各模块上电,采用研华测试软件ADAM一4000—5000Utility,对设备地址(如ADAM4017,设置为O1),波特率(9600),数据位(8),奇偶校验(N),停止位(1)进行设置,并对ADAM模块的输入和输出量程进行设置(ADAM4017设置为一5～+5V,ADAM4024设置为4N20mA).进

7、行完此类操作后,将各模块断电,并将INIT和GND接线端短接线路断开,将模块重新上电,最终完成对ADAM的初始化设置.3Modbus通信协议实现Modbus协议有ASCll和RTU两种传输模式,本文采用ModbusRTU模式,采用字节数据传输,CRC校验(循环冗余检测),具体通信格式如表1所示.用ModBusRTU通信协议,上位机和ADAM模块的通信是采用主从通信方式,上位机是主机,ADAM模块作为从机,在主机程序中设置一个特殊的地址链表,在第一次上电时,上位机周期的发送指令帧,ADAM模块在接收到上位机的指令帧后,进行校验,

8、并作出相应的应答.主机在接收到ADAM模块返回的数据后,可以根据自己的需要取出相应的数据段,进行后续运算.表1ModbusRTU通信格式设备地址8位功能码8位数据域N*8位CRC校验16位设备地址是信息帧的第一字节,从机只有根据此地址码才能确定是否响应主机命令.在本系统中,设