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基于ModBus通信协议实现水电站监控系统对空调系统的数据传输
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2 央空调控制系统,只能就近接入机组 LCU,为了实现主厂房环境的温湿度恒定,必须利用现有计算机监控网 络及其公用 LCU 的 MB+网将机组 LCU 采集的温湿度数据传输到空调控制系统。 实现数据传输的流向为:温湿度传感器—机组 LCU—主机—公用 LCU—中央空调控制系统。 温湿度传感器以 AI 模拟量接入机组 LCU, 机组、 公用 LCU 与主机之间的通信为 Tcp/Ip ModBus 协议, 机组 LCU 将温湿度数据上送到主机后,主机将数据转发到公用 LCU,公用 LCU 通过接入的 MB+网将数据再次转发到 MB+ 网上的中央空调控制系统,公用 LCU 与中央空调控制系统的通信为 MB+协议。 2. 协议简介 ModBus 是一种主/从规约,它允许读或写一个或多个字(16 位)操作,通信速率可达 19.2Kbps,信息 交换是以主站采取主动实现的,即由主站启动交换。除广播命令外,所有的一个完整交换由下行和上行两个 报文组成。 ·下行报文:主站发出的一个请求 ·上行报文:从站发回的一个回答 所有交换的报文(帧) ,无论上/下行,具有相同的结构,即: 从站号 功能码 数据区 校验和 1 字节 1 字节 n 字节 2 字节 功能码定义: 功能码(十进制) 含 义 01 02 03 04 05 06 15 16 20 21 读线圈状态 读输入状态 读保持型寄存器 读输入型寄存器 强制单个线圈 写单个寄存器 强制多个线圈 写多个寄存器 读变量 写变量 如机组 LCU 站号为 11,公用 LCU 站号为 15,读模拟量功能码为 4,写多个模拟量则为 16。 Modbus Plus 是 Modbus 的改进版,网络规范有很多不同于 Modbus 的地方,性能也有很大的改进,如从 站号、地址码、数据区的字节容量都得到了提高,其通讯速率最高可达 1Mbps,是一种典型的令牌总线网, 严格定义了令牌的传递方式、数据校验及通信接口等方面的参数。 ModBus /TCP 为 ModBus 的 TCP 网络协议,TCP 网络端口号为 502,MB /TCP 在 MB 协议前增加了 6 个字 节的协议头 MBAP,同时取消了 ModBus 的校验和。 3. 通信驱动TCP/IP ModBus 编程及数据转发 在主机与PLC的通信驱动程序设计上,处理事务的基本过程如下: 1).用Socket()调用建立流式套接口S(TCP) ; 2).用 Connect()调用将套接口S与从站连接(端口502) ; 3).准备ModBus/ TCP 报文; 4).提交ModBus请求,包括6 字节Tcp/Ip ModBus前缀,作为单一的缓冲用 Send()调用在套接口s 上发 送报文; 5).在同一 TCP 连接上等待响应出现,用 Select()调用判断套接口S上是否有数据可读,超时10s;

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