組態(tài)王及modbus通信課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　測控網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　一、實(shí)踐要求</b></p><p>　　本次實(shí)踐以開發(fā)DCS測控系統(tǒng)為最終目的，要求掌握DCS測控系統(tǒng)的工作原理，學(xué)習(xí)組態(tài)王工控組態(tài)軟件的使用方法，根據(jù)要求完成工程組態(tài)；掌握MODBUS通信協(xié)議的原理，開發(fā)具有MODBUS通訊功能的智能儀表，最終完成和組態(tài)工程之

2、間的通訊。</p><p><b>　　二、實(shí)踐內(nèi)容</b></p><p>　　分為兩大部分：1、組態(tài)王基本操作 2、 MODBUS通訊</p><p><b>　　具體內(nèi)容：</b></p><p>　　熟悉組態(tài)王軟件安裝，基本開發(fā)環(huán)境，采用構(gòu)建簡單的工程（采用仿真數(shù)據(jù)和設(shè)備，工程應(yīng)包含PID功

3、能），計(jì)劃時(shí)間1天；</p><p>　　根據(jù)罐區(qū)工藝的要求，完成相應(yīng)的組態(tài)工程，實(shí)現(xiàn)對(duì)原油儲(chǔ)罐的監(jiān)控，計(jì)劃時(shí)間2天；</p><p>　　掌握MODBUS通訊協(xié)議的工作原理，在MSP430F5438單片機(jī)上編程實(shí)現(xiàn)MODBUS客戶端服務(wù)程序，要求通過串行口將現(xiàn)場的溫度、泵狀態(tài)、流量等參數(shù)上傳到上位機(jī)上，計(jì)劃時(shí)間3天。</p><p>　　在單片機(jī)上編程實(shí)現(xiàn)流量、溫

4、度上下限及儀表地址和波特率等參數(shù)設(shè)置功能，同時(shí)能從上位機(jī)對(duì)儀表參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，計(jì)劃時(shí)間2天。</p><p>　　優(yōu)化設(shè)計(jì)，要求當(dāng)出現(xiàn)通訊錯(cuò)誤時(shí)在上位機(jī)和單片機(jī)上都要做出相應(yīng)的反應(yīng)，計(jì)劃時(shí)間0.5天。</p><p>　　① 上位機(jī)采用高級(jí)語言編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場智能儀表的控制。</p><p>　?、?熟悉現(xiàn)場總線測控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，搭建PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)ET200

5、S和S7-200的控制。</p><p><b>　　組態(tài)王部分</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　根據(jù)罐區(qū)工藝的要求，完成相應(yīng)的組態(tài)工程，實(shí)現(xiàn)對(duì)原油儲(chǔ)罐的監(jiān)控。</p><p><b>　　1、罐區(qū)工藝流程圖</b></p&g

6、t;<p>　　2- 儲(chǔ)油罐進(jìn)口電動(dòng)閥；3- 儲(chǔ)油罐排污電動(dòng)閥；4- 儲(chǔ)油罐出口電動(dòng)閥；5- 泵</p><p>　　圖1：罐區(qū)工藝流程圖</p><p><b>　　2、具體要求</b></p><p>　?。?）監(jiān)測各罐的液位（0-20m）/ (0-1m)/溫度(0-100度)（現(xiàn)場儀表4-20mA輸出）。</p>

7、<p>　　（2）根據(jù)各罐液位控制各罐出口電動(dòng)閥（H>16m, 關(guān)進(jìn)口閥，選擇最低液位的罐進(jìn)油；H<2m,關(guān)出口閥,選擇最高液位的罐出油），手動(dòng)遙控排污閥。</p><p>　　液位H>15.5m高報(bào)警, H>17m高高報(bào)警； </p><p>　　液位H<2m低報(bào)警, H<1.5m低低報(bào)警。 </p><p>　　

8、界位>1m高報(bào)警, 界位>1.5m高高報(bào)警; </p><p>　　界位<0.5m低報(bào)警, H<0.2m低低報(bào)警;</p><p>　?。?）啟動(dòng)泵組設(shè)置出入口流量（100M3/h,200M3/h,250M3/h）</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　（一）組態(tài)數(shù)

9、據(jù)庫： 數(shù)據(jù)庫-----數(shù)據(jù)詞典</p><p><b>　?。ǘ┙M態(tài)畫面</b></p><p>　　畫面1：工藝流程總畫面</p><p><b>　　對(duì)畫面的基本說明：</b></p><p>　　主要功能：對(duì)油罐液位的監(jiān)測。</p><p>　　泵總開關(guān)控制進(jìn)口的3

10、個(gè)泵的總開和總關(guān)；</p><p>　　泵總關(guān)閉控制出口的3個(gè)泵的總關(guān)和總開；</p><p>　　當(dāng)同時(shí)按下泵提示和某一個(gè)泵的按鈕，顯示該泵的詳細(xì)信息； </p><p>　　液位報(bào)警和界位報(bào)警時(shí)記錄相應(yīng)的報(bào)警事件；</p><p>　　液位實(shí)時(shí)和歷史曲線記錄油罐液位的變化情況。</p><p>　　畫面2：各泵彈出

