【導(dǎo)讀】MODBUS是Modicon公司于1979年開發(fā)的一種通。訊協(xié)議，其目的是采用一根雙絞線與許多設(shè)備進行通訊。最初的方案使用RS232接口，MODBUS很快就成了一種自動化工業(yè)領(lǐng)域的事實上的標準，Modicon公。司也把它向社會進行了公開發(fā)布，不收任何版稅。MODBUS_IDA()仍然在繼續(xù)為全世界的MODBUS協(xié)議提供支持。比較典型的主設(shè)備一般是PLC、PC、DCS(分散控制。MODBUS-RTU的從設(shè)備一般是現(xiàn)場儀表設(shè)備，所有。這些現(xiàn)場儀表設(shè)備都以多分支網(wǎng)絡(luò)的方式連接到系統(tǒng)當(dāng)中，參見圖1。含該設(shè)備地址、所需要數(shù)據(jù)以及一個用于檢測錯誤的求和校驗碼的信息。有其它設(shè)備都可以看到這一條信息，但是只有地址被指定的設(shè)備才會作出反應(yīng)。MODBUS網(wǎng)絡(luò)上的從設(shè)備不能夠發(fā)起通訊聯(lián)絡(luò)，它們只能作出反應(yīng)。有一些制造商正在開發(fā)“混合”型的。MODBUS設(shè)備，它們平常的運行模式和MODBUS從設(shè)備相似，但是卻具備“寫”的能力，因此有時候這些設(shè)備會作為“偽主設(shè)備”運行。

　　

【正文】 壓輸出端； 右側(cè) I+、 I、 V+、 V 為第二路模擬量輸出的電流、電壓輸出 四 .模擬量模塊的地址： 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 21 第一路模擬量輸入信號：存在 32H 第二路模擬量輸入信號：存在 32L 第三路模擬量輸入信號：存在 33H 第四 路模擬量輸入信號：存在 33L 第五路模擬量輸入信號：存在 34H 第六路模擬量輸入信號：存在 34L 第七路模擬量輸入信號：存在 35H 第八路模擬量輸入信號：存在 35L 模擬量輸出 1 通道：存在 36H 模擬量輸出 2 通道：存在 37H 五．技術(shù)參數(shù) 模擬量輸入通道數(shù)： 8 通道 模擬量輸入通道輸入阻抗： 500K 模擬量輸入電壓： 0~5V 模擬量輸出通道數(shù)： 2 通道 模擬量輸出通道負載電阻 電壓輸出端的最小電阻 : 1k 電流輸出端的最大電阻 : 260 串行通信波特率： 4800 串行通信數(shù)據(jù)位： 8 位 奇偶校驗位：無 停止位： 1 位 通信距離： 1000 米 六．安裝尺寸 模擬量 IO 單元可以在 35mm 標準導(dǎo)軌上安裝，也可以用 M4 螺栓固定安裝。 七．模擬量模塊的站號地址設(shè)定 模擬量模塊的站號地址最初的設(shè)定值標注在它的地址欄中。如果需要改寫，可以通過向模擬量 IO 單元 485 串行通訊接口發(fā)送如下命令： FF 20(8 位地址 ) 00 00 00 XX XX(校驗碼 ) 開關(guān)量模塊 一．開關(guān)量的定義 開關(guān)量是指非連續(xù)性信號的采集和輸出，包括遙信采集和遙控輸出。它有 1和 0 兩種狀態(tài)，這是數(shù)字電路中的開關(guān)性質(zhì)，而電力上是指電路的 開和關(guān)或者說是觸點的接通和斷開。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 22 二．開關(guān)量端子定義 N、 L 為電源的接入端，額定電壓 220V； COM1 當(dāng)外接為無源輸入時的公共端，即：當(dāng) COM1 與 I I I II I I I8 任一輸入導(dǎo)通，有輸入進入。 COM2 當(dāng)外接為有源輸入時的公共端，例如：使用第一輸入輸入電流應(yīng)限制在 8mA。 串聯(lián)電阻的算法： R=(Vcc1)/ 例如： 24V有源輸入， R=，可接 3K 電阻再接輸入， 24V 的地線與 COM2相連。 COUT C8 為第 8 路輸出； COUT C7 為第 7 路輸出； COUT C1 為第 1 路輸出； 三．模擬量模塊的地址： 地址為： 00 00 存放輸入開關(guān)量狀態(tài) 地址為： 00 01 存放輸出開關(guān)量狀態(tài) 地址為： 00 02 存放波特率設(shè)置數(shù)值 四．指示燈說明 ，有輸入燈亮。 ，有輸出控制燈亮。 。 四．技術(shù)參數(shù) 模擬量輸入通道數(shù)： 8 通道 模擬量輸出通道數(shù)： 8 通道 串行通信波特率： 4800 串行通信數(shù)據(jù)位： 8 位 奇偶校驗位：無 停止位： 1 位 通信距離： 1000 米 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 23 第 3章 力控軟件的設(shè)計 關(guān)于力控軟 件 從 1993 年至今，力控監(jiān)控組態(tài)軟件為國家經(jīng)濟建設(shè)做出了應(yīng)有貢獻，在石油、石化、化工、國防、鐵路（含城鐵或地鐵）、冶金、煤礦、配電、發(fā)電、制藥、熱網(wǎng)、電信、能源管理、水利、公路交通（含隧道）、機電制造、樓宇等行業(yè)均有力控軟件的成功應(yīng)用，在國外，力控的多國語言版在荷蘭、蘇丹、埃及、印度尼西亞、香港、馬來西亞、孟加拉國、緬甸、臺灣也都有應(yīng)用實例，力控監(jiān)控組態(tài)軟件已經(jīng)成為民族工業(yè)軟件的一棵璀璨明星。 