基于MODBUS總線高壓軟起動裝置液晶顯示界面的設計

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　　1 引言

　　現(xiàn)代工業(yè)自動控制系統(tǒng)朝智能化、網(wǎng)絡化和開放式結(jié)構的方向發(fā)展。實現(xiàn)不同種自動化設備之間通信是系統(tǒng)集成的關鍵?，F(xiàn)場控制設備具有通信功能，便于構成工廠底層控制網(wǎng)絡。通信標準的公開、一致，使系統(tǒng)具備開放性，設備間具有互可操作性。功能塊與結(jié)構的規(guī)范化使相同功能的設備間具有互換性?？刂乒δ芟路诺浆F(xiàn)場，使控制系統(tǒng)結(jié)構具備高度的分散性。利用現(xiàn)場總線技術，將符合同一標準的各種智能設備統(tǒng)一起來，徹底實現(xiàn)整個監(jiān)測系統(tǒng)的分散控制，將提高系統(tǒng)集成度和數(shù)據(jù)傳輸效率、延長有效控制距離，并有利于提高系統(tǒng)抗干擾性能和擴展系統(tǒng)功能。

　　2 MODBUS協(xié)議簡介

　　MODBUS協(xié)議是應用于電子控制器的一種通訊語言。利用這個協(xié)議，控制器相互之間(例如485、232C等)，控制器通過網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng))和其他設備之間進行通訊。它定義了一種控制器能認識使用的消息結(jié)構，而不管它們是通過何種網(wǎng)絡實現(xiàn);描述的是控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵錯并記錄;制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。MODBUS通訊規(guī)約按照主從設備來規(guī)定，如：主站一次可向一個或所有從站發(fā)送通信請求(或指令)，主設備通過消息幀的地址域來選通從設備。主站發(fā)送的消息幀的內(nèi)容和順序為：從站地址(設備地址)、功能碼、數(shù)據(jù)域(數(shù)據(jù)起始地址、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)內(nèi)容)、CRC校驗碼;從站應答的信息內(nèi)容和順序與主站信息幀基本相同。MODBUS除了定義通信功能碼之外，同時還定義了出錯碼，標志出錯信息。主站接收到錯誤碼后，根據(jù)錯誤的原因采取相應的措施。從站應答的數(shù)據(jù)內(nèi)容依據(jù)功能碼進行響應。例如功能代碼03要求讀取從站設備中保持寄存器的內(nèi)容。

　　2.1 MODBUS通訊傳輸模式

　　MODBUS通訊實現(xiàn)有兩種傳輸模式(ASCII或RTU)，ABB公司的50系列PLC產(chǎn)品采用的是RTU(遠程終端單元)模式，在消息中的每個8Bit字節(jié)包含兩個4Bit的十六進制字符。這種方式的主要優(yōu)點是：在同樣的波特率下，可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。

　　代碼系統(tǒng)：

　　· 8位二進制，十六進制數(shù)0...9，A...F。

　　· 消息中的每個8位域都是一個兩個十六進制字符組成每個字節(jié)的位。

　　· 1個起始位。

　　· 8個數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送。

　　· 1個奇偶校驗位，無校驗則無。

　　· 1個停止位(有校驗時)，2個Bit(無校驗時)。

　　· 錯誤檢測域，CRC(循環(huán)冗長檢測)。

　　基于RS485的RTU模式MODBUS通訊格式為：

　　它定義了在這些網(wǎng)絡上連續(xù)傳輸?shù)南⒍蔚拿恳晃?，以及決定怎樣將信息打包成消息域和如何解碼。

　　2.2 MODBUS通訊查詢回應功能

　　(1)查詢 查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設備要執(zhí)行功能的任何附加信息。例如功能代碼03是要求從設備讀保持寄存器并返回它們的內(nèi)容。數(shù)據(jù)段必須包含要告之從設備的信息：從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量。錯誤檢測域為從設備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法。

　　(2)回應 如果從設備產(chǎn)生一正常的回應，在回應消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應。數(shù)據(jù)段包括了從設備收集的數(shù)據(jù)：象寄存器值或狀態(tài)。如果有錯誤發(fā)生，功能代碼將被修改以用于指出回應消息是錯誤的，同時數(shù)據(jù)段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設備確認消息內(nèi)容是否可用。