11、式放大畫面（包括參狀態(tài)/型號(hào)等），點(diǎn)擊總畫面上的泵彈出此畫面</p><p>　　1、編寫事件命令語言：當(dāng)同時(shí)按下泵提示和某一個(gè)泵的按鈕，顯示該泵的參數(shù)信息。</p><p><b>　　2、彈出畫面</b></p><p>　　畫面3：液位/界位報(bào)警畫面</p><p><b>　　報(bào)警設(shè)置：</b&g

12、t;</p><p>　　低低、低、高、高高報(bào)警值設(shè)置：</p><p><b>　　液位報(bào)警畫面：</b></p><p>　　畫面4：液位/溫度/界位各一個(gè)實(shí)時(shí)趨勢圖和歷史趨勢圖</p><p>　　實(shí)時(shí)趨勢圖： 選擇工具箱中的 工具，在畫面上繪制一實(shí)時(shí)趨勢曲線窗口。在曲線定義選項(xiàng)卡中選擇要實(shí)時(shí)反映的變量。</

13、p><p>　　歷史趨勢圖： 對(duì)于要以歷史趨勢曲線形式顯示的變量，必須設(shè)置變量的記錄屬性。在“定義變量”對(duì)話框中單擊“記錄和安全區(qū)”屬性頁，將不記錄改為數(shù)據(jù)變化記錄，變化靈敏為：0。在工程瀏覽器窗口左側(cè)的“工程目錄顯示區(qū)”中雙擊“系統(tǒng)配置”中的“歷史數(shù)據(jù)記錄”選項(xiàng)，彈出“歷史記錄配置”對(duì)話框。</p><p><b>　　實(shí)時(shí)和歷史趨勢圖：</b></p>

14、<p>　　畫面4：報(bào)表畫面(液位,溫度,界位)</p><p>　　報(bào)表分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表和歷史數(shù)據(jù)報(bào)表。</p><p><b>　　（3）優(yōu)化設(shè)置</b></p><p><b>　　1、組態(tài)操作權(quán)限</b></p><p>　　優(yōu)先級(jí)分 1~999 級(jí)，1 級(jí)最低999 級(jí)最高。每個(gè)

15、操作者的優(yōu)先級(jí)別只有一個(gè)。系統(tǒng)安全區(qū)共有64 個(gè)，用戶在進(jìn)行配置時(shí)。每個(gè)用戶可選擇除“無”以外的多個(gè)安全區(qū)，即一個(gè)用戶可有多個(gè)安全區(qū)權(quán)限。</p><p>　　設(shè)置油罐用戶組，將管理員、操作員看成用戶，并設(shè)置管理員優(yōu)先級(jí)最高，并設(shè)置相應(yīng)的密碼。 配置 運(yùn)行現(xiàn)象 登陸界面</p><p>　　2、通過鏈接切換畫面</p&

16、gt;<p>　　增加報(bào)警畫面、趨勢圖、報(bào)表畫面，通過右側(cè)鏈接</p><p><b>　　（4）畫面命令語言</b></p><p>　　變量說明：g1、g2、g3、g4代表每個(gè)油罐的液位，in代表泵總開，out代表泵總關(guān)，in1、in2、in3、in4代表每個(gè)油罐的入口閥門，out1、out2、out3、out4代表每個(gè)油罐的出口閥門，clear1、

17、clear2、clear3、clear4代表手動(dòng)排污閥。bengin1,2,3和bengout1,2,3代表進(jìn)口泵和出口泵。</p><p>　　num代表泵輸入總流量的比</p><p>　　num=bengin1*1 + bengin2*2 + bengin3*2.5;</p><p>　　num1代表泵輸出總流量的比</p><p>　

18、　num1=bengout1*1 + bengout2*2 + bengout3*2.5;</p><p>　　設(shè)置每個(gè)油罐跟液位相關(guān)的系數(shù)值</p><p>　　xishu1=0.25;</p><p>　　xishu2=0.2;</p><p>　　xishu3=0.15;</p><p>　　xishu4=0.3

19、;</p><p>　　if(in==1 && num>0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　如果油罐1液位最低，增加油罐1的液位</p><p>　　if(g1<=g2 && g1<=g3 && g1<=g4 &

20、& g1<16)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　in1=1;</b></p><p><b>　　in2=0;</b></p><p><b>　　in3=0;</b></p><p&

21、gt;<b>　　in4=0;</b></p><p>　　g1=g1+num*xishu1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p

22、>　　如果油罐2液位最低，增加油罐2的液位</p><p>　　if(g2<g1 && g2<=g3 && g2<=g4 && g2<16)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　in1=0;</b></p&g

23、t;<p><b>　　in2=1;</b></p><p><b>　　in3=0;</b></p><p><b>　　in4=0;</b></p><p>　　g2=g2+xishu2*num;</p><p><b>　　}</b>&