力控系列軟件以計算機為基本工具，為實施數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、生產(chǎn)控制提供了基礎(chǔ)平臺，它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意 復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)，在過程監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用，可以幫助企業(yè)消除信息孤島，降低運作成本，提高生產(chǎn)效率，加快市場反應(yīng)速度。 在今天，企業(yè)管理者已經(jīng)不再滿足于在辦公室內(nèi)直接監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場，基于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的 Web 方式正在成為遠程監(jiān)控的主流，作為民族軟件中國內(nèi)最大規(guī)模 SCADA系統(tǒng)的 WWW 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的軟件，力控監(jiān)控組態(tài)軟件的分布式的結(jié)構(gòu)保證了發(fā)揮系統(tǒng)最大的效率。 各種組件 工程管理器（ Project Manager） 工程管理器用于工程管理包括用于創(chuàng)建、刪除、備份、恢復(fù)、選擇工程等。 開發(fā)系統(tǒng)（ Draw） 開發(fā)系 統(tǒng)是一個集成環(huán)境，可以完成創(chuàng)建工程畫面、配置各種系統(tǒng)參數(shù)、腳本、動畫、啟動力控其它程序組件等功能。 界面運行系統(tǒng)（ View） 界面運行系統(tǒng)用來運行由開發(fā)系統(tǒng) Draw 創(chuàng)建的畫面，腳本、動畫連接等工程，操作人員通過它來實現(xiàn)實時監(jiān)控。 實時數(shù)據(jù)庫（ DB） 實時數(shù)據(jù)庫是力控軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心，構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它負責(zé)實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、報警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請求處理等。 I/O 驅(qū)動程序（ I/O Server） I/O 驅(qū)動程序負責(zé)力控與控制設(shè)備的通信，它將 I/O 設(shè)備寄存器中的數(shù)據(jù)讀出后 ，傳送到力控的實時數(shù)據(jù)庫，最后界面運行系統(tǒng)會在畫面上動態(tài)顯示。 網(wǎng)絡(luò)通信程序（ NetClient/NetServer） 網(wǎng)絡(luò)通信程序采用 TCP/IP 通信協(xié)議，可利用 Intra/Inter 實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上力控之間的數(shù)據(jù)通信，可以實現(xiàn)力控軟件的高效率通信。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 24 遠程通訊服務(wù)程序（ PortServer） 該通信程序支持串口、電臺、撥號、移動網(wǎng)絡(luò)等多種通信方式，通過力控在兩臺計算機之間實現(xiàn)通信，使用 RS232C 接口，可實現(xiàn)一對一（ 1： 1 方式）的通信；如果使用 RS485 總線，還可實現(xiàn)一對多臺計算機（ 1： N 方式）的通信，同時也可以通過電臺、 MODEM、移動網(wǎng)絡(luò)的方式進行通信。 Web 服務(wù)器程序（ Web Server） Web 服務(wù)器程序可為處在世界各地的遠程用戶實現(xiàn)在臺式機或便攜機上用標準瀏覽器實時監(jiān)控現(xiàn)場生產(chǎn)過程。 