基于Modbus協(xié)議的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著控制技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)呈現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。伴隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，成為了一種新型控制技術(shù)。工業(yè)以太網(wǎng)的出現(xiàn)，將為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層的橫向集成，及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層與過程監(jiān)控層、信息管理層的縱向集成提供契機(jī)。 Modbus協(xié)議是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議之一，可以用來實(shí)現(xiàn)不同現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的集成。基于Modbus協(xié)議的研究，對(duì)于實(shí)現(xiàn)第三方通信、系統(tǒng)集成互連和集中監(jiān)控，具有實(shí)際意義。

2、 本文在深入解讀Modbus/ASCⅡ、Modbus/RTU和Modbus/TCP協(xié)議的基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于上述協(xié)議的一系列上位機(jī)應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的串口通信和工業(yè)以太網(wǎng)通信。應(yīng)用采樣數(shù)據(jù)，從理論上深入分析了造成三種協(xié)議下通信效率存在差異的原因。還利用羅克韋爾公司的ABSLC500、PowerFlex40變頻器、BASIC-T模塊等硬件設(shè)備，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Modbus網(wǎng)絡(luò)的小型工業(yè)通信系統(tǒng)。開發(fā)了相應(yīng)的應(yīng)用程序，成功地實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)

3、通信。通信的實(shí)現(xiàn)表明Modbus協(xié)議具有很好的集成互連作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)具有良好的互操作性、確定性和效率。 此外，本文還對(duì)針對(duì)CSMA/CD訪問機(jī)制及TCP/IP協(xié)議特點(diǎn)，以提高工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性為出發(fā)點(diǎn)，分別研究了實(shí)時(shí)性改進(jìn)的有關(guān)策略。在對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)性理論進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)集成化這一趨勢(shì)進(jìn)行了初步探討。采用SNMP協(xié)議，設(shè)計(jì)了一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線與信息網(wǎng)絡(luò)集成的方案。整個(gè)方案的設(shè)計(jì)本著實(shí)現(xiàn)管控一體化，性能實(shí)時(shí)化、確定化