24、lt;/p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　如果油罐3液位最低，增加油罐3的液位</p><p>　　if(g3<g1 && g3<g2 && g3<=g4 && g3&l

25、t;16)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　in1=0;</b></p><p><b>　　in2=0;</b></p><p><b>　　in3=1;</b></p><p><b&g

26、t;　　in4=0;</b></p><p>　　g3=g3+xishu3*num;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　如果油罐4

27、液位最低，增加油罐4的液位</p><p>　　if(g4<g1 && g4<g2 && g4<g3 && g4<16)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　in1=0;</b></p><p>

28、<b>　　in2=0;</b></p><p><b>　　in3=0;</b></p><p><b>　　in4=1;</b></p><p>　　g4=g4+xishu4*num;</p><p><b>　　}</b></p>&l

29、t;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(out==1 && num1>0)</p&g

30、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　如果油罐1液位最高，降低油罐1的液位</p><p>　　if(g1>=g2 && g1>=g3 && g1>=g4 && g1>2)</p><p><b>　　{</b><

31、/p><p><b>　　out1=1;</b></p><p><b>　　out2=0;</b></p><p><b>　　out3=0;</b></p><p><b>　　out4=0;</b></p><p>　　g1=g1

32、-xishu1*num1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　如果油罐2液位最高，降低油罐2的液位</p><p>　　if(g2>=g

33、1 && g2>=g3 && g2>=g4 && g2>2)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　out1=0;</b></p><p><b>　　out2=1;</b></p><

34、p><b>　　out3=0;</b></p><p><b>　　out4=0;</b></p><p>　　g2=g2-xishu2*num1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p&g

35、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　如果油罐3液位最高，降低油罐3的液位</p><p>　　if(g3>=g1 && g3>=g2 && g3>=g4 && g3>2)</p><p><b>　　{</b><

36、/p><p><b>　　out1=0;</b></p><p><b>　　out2=0;</b></p><p><b>　　out3=1;</b></p><p><b>　　out4=0;</b></p><p>　　g3=g3

37、-xishu3*num1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　如果油罐4液位最高，降低油罐4的液位</p><p>　　if(g4>=g

38、1 && g4>=g2 && g4>=g3 && g4>2)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　out1=0;</b></p><p><b>　　out2=0;</b></p><

39、p><b>　　out3=0;</b></p><p><b>　　out4=1;</b></p><p>　　g4=g4-xishu4*num1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

40、<p><b>　　}}}</b></p><p>　　if(clear1==1 || clear2==1 || clear3==1 || clear4==1)</p><p><b>　　手動(dòng)排污</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　

41、　g1=g1-clear1*0.1;</p><p>　　g2=g2-clear2*0.1;</p><p>　　g3=g3-clear3*0.1;</p><p>　　g4=g4-clear4*0.1;</p><p>　　//jiewei1=jiewei1-0.1*clear1;</p><p>　　//jiewe

42、i2=jiewei2-0.1*clear2;</p><p>　　//jiewei3=jiewei3-0.1*clear3;</p><p>　　//jiewei4=jiewei4-0.1*clear4;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　如果液位大于16，關(guān)閉相應(yīng)的進(jìn)口閥</p>

43、<p>　　if(g1>=16)</p><p><b>　　{in1=0;}</b></p><p>　　if(g2>=16)</p><p><b>　　{in2=0;}</b></p><p>　　if(g3>=16)</p><p>&l

44、t;b>　　{in3=0;}</b></p><p>　　if(g4>=16)</p><p><b>　　{in4=0;}</b></p><p>　　如果液位小于2，關(guān)閉相應(yīng)出口閥</p><p><b>　　if(g1<=2)</b></p><

45、;p><b>　　{out1=0;}</b></p><p><b>　　if(g2<=2)</b></p><p><b>　　{out2=0;}</b></p><p><b>　　if(g3<=2)</b></p><p><

46、b>　　{out3=0;}</b></p><p><b>　　if(g4<=2)</b></p><p><b>　　{out4=0;}</b></p><p>　　if(num==0)</p><p><b>　　{</b></p>&

47、lt;p><b>　　in1=0;</b></p><p><b>　　in2=0;</b></p><p><b>　　in3=0;</b></p><p><b>　　in4=0;</b></p><p><b>　　}</b&g

48、t;</p><p>　　if(num1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　out1=0;</b></p><p><b>　　out2=0;</b></p><p><b>　　out3=0;<

49、/b></p><p><b>　　out4=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　(5)運(yùn)行總畫面</b></p><p>　?。?）與PLC通信設(shè)置</p><p>　　在工程瀏覽器中選擇設(shè)備—com

50、1—新建，如下圖，配置com口跟PLC連接。</p><p>　　設(shè)置bengin1,2,3和bengout1,2,3分別與Q0.0等相聯(lián)系，可觀察到PLC輸出指示燈會(huì)隨著這些變量的改變和改變。</p><p><b>　　三、組態(tài)王部分總結(jié)</b></p><p>　　組態(tài)王是組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場操作以及

