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

1、隨著微電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)日益成為國(guó)內(nèi)外儀表界的關(guān)注焦點(diǎn)。ModBtus作為一種有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，以其穩(wěn)定性好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、通訊速率高、維護(hù)成本低及其獨(dú)特的設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們的重視，并被公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。因此，基于ModBtus協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線的研究與開(kāi)發(fā)具有非?，F(xiàn)實(shí)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(yǔ)言，是一種有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的

2、串行通信網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)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(chǎng)總線技術(shù)的控制系統(tǒng)(Field control system，F(xiàn)CS)最大的優(yōu)點(diǎn)就是開(kāi)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(jiǎn)要分析了國(guó)際上最具影響的幾種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的基礎(chǔ)上，對(duì)ModBus總線協(xié)議和基于該協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了FCS-2000現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的可行性在實(shí)

3、際中的應(yīng)用做了說(shuō)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(duì)該總線協(xié)議的各個(gè)部分，包括協(xié)議的傳輸方式、幀的構(gòu)成、錯(cuò)誤校驗(yàn)、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(chǎng)總線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了FCS-2000現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)本質(zhì)上是一種對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制和管理的網(wǎng)絡(luò)，具有很高的實(shí)時(shí)性、可靠性、數(shù)據(jù)完整性和可用性，通過(guò)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(guò)文字、數(shù)據(jù)、圖片等方式展示了研究設(shè)計(jì)的FCS-2000現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)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(jì)的FCS-2000現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的可行性。同時(shí)，簡(jiǎn)要說(shuō)明了系統(tǒng)應(yīng)用的情況和市場(chǎng)前景。 通過(guò)實(shí)際應(yīng)用表明，基于ModBus總線協(xié)議設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)在可靠性、容錯(cuò)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(qiáng)。在控制系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)?huì)有很大的發(fā)