基于modbus-tcp协议风电场远程监控软件中设计

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1、基于Modbus/TCP协议风电场远程监控软件中设计摘要：本文基于Modbus/TCP协议，在.NETFramework框架下利用C#编程语言，设计了一款运行于windows系统下的监控软件，该软件可实现在风电厂中控室对风机进行数据采集、分析、处理，还可对风机进行远程启动、停机、复位、功率调节等控制，实践表明，该系统运行稳定，有效地解决了风力发电机组远程监控方面的问题，具有一定工程价值。关键词：风电场；远程监控；SCADA；Modbus/TCP；PLC中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1674-

2、7712(2014)02-0000-01对风力发电机组进行远程监视控制十分必要，而风电厂远程监控系统的软件则是重中之重，它直接决定了整个系统的稳定性和效率。Modbus/TCP协议目前应用广泛，绝大多数厂商的PLC都支持Modbus/TCP协议，其具有良好的通用性，因此基于Modbus/TCP协议开发客户端程序已成为风电远程监控系统一种行之有效的方法。一、Modbus/TCP协议Modbus/TCP协议以一种非常简单的方式将Modbus帧嵌入到TCP帧中，使其成为工业以太网应用层协议，Modbus协议层在T

3、CP之上，其主要完成的任务为：在服务器端，负责解译来自客户端的Modbus帧，执行相应的请求［1］。ModbusTCP协议的帧格式如表1所示。应用协议报头分为4个部分，数据标识符用来标识Modbus帧的次序，每多发送一个Modbus帧，该值加1；协议标识符用来确认是不是Modbus协议,如果是Modbus协议用1表示，其他协议用0表示；接下来2个字节用来表示后续字节数，即从单元标识符开始一直到数据域结束的字节数，单元标识符用来标识Modbus串行线上的某个设备单元，由于风机都是网络结构，所以这一字节并没有实

4、际意义，填0x0或OxFF即可。功能码的含义如表2所示。数据域则添加要发送的数据，如果是向PLC发送读请求的话，数据域为要读取的寄存器起始地址和要读取的寄存器个数，如果是向PLC发送写请求，则数据域为要写入的寄存器起始地址和要写入的寄存器个数、需要写入的字节数以及需要写入的数据。一、运用C#编程实现通讯C#是微软公司设计的一种编程语言，是从C和C++派生来的一种简单、现代、面向对象和类型安全的编程语言，并且能够与.NET框架完美结合［2］o为了简化网络编程复杂度，.NET对套接字又进行了封装，封装后的类就是

5、System.Net.Sockets命名空间下的TcpListener类和TcpClient类。但是要注意，TcpListener和TcpClient只支持标准协议编程。如果希望编写非标准协议的程序，只能使用套接字来实现［3］。核心代码值得一提的是，由于PLC与计算机的数据存储方式可能不同，因此需要进行大小端判断及转换，转换可以采用Reverse()方法。软件界面的设计如图2所示，通过该界面可以实现对风机进行启停控制，功率调节，数据采集，绘制图表，查看故障等功能，可满足风电场远程监控系统的绝大部分需求。三、

6、结束语实践表明，该软件通过ModbusTCP协议与风力发电机组实现了数据交互，可通过上位机对机组进行启动、停机、复位、限定功率等控制，查看机组各传感器反馈数据，查看故障代码，运行稳定，操作简单，具有实际价值。参考文献：［1］郝晓弘，祖守圆，徐维涛•基于VC的Modbus/TCP协议模型通信测试软件的实现［J］.微计算机信息，2006.［2］明日科技.C#从入门到精通［M］.北京:清华大学出版社，2012(09).［作者简介］肖一卓(1985-),男，本科，助理工程师，主要研究方向：风力发电机组电控系统；方玉

7、琨(1987-),男，本科，助理工程师，主要研究方向：桥、门式起重机电控系统设计及调试。