51、工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理，操作方便，界面美觀。組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。通過這次課程設(shè)計(jì)，我們學(xué)會(huì)了如何建立一個(gè)組態(tài)王工程，如何設(shè)計(jì)界面，編寫命令語言、以及報(bào)警事件、趨勢曲線和報(bào)表的相關(guān)制作，權(quán)限的設(shè)置，以及與實(shí)際設(shè)備的簡單通信，通過本次實(shí)習(xí)，我想在以后工作中，我們會(huì)更好的應(yīng)用此例軟件，完成工業(yè)監(jiān)控。</p><p&

52、gt;<b>　　智能儀表部分</b></p><p>　　一、MODBUS ASCII和MODBUS RTU通訊協(xié)議簡介</p><p>　　Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。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。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了控制

53、器請(qǐng)求訪問其它設(shè)備的過程，如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測錯(cuò)誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。</p><p>　　兩種串行傳輸模式：RTU 模式和 ASCII 模式。</p><p><b>　　RTU傳輸模式：</b></p><p>　　當(dāng)設(shè)備使用RTU (Remote Terminal Unit) 模式在Modbus

54、 串行鏈路通信， 報(bào)文中每個(gè)8位字節(jié)含有兩個(gè)4 位十六進(jìn)制字符。這種模式的主要優(yōu)點(diǎn)是較高的數(shù)據(jù)密度，在相同的波特率下比ASCII 模式有更高的吞吐率。每個(gè)報(bào)文必須以連續(xù)的字符流傳送。</p><p>　　RTU 模式每個(gè)字節(jié)( 11 位 ) 的格式為 :</p><p>　　編碼系統(tǒng): 8位二進(jìn)制，報(bào)文中每個(gè)8 位字節(jié)含有兩個(gè)4 位十六進(jìn)制字符(0–9， A–F。)</p>

55、<p>　　Bits per Byte: 1 起始位，8 數(shù)據(jù)位，首先發(fā)送最低有效位，1 位作為奇偶校驗(yàn)，1停止位。</p><p><b>　　ASCII傳輸模式</b></p><p>　　當(dāng) Modbus 串行鏈路的設(shè)備被配置為使用ASCII (American Standard Code for Information Interchange) 模式

56、通信時(shí)， 報(bào)文中的每個(gè) 8 位子節(jié)以兩個(gè)ASCII 字符發(fā)送。</p><p>　　ASCII 模式每個(gè)字節(jié)( 10 位 ) 的格式為 :</p><p>　　編碼系統(tǒng): 十六進(jìn)制，ASCII 字符 0-9，A-F。報(bào)文中每個(gè)ASCII 字符含有1 十六進(jìn)制字符。</p><p>　　Bits per Byte: 1 起始位，7 數(shù)據(jù)位，首先發(fā)送最低有效位，1 位奇

57、偶校驗(yàn)，1 停止位。</p><p><b>　　03讀保持寄存器</b></p><p>　　上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)格式：</p><p>　　“ : ” ADDRESS 03 ADDRH ADDRL NUMH NUML LRC 0X0D 0X0A</p><p>　　正確時(shí)變頻器返回?cái)?shù)據(jù)格式：</p><

58、p>　　“ : “ ADDRESS 03 BYTECOUNT DATA1 DATA2 DATA3 DATAN LRC 0D 0A</p><p>　　06 寫單個(gè)保持寄存器值</p><p>　　上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)格式：</p><p>　　“ : “ ADDRESS 06 ADDRH ADDRL DATAH DATAL LRC 0X0D 0X0A</p&g

59、t;<p>　　正確時(shí)變頻器返回?cái)?shù)據(jù)格式：</p><p>　　“ : “ ADDRESS 06 ADDRH ADDRL DATAH DATAL LRC 0X0D 0X0A</p><p>　　二、MODBUS ASCII編程以及與組態(tài)王通信</p><p><b>　　1、變量定義</b></p><p>

60、;　　unsigned char ERR[21]= " Input LRC ERROR!"; //出錯(cuò)時(shí)顯示字符</p><p>　　unsigned char RX[32]; //單片機(jī)接受數(shù)據(jù)數(shù)組</p><p>　　unsigned char TX[32]; //03功能時(shí)單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)組</p><p>　　unsigned char

61、TX6[32]; //06功能時(shí)單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)組</p><p>　　unsigned char Buf[10]; //存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)組</p><p>　　unsigned int flag; // 上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)標(biāo)志位</p><p>　　unsigned int flag1; //單片機(jī)應(yīng)答數(shù)據(jù)標(biāo)志位</p><p>　　unsigne

62、d int flow; // 流量值</p><p>　　unsigned int temperature; //溫度值</p><p>　　unsigned char LRC; //上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼</p><p>　　unsigned char LRCt; //單片機(jī)應(yīng)答數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼</p><p>　　2、通過UART中斷完成上位機(jī)給

