質(zhì)量流量計(jì)在量監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用：

實(shí)際工作中，為計(jì)量結(jié)算的需要，需要將質(zhì)量流量計(jì)的瞬時(shí)流量、累積流量等信息通過CDMA網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳到能源計(jì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。為了防止系統(tǒng)沖突，生產(chǎn)車間不允許繼續(xù)接流量計(jì)的電流輸出端口(1、2端口)。

一、Modbus數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

本案例充分利用了Modbus技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)來設(shè)計(jì)、開發(fā)系統(tǒng)，并滿足了系統(tǒng)對(duì)可靠性和靈活性的要求。

該Modbus網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為RS485通信環(huán)網(wǎng)，通信介質(zhì)為雙絞線，通信協(xié)議為ModbusRTU，輸送丙烯的瞬時(shí)流量、累積流量等信息通過流量計(jì)檢測(cè)后，利用Mod-bus網(wǎng)絡(luò)傳遞到宏電DTU，宏電DTU再將信號(hào)通過CD-MA網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)程操作站。遠(yuǎn)程操作站軟件選用的是國產(chǎn)軟件組態(tài)，總線結(jié)構(gòu)安全、簡(jiǎn)潔，具有很高的可靠性和實(shí)用性。

在接DTU之前，需要用手操器修改RS485默認(rèn)設(shè)置：將默認(rèn)協(xié)議由HART修改為ModbusRTU，其余采用默認(rèn)設(shè)置即可。

二、Modbus數(shù)據(jù)通信介紹

該系統(tǒng)采用的Modbus總線是一種串行總線結(jié)構(gòu)，在串行通信中，不論數(shù)據(jù)類型如何，它們都以幀的形式進(jìn)行傳輸。其基本數(shù)據(jù)幀格式如下：

地址碼：8位地址碼為通信傳送的*個(gè)字節(jié)。這個(gè)字節(jié)表明由用戶設(shè)定地址碼的從機(jī)將接收由主機(jī)發(fā)送來的信息。每個(gè)從機(jī)都具有*的地址碼，并且響應(yīng)回送均以各自的地址碼開始。主機(jī)發(fā)送的地址碼表明將發(fā)送到的從機(jī)地址，而從機(jī)發(fā)送的地址碼表明回送的從機(jī)地址。

功能碼：8位，是通信傳送的第二個(gè)字節(jié)。Modbus通信規(guī)約定義功能碼為1～127。作為主機(jī)請(qǐng)求發(fā)送，通過功能碼告訴從機(jī)執(zhí)行什么動(dòng)作。作為從機(jī)響應(yīng)，從機(jī)發(fā)送的功能碼與從主機(jī)發(fā)送來的功能碼一樣，并表明從機(jī)已響應(yīng)主機(jī)進(jìn)行操作。

數(shù)據(jù)區(qū)：N×8位，數(shù)據(jù)區(qū)包含需要從機(jī)執(zhí)行什么動(dòng)作或由從機(jī)采集的返送信息。這些信息可以是數(shù)值、參考地址等。例如，功能碼告訴從機(jī)讀取寄存器的值，則數(shù)據(jù)區(qū)必須包含要讀取寄存器的起始地址及讀取長度。對(duì)于不同的從機(jī)，地址和數(shù)據(jù)信息都不相同。

差錯(cuò)校驗(yàn)碼：16位，主機(jī)或從機(jī)可用校驗(yàn)碼進(jìn)行判別接收信息是否出錯(cuò)。有時(shí)，由于電子噪聲或其他一些干擾，信息在傳輸過程中會(huì)發(fā)生細(xì)微的變化，差錯(cuò)校驗(yàn)碼保證主機(jī)或從機(jī)對(duì)傳送過程中出錯(cuò)的信息不起作用。這樣增加了系統(tǒng)的安全性和效率。錯(cuò)誤校驗(yàn)所有位采用CRC-16進(jìn)行計(jì)算。

當(dāng)通信命令發(fā)送至上游設(shè)備時(shí)，符合相應(yīng)地址碼的設(shè)備接通信命令，并除去地址碼，讀取信息，如果沒有出錯(cuò)，則執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù);然后把執(zhí)行結(jié)果返送給發(fā)送者。返送的信息中包括地址碼、執(zhí)行動(dòng)作的功能碼、執(zhí)行動(dòng)作后結(jié)果的數(shù)據(jù)以及差錯(cuò)校驗(yàn)碼。如果出錯(cuò)就不發(fā)送任何信息。

三、Modbus實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)采用國產(chǎn)軟件“組態(tài)6.52”為上位監(jiān)控軟件，宏電DTU設(shè)為虛擬設(shè)備KVCOM1，通過在組態(tài)中配置完成Modbus的通信功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

配置完成，總線系統(tǒng)上電設(shè)備工作過程如下：初始化硬件;初始化Modbus驅(qū)動(dòng)器、初始化串行通信口;等待流量計(jì)配制命令;初始化模塊寄存器;打開驅(qū)動(dòng)端口。以上工作完成后，上位PC就可與其節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量計(jì)量的監(jiān)測(cè)。

四、結(jié)束語

該Modbus總線通信系統(tǒng)充分利用了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并已成功投入運(yùn)行，其性能可靠、數(shù)據(jù)傳輸速率快，完滿足工藝要求。該系統(tǒng)符合當(dāng)前控制的需求，真正實(shí)現(xiàn)了“集中控制，分散風(fēng)險(xiǎn)”。