基于单片机和MODBUS协议的停车器控制系统

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1、第19卷第1期铁道运营技术Vol19NO．12013年1月RailwayOperationTechnologyJan2013基于单片机和MODBUS协议的停车器控制系统刘鹏(西南交通大学电气工程学院，硕士研究生，四川成都610031)摘要：针对列车停车器的控制情况，设计一种基于单片机和modbus协议的停车器控制系统。该设计对现有的转辙机控制系统进行改进，通过modbus协议，实现1台主机对多台从机的远程控制和监督，并且可以方便地并入主系统，从而有效地提高系统操作的安全性、方便性及控制效率。关键词：列车编组站；停车器；控制系统；单片机；modbus中图分类号：U284．66+3

2、文献标识码：A文章编号：1006—8686(2013)0032—03列车编组站一般采用驼峰溜放方式来编组列2条信号线的简易型连接。因此2层之间通过车，车辆从编组站溜放到编组站场时，需要有相应的RS232—485相连，在标准的Modbus协议下进行通制动过程。目前，制动的方式一般是工人手动在钢信。轨上放置停车板，此方式制停位置不便把握，同时劳上下层的通信方式为主从方式。首先，主机广动强度大、效率低。现已有部分编组站采用机械停播请求帧，而每个从机都有自己独立的地址，并且请车器来制动，其制动力大且车辆制停位置控制准求帧的首部是从地址，所有从机将请求帧的首部和确。一般的编组站都有多条编

3、组线路，且每条编组自己的地址对比：如果相同，则自己是目的从机，并线路都要设置1台停车器及其相应的控制系统。采且向主机发送以自己地址开头的应答帧；否则不是。用网络化的多机控制系统能够使1名操作员远程控制多台停车器。本设计目的就是要设计制作停车器的多机控制系统，它由1台主机(也称上位机，)通过Modbus协议控制多台从机(也称下位机，)组成，操作员可在控图1某客运站平面布置简图制台集中监视控制每台停车器。1．1．2从机结构由于装置需要实现多任务，为了优化系统功能，采用了双单片机的系统结构设计方1系统结构及工作原理法(见图2)。其中一个单片机模块负责实时采集现场信息和控制现场系统；另

4、一个单片机模块负责数1．1系统结构系统结构分整体结构和从机结构2据处理并做相应的封装，通过Modbus协议和PC机部分。通信。1．1．1整体结构系统的总体结构由2层组成(如图1)。上层为数据监控层(主机)，由显示终端PC机组成，用于控制和显示现场控制情况；下层为数据采集层(从机)，由实现Modbus协议的单片机(mobus协议模块)、实现控制的单片机(现场主控制模块)、输入输出模块、LCD、传感器、电源模块、复位模块和接口电路组成；Modbus协议不需要特别的接口，典型的物理接口是RS一485，而RS一485为半双工结构，现场中比全双工往往更接近于实用，在此采用只有图2从机系统

5、框图32基于单片机和MODBUS协议的停车器控制系统1．2工作原理通过modbus通信协议，在1台主机上实现远程监视和控制多台现场从机。当不需要操2从机硬件设计作时，主机图形化界面上显示现场所有从机的状态；当需要操作时，用鼠标点击主机图形化界面上的按因为主机就是PC机，所以这里的硬件设计就是钮，通过modbus协议，主机程序广播相关的控制数从机的硬件设计。据，目的从机确认应该自己接收后，modbus协议模块解析控制数据，然后传送给现场主控制模块，现2．1控制和通信模块控制和通信模块由现场主场主控制模块输出相应的控制信息给输出通道，控控制模块和modbus协议模块组成(如图3)。

6、现场主制现场继电器，然后，通过输入通道，现场主控制模控制模块是为了实现本地实时采集信息和控制输块采集现场信息，通过modbus协议模块传送给主出。Modbus协议模块是为了实现更加安全有效地柳．。和PC机通信。GND2P0．0P0．119MOSIGND2P0．0P0．119M0SI+VioAVDD3GNDP0．218NSSVDD3GNDP0．218NSS044VDDP0．317DN0044VDDP0．3l7DNO055，RST／C2CKPO．416DN1O55／RST／C2CKP0．4l6DN1GNDOUT36P2．0／C2DPO．515DN20UT36P2．O／C2DP0．5

7、15DN2BOUT27P1．7PO．614DN30UT27P1．7P0．614DN3TXD0UT18P1．6P0．713DN4OUT18P1．6P0．713DN4OUTO9P1．5P01．O12DN5OUTO9P1．5P01．012DN5RXD1I_0592MI8P1．4P1．111SENSOR11P1．4P1．1．0592MI811SENS0RP1．3P1．2P1．3P1．2C0NRGND图3控制和通信模块现场主控制模块由1片单片机组成，分2个方PWRVDD的作用是指示3_3V直流电源是否