63、單片機(jī)發(fā)送</p><p><b>　　編程思路：</b></p><p>　　通過UART中斷，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)給單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)單片機(jī)接受到：，表示上位機(jī)要向單片機(jī)發(fā)送指令，相應(yīng)標(biāo)志位置1，當(dāng)再次發(fā)生中斷時(shí)，就開始接受數(shù)據(jù)，同時(shí)存入RX[32]的數(shù)組里，直到接收到回車換行符，則發(fā)送命令結(jié)束。此時(shí)發(fā)送標(biāo)志位置1，進(jìn)入應(yīng)答程序。</p><p>　

64、　#pragma vector=USCI_A1_VECTOR</p><p>　　__interrupt void USCI_A1_ISR(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while (!(UCA1IFG & UCTXIFG)); // 判斷是否發(fā)送完畢</p

65、><p>　　if(UCA1RXBUF == ':') //：為起始標(biāo)志，如果開始，標(biāo)志位flag置位</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　flag = 1;</b></p><p><b>　　}</b></p>&

66、lt;p>　　if(flag==1) //當(dāng)標(biāo)志位flag置位說明發(fā)送命令開始，開始接受命令數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　RX[0] = ':';</p><p>　　if(UCA1RXBUF != 0x0D && UCA1RXBUF != 0x0A ) //只要不是回

67、車換行符，就依次將數(shù)據(jù)存入接受數(shù)組RX中，同時(shí)計(jì)數(shù)變量tempnumb加1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempnumb++;</p><p>　　RX[tempnumb] = UCA1RXBUF ;</p><p><b>　　}</b></p>&l

68、t;p>　　if(UCA1RXBUF == 0x0D) //若是回車</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempnumb++;</p><p>　　RX[tempnumb] = 'D' ;</p><p><b>　　}</b></p>

69、<p>　　if(UCA1RXBUF == 0x0A) //若是換行</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempnumb++;</p><p>　　RX[tempnumb] = 'A' ;</p><p>　　flag=0; //接受標(biāo)志位清零

70、</p><p>　　flag1=1; //發(fā)送標(biāo)志位置1</p><p>　　TTXX(); //調(diào)用發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>

71、;　　}</b></p><p>　　3、單片機(jī)通過UART中斷向上位機(jī)發(fā)送應(yīng)答指令</p><p><b>　　編程思路：</b></p><p>　　先計(jì)算上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的校驗(yàn)碼，如果和發(fā)送的校驗(yàn)碼相同，單片機(jī)再應(yīng)答。設(shè)置寄存器地址0001，存儲(chǔ)流量數(shù)據(jù)；設(shè)置寄存器0002，存儲(chǔ)溫度數(shù)據(jù)。然后判斷是03號(hào)功能還是06號(hào)功能，若是

72、03號(hào)功能，按照相應(yīng)的格式發(fā)送數(shù)據(jù)，若是06號(hào)功能，按照命令更改數(shù)據(jù)，并返回應(yīng)答命令。</p><p>　　void TTXX()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i;</b></p><p><b>　　int j;</b><

73、/p><p>　　unsigned int b;</p><p>　　unsigned int c;</p><p>　　unsigned int d;</p><p>　　In_LRC(); //計(jì)數(shù)上位機(jī)發(fā)送命令校驗(yàn)碼</p><p>　　if(RX[8]=='1') //如果地址為寄存器0001，發(fā)

74、送流量數(shù)據(jù)</p><p>　　shitohex(flow);</p><p>　　if(RX[8]=='2') //如果地址位寄存器0002，發(fā)送溫度數(shù)據(jù)</p><p>　　shitohex(temperature); </p><p>　　if(RX[3]=='0' && RX[4]==

75、'3') //如果是03號(hào)功能</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if((LRCHi == RX[tempnumb-3]) &&(LRCLo == RX[tempnumb-2])) //如果上位機(jī)發(fā)送校驗(yàn)碼正確</p><p><b>　　{</b></p&g

76、t;<p>　　for(b=0;b<=4;b++)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TX[b] = RX[b];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　temp = asciitohex(RX[tempnumb-4]); //計(jì)

77、算單片機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)</p><p>　　TX[5] = hextoascii(((temp*2)>>4)&0x0F);</p><p>　　TX[6] = hextoascii((temp*2)&0x0F);</p><p>　　for(i=0;i<temp*4;i+=2)</p><p><b

78、>　　{</b></p><p>　　TX[7+i] = hextoascii(Buf[i]); //要發(fā)送的數(shù)據(jù)</p><p>　　TX[8+i] = hextoascii(Buf[i+1]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　tempnumt = 7+i; //統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

79、長度，用于計(jì)算校驗(yàn)碼</p><p>　　Out_LRC(); //計(jì)算單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼</p><p>　　TX[7+i] = LRCtHi;</p><p>　　TX[8+i] = LRCtLo;</p><p>　　TX[9+i] = 0x0D;</p><p>　　TX[10+i] = 0x0A; <

