基于ModBus的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、隨著微電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，現(xiàn)場總線技術(shù)日益成為國內(nèi)外儀表界的關(guān)注焦點。ModBtus作為一種有效支持分布式控制和實時控制的現(xiàn)場總線協(xié)議，以其穩(wěn)定性好、可靠性高、抗干擾能力強、通訊速率高、維護成本低及其獨特的設(shè)計越來越受到人們的重視，并被公認為最有前途的現(xiàn)場總線之一。因此，基于ModBtus協(xié)議的現(xiàn)場總線的研究與開發(fā)具有非?，F(xiàn)實的意義。 ModBus協(xié)議最早是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言，是一種有效支持分布式控制和實時控制的

2、串行通信網(wǎng)絡(luò)。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。而基于該現(xiàn)場總線技術(shù)的控制系統(tǒng)(Field control system，F(xiàn)CS)最大的優(yōu)點就是開放性，與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)比較，代表著技術(shù)發(fā)展的潮流。 本文在簡要分析了國際上最具影響的幾種現(xiàn)場總線協(xié)議的基礎(chǔ)上，對ModBus總線協(xié)議和基于該協(xié)議的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)進行了研究，設(shè)計了FCS-2000現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，同時對設(shè)計的系統(tǒng)的可行性在實

3、際中的應(yīng)用做了說明。主要包括以下幾部分： 1、研究并闡述了ModBus協(xié)議的格式和定義及其體系結(jié)構(gòu)，對該總線協(xié)議的各個部分，包括協(xié)議的傳輸方式、幀的構(gòu)成、錯誤校驗、功能碼等給出了詳盡的描述； 2、研究了基于ModBus協(xié)議的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的設(shè)計思想和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并設(shè)計了FCS-2000現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)本質(zhì)上是一種對生產(chǎn)現(xiàn)場進行控制和管理的網(wǎng)絡(luò)，具有很高的實時性、可靠性、數(shù)據(jù)完整性和可用性，通過專門的接口和設(shè)備完成

4、與上層工廠信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和傳遞。 3、通過文字、數(shù)據(jù)、圖片等方式展示了研究設(shè)計的FCS-2000現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在一個實際的工業(yè)工程控制領(lǐng)域的成功應(yīng)用，體現(xiàn)了設(shè)計的FCS-2000現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的可行性。同時，簡要說明了系統(tǒng)應(yīng)用的情況和市場前景。 通過實際應(yīng)用表明，基于ModBus總線協(xié)議設(shè)計的控制系統(tǒng)在可靠性、容錯處理、數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)管理、抗環(huán)境干擾等方面都比傳統(tǒng)儀表組成的系統(tǒng)功能強。在控制系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)泻艽蟮陌l(fā)