控制策略生成器（ StrategyBuilder） 控制策略生成器是面向控制的新一代軟邏輯自動化控制軟件，采用符合IEC611313標準的圖形化編程方式，提供包括：變量、數(shù)學(xué)運算、邏輯功能、程序控制、常規(guī)功能、控制回路、數(shù)字點處理等在內(nèi)的十幾類基本運算塊，內(nèi)置常規(guī) PID、比值控制、開關(guān)控制、 斜坡控制等豐富的控制算法。同時提供開放的算法接口，可以嵌入用戶自己的控制程序。 控制策略生成器與力控的其它程序組件可以無縫連接。 IO 設(shè)備通訊 1） . 可以和人機界面、實時數(shù)據(jù)庫分離，充當(dāng)通訊管理服務(wù)器，一臺運行力控產(chǎn)品的計算機可同時連接多種 I/O 設(shè)備。 2） . 串口通訊支持 RS23 RS42 RS485 和多串口設(shè)備，并支持無線電臺、電話撥號、電話輪循撥號等方式，支持多協(xié)議設(shè)備共用一條通訊鏈路。 3） . 以太網(wǎng)通訊同時支持有線以太網(wǎng)和無線以太網(wǎng)。 4） . 所有設(shè)備的驅(qū)動程序均 支持 GPRS、 CDMA、 GSM 等移動網(wǎng)絡(luò)標準。 5） . 支持 IO 設(shè)備冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余，可以動態(tài)的打開、關(guān)閉設(shè)備，設(shè)備故障后具備自動恢復(fù)功能。 6） . 可以采集帶時間戳的數(shù)據(jù)，毫秒級數(shù)據(jù)采集速率，實現(xiàn)設(shè)備歷史數(shù)據(jù)向上位機歷史數(shù)據(jù)庫的回插功能，可以采集記錄儀、錄波器數(shù)據(jù)，支持 SoE，完成事件監(jiān)視。 7） . 可以作為 DDE 和 OPC 的客戶端， OPC 客戶端同時可連接不同廠家的 OPC服務(wù)器。 8） . 力控 I/O 驅(qū)動程序的體系結(jié)構(gòu)為開放式結(jié)構(gòu)，其接口部分源代碼完全公開，用戶可以自行開發(fā)新的驅(qū)動程序， I/O Server 內(nèi)含 串口調(diào)試工具。 1） . 支持霍尼韋爾、橫河、?？怂共_、費希爾等廠家的 DCS 通訊。 2） .AB、 GE、 Omron、 Modicon、 Siemens、松下、三菱等廠家生產(chǎn)的 h4LC。 3） .島電、上潤、神港、理化、上潤、虹潤等廠家生產(chǎn)的調(diào)節(jié)器以及其它流行的智能儀表、智能終端。 4).研華、研祥、中泰、康拓等廠家生產(chǎn)的板卡及相關(guān)的智能模塊。 5).不同廠家的變頻器如 SIEMENS、三菱、富士等。 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 25 6).各種不同的 Uh4S 設(shè)備、空調(diào)設(shè)備等。 7).支持 h4ROFIBUS、 Can、 LonWorks、 MODBUS 等標準的現(xiàn)場總線。 實時歷史數(shù)據(jù)庫 力控監(jiān)控組態(tài)軟件內(nèi)置區(qū)域?qū)崟r數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫對生產(chǎn)數(shù)據(jù)按區(qū)域、單元、子單元管理，分為 6 層結(jié)構(gòu)，方便數(shù)據(jù)的管理。 區(qū)域?qū)崟r數(shù)據(jù)庫內(nèi)置多種功能塊，來完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的輸入與輸出處理，可實現(xiàn)累計、統(tǒng)計、控制、線性化、 PID 控制、各種運算等多種功能。 區(qū)域?qū)崟r數(shù)據(jù)庫完成實時數(shù)據(jù)處理、報警檢查、歷史數(shù)據(jù)存儲等功能。 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為可組態(tài)的 “活結(jié)構(gòu) ”，用戶可根據(jù)實際需要自定義自己的各類數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，方便對數(shù)據(jù)的管理和查找。 2 訪問接口 系統(tǒng)為開放式體 系結(jié)構(gòu)，全面支持 DDE、 OPC、 ODBC/SQL、 ActiveX 標準。 以 OLE、 COM/DCOM、動態(tài)鏈接庫等多種形式提供外部訪問接口，便于用戶利用各種常用開發(fā)工具（如： VC++、 VB 等）進行深層的二次開發(fā)。 