80、/p><p>　　for(j=0;j<=(10+i);j++) //單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while (!(UCA1IFG & UCTXIFG)); // 判斷是否發(fā)送完畢</p><p>　　UCA1TXBUF=TX[j];

81、</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else //如果校驗(yàn)碼不正確，返回錯(cuò)誤代碼 Input LRC ERROR!只能通過串口調(diào)試看到</p><p><b>　　{</b></p><p

82、>　　ERR[19]='8';</p><p>　　ERR[20]=TX[4];</p><p>　　for(d=0;d<=20;d++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while (!(UCA1IFG & UCTXIFG));

83、// 判斷是否發(fā)送完畢</p><p>　　UCA1TXBUF=ERR[d] ; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(RX[3]=

84、='0' && RX[4]=='6') //如果是06號(hào)功能</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(c=0;c<=tempnumb;c++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TX6

85、[c] = RX[c];</p><p>　　while (!(UCA1IFG & UCTXIFG)); // 判斷是否發(fā)送完畢</p><p>　　UCA1TXBUF=TX6[c];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　selflow(TX6[10]);

86、 //設(shè)置流量值</p><p>　　seltemp(TX6[11]); //設(shè)置溫度值</p><p><b>　　}</b></p><p>　　flag1=0; //單片機(jī)發(fā)送標(biāo)志位清零</p><p>　　tempnumb=0; //上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)計(jì)算值清零</p>

87、<p><b>　　} </b></p><p><b>　　4、輔助模塊部分</b></p><p>　?。?）、LRC校驗(yàn)?zāi)K</p><p><b>　　編程思路 ：</b></p><p>　　LRC 的計(jì)算, 對(duì)報(bào)文中的所有的連續(xù)8 位字節(jié)相加，忽略任何進(jìn)位

88、，然后求出其二進(jìn)制補(bǔ)碼。</p><p>　　unsigned char *auchMsg; 指向含有用于生成LRC 的二進(jìn)制數(shù)據(jù)報(bào)文緩沖區(qū)的指針,</p><p>　　unsigned short usDataLen; 報(bào)文緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù).</p><p>　　unsigned char MODBUS_LRC(unsigned char *auchMsg, uns

89、igned short usDataLen)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char uchLRC = 0 ; // LRC 初始化</p><p>　　while (usDataLen--) // 完成整個(gè)報(bào)文緩沖區(qū)</p><p>　　uchLRC += *auchMs

90、g++ ; //緩沖區(qū)字節(jié)相加，無進(jìn)位</p><p>　　return ((unsigned char)(-((char)uchLRC))) ; // 返回二進(jìn)制補(bǔ)碼</p><p><b>　　}</b></p><p>　?。?）發(fā)送和應(yīng)答校驗(yàn)碼計(jì)數(shù)程序</p><p>　　void In_LRC()</p&

91、gt;<p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int a;</p><p>　　for(a=1;a<(tempnumb-3);a+=2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempRX[(a-1)/2] = (asciito

92、hex(RX[a])<<4) | asciitohex(RX[a+1]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　LRC=MODBUS_LRC(&tempRX[0],(tempnumb-4)/2); //進(jìn)行LRC效驗(yàn)計(jì)算</p><p>　　LRCHi = hextoascii((LRC>>

93、;4)&0x0F);</p><p>　　LRCLo = hextoascii(LRC&0x0F);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Out_LRC()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsi

94、gned int c;</p><p>　　for(c=1;c<tempnumt;c+=2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempTX[(c-1)/2] = (asciitohex(TX[c])<<4);</p><p>　　tempTX[(c-1)/2] = (asci

95、itohex(TX[c])<<4) | asciitohex(TX[c+1]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　LRCt=MODBUS_LRC(&tempTX[0],(tempnumt-1)/2); //進(jìn)行LRC效驗(yàn)計(jì)算</p><p>　　LRCtHi = hextoascii((LRCt&

96、gt;>4)&0x0F);</p><p>　　LRCtLo = hextoascii(LRCt&0x0F); </p><p><b>　　}</b></p><p>　?。?）進(jìn)制之間轉(zhuǎn)換程序</p><p>　　由于發(fā)送和讀取的數(shù)據(jù)是字符，而寄存器中數(shù)據(jù)多按照十六進(jìn)制存儲(chǔ)，故需要各種進(jìn)制間的相

97、互轉(zhuǎn)換。</p><p>　　//十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCII碼</p><p>　　unsigned char hextoascii(unsigned char hex)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(hex<=0x09)</p><p>　　return

98、 hex+0x30;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　return hex+0x37;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//ASCII碼轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的數(shù)</p><p>　　unsigned char ascii

99、tohex(unsigned char ascii)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(ascii<=0x39)</p><p>　　return ascii-0x30;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　

100、return ascii-0x37;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//十進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制，由于組態(tài)王通信時(shí)會(huì)自動(dòng)將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換位十進(jìn)制數(shù)，因此需要在單片機(jī)內(nèi)將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換位十六進(jìn)制數(shù)，這樣組態(tài)王讀到的就是十進(jìn)制的數(shù)據(jù)。</p><p>　　unsigned char shitohex(unsigned int s

101、hi)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int i,b,d,c;</p><p><b>　　int a=0;</b></p><p><b>　　d=4;</b></p><p>　　char shiliu[10];<

102、/p><p>　　while (shi) //shi代表相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　c=shi%16; //每次除以16取余求得相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)</p><p>　　shi=shi/16;</p><p>　　shiliu[a] = c;

103、</p><p><b>　　a++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=a;i<=4;i++) //得到的數(shù)據(jù)首位倒置，才是要求的十六進(jìn)制數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　

104、　shiliu[i]=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(b=0;b<4;b++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　d--;</b></p><p>　　Buf[b]=shi

105、liu[d];</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　?。?）波特率，流量、溫度的設(shè)置</p><p><b>　　//選定流量

106、</b></p><p>　　void selflow(unsigned char selflow)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　switch(selflow)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case

107、'0':flow=100; break;</p><p>　　case '1':flow=1799; break; </p><p>　　case '2':flow=5000; break;</p><p>　　default:flow=1799; break;</p><p><b&

108、gt;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//選定溫度</b></p><p>　　void seltemp(unsigned char seltemp)</p><p><b>　　{</b></p>

109、<p>　　switch(seltemp)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case '0':temperature=1;break;</p><p>　　case '1':temperature=20; break; </p><p>　　ca

110、se '2':temperature=100; break;</p><p>　　default:temperature=20; break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//設(shè)定波特率<

111、/b></p><p>　　void selbps(unsigned char selbps)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　switch(selbps)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case '0&

112、#39;: UCA1CTL1 |= UCSSEL_1; // 時(shí)鐘源選擇</p><p>　　UCA1BR0 = 0x1B; //1200 </p><p>　　UCA1BR1 = 0x00;</p><p>　　UCA1MCTL = 04; &l

113、t;/p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case '1': UCA1CTL1 |= UCSSEL_1; // 時(shí)鐘源選擇</p><p>　　UCA1BR0 = 0x0D; //2400

114、 </p><p>　　UCA1BR1 = 0;</p><p>　　UCA1MCTL = 0X0A; </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case '2': UCA1CTL1 |= UCSSEL_1; // 時(shí)鐘源選擇</p>

115、<p>　　UCA1BR0 = 6; //4800 </p><p>　　UCA1BR1 = 0;</p><p>　　UCA1MCTL = 0x0C;</p><p>　　UCA1CTL1 &= ~UCSWRST; // 使能串

116、口功能</p><p>　　UCA1IE |= UCRXIE; // 使能接收中斷</p><p>　　_BIS_SR(GIE); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case '3': UCA1CTL1 |= UCSSEL_1;

117、 // 時(shí)鐘源選擇</p><p>　　UCA1BR0 = 3; //9600 </p><p>　　UCA1BR1 = 0;</p><p>　　UCA1MCTL = 06; </p><p>　　UCA1CTL1 &=

118、 ~UCSWRST; // 使能串口功能</p><p>　　UCA1IE |= UCRXIE; // 使能接收中斷</p><p>　　_BIS_SR(GIE); </p><p><b>　　break;</b></p><p>　　default:UCA1CTL1

119、|= UCSSEL_1; // 時(shí)鐘源選擇</p><p>　　UCA1BR0 = 3; // 32768hz/3=9600</p><p>　　UCA1BR1 = 0;</p><p>　　UCA1MCTL = 06; </p><p><b>　　break;</b

120、></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　5、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 測試IO設(shè)備界面</p><p>　　組態(tài)王畫面：實(shí)現(xiàn)讀寫功能</p><p>　　三、MODBUS RTU編程以及與組態(tài)王通信</p>

121、<p><b>　　1、變量定義</b></p><p>　　int R_flag=1; // 延時(shí)3.5字符標(biāo)志</p><p>　　int R_flag1=0;</p><p>　　int R_flag2=1;</p><p>　　unsigned char Crc_RX[32]; //存儲(chǔ)上位機(jī)發(fā)送的

122、字符的數(shù)組</p><p>　　unsigned char Crc_TX[32]; //存儲(chǔ)單片機(jī)應(yīng)答的字符的數(shù)組</p><p>　　unsigned int crcnumt; // 統(tǒng)計(jì)上位機(jī)發(fā)送字符數(shù)據(jù)長度</p><p>　　unsigned int crcnumr; //統(tǒng)計(jì)單片機(jī)應(yīng)答數(shù)據(jù)長度</p><p>　　unsigned

123、 char CRCHi8; //上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的校驗(yàn)碼高位</p><p>　　unsigned char CRCLo8; //上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的校驗(yàn)碼低位</p><p>　　unsigned char CRCtHi8; //單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的校驗(yàn)碼高位</p><p>　　unsigned char CRCtLo8; //單片機(jī)應(yīng)答數(shù)據(jù)的校驗(yàn)碼低位</p>

124、;<p>　　unsigned char Buf[10]; //測試數(shù)據(jù)</p><p>　　2、設(shè)計(jì)延時(shí)3.5字符控制發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的開始和接受</p><p>　　while (1) //接收 起始 結(jié)束 判斷函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(R_fla

125、g1==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(count_leg==300) //此時(shí)間遠(yuǎn)大于3.5個(gè)字符，確保通信的正確</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　RTU_T();</b></p>&l

126、t;p>　　R_flag = 1;</p><p>　　count_leg=0;</p><p>　　R_flag1=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b>

127、</p><p>　　count_leg=count_leg+1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　3、通過UART中斷完成上位機(jī)給單片機(jī)發(fā)送</p><p>　　編程思路：通過UART中斷完成上位機(jī)給單片機(jī)

128、發(fā)送，當(dāng)延時(shí)大于3.5個(gè)字符，R_flag==1，依次將值存入 Crc_RX[]數(shù)組中 ，再判斷，若延時(shí)大于3.5個(gè)字符，則發(fā)送結(jié)束，R_flag1=1。</p><p>　　#pragma vector=USCI_A1_VECTOR</p><p>　　__interrupt void USCI_A1_ISR(void)</p><p><b>　　{&

129、lt;/b></p><p>　　if(R_flag==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Crc_RX[crcnumr] = UCA1RXBUF;</p><p>　　crcnumr++;</p><p>　　if(crcnumr==8)</p>

130、<p><b>　　{ </b></p><p>　　R_flag1=1;</p><p><b>　　R_flag=0;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><

131、;p>　　4.通過UART中斷完成單片機(jī)應(yīng)答上位機(jī)</p><p>　　首先計(jì)算校驗(yàn)碼，若校驗(yàn)碼正確，計(jì)算應(yīng)答指令每位的值，存入Crc_TX[]中。</p><p>　　void RX_TX()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int b;</p><

132、;p>　　In_CRC(); //計(jì)算上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的校驗(yàn)碼</p><p>　　if((CRCHi8 == Crc_RX[crcnumr-2])&&(CRCLo8 == Crc_RX[crcnumr-1]))</p><p>　　{ //若校驗(yàn)碼正確</p><p>　　for(b=0;b<2;b++)</p>&l

133、t;p><b>　　{ </b></p><p>　　Crc_TX[b] = Crc_RX[b];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Bytenum(); //計(jì)算單片機(jī)應(yīng)答的字節(jié)數(shù)</p><p>　　Out_CRC(); //計(jì)算單片機(jī)應(yīng)答數(shù)據(jù)的校驗(yàn)碼</p

134、><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void RTU_T() //通過該程序?qū)rc_TX[]發(fā)送到上位機(jī)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i;

135、 </b></p><p><b>　　int j;</b></p><p><b>　　RX_TX();</b></p><p>　　for(j=0;j<=200;j++) ; // 延時(shí)4毫秒——發(fā)送開始</p><p>　　for(i=0;i<=(crc

136、numt+1);i++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　while (!(UCA1IFG & UCTXIFG)); // 判斷是否發(fā)送完畢 </p><p>　　UCA1TXBUF =Crc_TX[i];</p><p><b>　　}<

137、;/b></p><p>　　for(j=0;j<=200;j++) ; // 延時(shí)4毫秒——發(fā)送結(jié)束</p><p>　　crcnumr=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　5、輔助模塊</b></p><p&g

138、t;　?。?）CRC校驗(yàn)程序</p><p><b>　　編程思路：</b></p><p>　　1. 將一個(gè)16 位寄存器裝入十六進(jìn)制FFFF (全1). 將之稱作CRC 寄存器.</p><p>　　2. 將報(bào)文的第一個(gè)8位字節(jié)與16 位CRC 寄存器的低字節(jié)異或，結(jié)果置于CRC 寄存器.</p><p>　　3.

139、將CRC 寄存器右移1位(向LSB 方向)， MSB 充零. 提取并檢測LSB.</p><p>　　4. (如果LSB 為0): 重復(fù)步驟3 (另一次移位).</p><p>　　(如果LSB 為1): 對(duì)CRC 寄存器異或多項(xiàng)式值0xA001 (1010 0000 0000 0001).</p><p>　　5. 重復(fù)步驟3 和 4，直到完成8 次移位。當(dāng)做完此

140、操作后，將完成對(duì)8位字節(jié)的完整操作。</p><p>　　6. 對(duì)報(bào)文中的下一個(gè)字節(jié)重復(fù)步驟2 到5，繼續(xù)此操作直至所有報(bào)文被處理完畢。</p><p>　　7. CRC 寄存器中的最終內(nèi)容為CRC 值.</p><p>　　8. 當(dāng)放置CRC 值于報(bào)文時(shí)，如下面描述的那樣，高低字節(jié)必須交換。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)表：&

141、lt;/b></p><p>　　static unsigned char auchCRCHi[] = {</p><p>　　0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,</p><p>　　0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,