1） . SQL 方式 支持通過腳本的 “SQL”函數(shù)的方式去訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫，專用的 ODBC雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲組件可以和各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫通過 ODBC 驅(qū)動進行實時歷史數(shù)據(jù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的雙向轉(zhuǎn)儲。 2） . OPC、 DDE 方式 力控軟件是一個標準的 OPC 服務(wù)器和 DDE 服務(wù)器，第三方軟件可通過 DDE 和OPC 標準來訪問數(shù)據(jù) 庫的各種實時和歷史數(shù)據(jù)。 3） . 控件方式 標準的 Activex控件，允許第三方開發(fā)工具如： VC++、 VB 等來訪問實時數(shù)據(jù)庫，支持遠程標準 C/S網(wǎng)絡(luò)訪問，直接支持 EXCEL 通過 VBA的方式訪問遠程力控實時數(shù)據(jù)庫； 4） .“API”訪問方式 API 是高性能實時、歷史數(shù)據(jù)庫的快速訪問接口，在數(shù)據(jù)庫 4 萬點數(shù)據(jù)負荷時，訪問吞吐量可達到 20200 次 /秒； 3 遠程通訊 力控系統(tǒng)以實時數(shù)據(jù)庫為核心，支持數(shù)據(jù)庫在廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)之間可以互相訪問，可以互為服務(wù)器和客戶端，靈活搭建各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，軟件之間可以通過以太網(wǎng)、 串口、撥號、電臺、 GPRA/CDMA、衛(wèi)星、 GSM短信等多種通信方式進行數(shù)據(jù)交互，來滿足 SCADA系統(tǒng)、 DCS系統(tǒng)等通訊的需要，通過力控的專用通訊組件即可完成遠程數(shù)據(jù)的通信。 軟件提供下列組件： 1） . PortServer 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)組件 東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)論文 26 將一個力控實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為服務(wù)器，其它力控實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為客戶端，以各種通信方式訪問服務(wù)器的數(shù)據(jù)，客戶端與服務(wù)器之間的通訊協(xié)議采用力控專有協(xié)議來進行通訊，支持的通信方式包括： TCP/IP、串口、 MODEM、電臺、 GPRS/CDMA無線等，同時支持的客戶端個數(shù)可達 32 個。 2） . Dataserver 擴展組件 將運行力控軟件的計算機虛擬成一個 “從設(shè)備 ”（ Slave 端），當(dāng)然也可以主動上發(fā)數(shù)據(jù)，其它 SCADA軟件、調(diào)度系統(tǒng)可以作為主端（ Master 端）從力控系統(tǒng)上采集數(shù)據(jù)，支持 MODBUS Slave、 CDT Slave、 101 Slave、 104 Slave 等國際標準的通訊協(xié)議，可以和第三方進行標準通信。 分析曲線組件 通過趨勢曲線組件可以對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行完整、方便的數(shù)據(jù)分析，可完成數(shù)據(jù)的實時與歷史顯示，歷史曲線可完成曲線的放大、縮小、平移，可任意添加、刪減曲線，該組件提供了 64 個 “方法 ”，通過 “腳本 ”可以任意調(diào)用 “方法 ”來設(shè)計不同行業(yè)的曲線分析工具。 1) X—Y 曲線組件：可以自由的進行曲線分析和查詢。 2) 溫控曲線組件：可以進行溫度的自動升溫和保溫控制，同時可以完成文件的存盤、打印、回放等功能。 3) 標準 WINDOWS 組件：支持標準的文本框、單選框、列表框等組件。 4) 報警組件：集成的報警管理和查詢，可完成實時與歷史報警的查詢與管理。 5) 事件組件：可以詳細的記錄操作人員的各種操作過程、系統(tǒng)事件。 6) 事故追憶：可針對發(fā)生生產(chǎn)事故時的數(shù)據(jù)進行定位和分析不同的事故數(shù) 據(jù)，通過報表和曲線的方式來進行表示和查詢。 7) 設(shè)備診斷組件：可統(tǒng)計開關(guān)型設(shè)備（如電機、閥門）的運行次數(shù)、時間，并且可以根據(jù)以上條件進行判斷是否發(fā)生報警提示。 8) 操作器面板：提供開關(guān)手操器、模擬手操器、 PID 手操器面板，方便 DCS 系統(tǒng)控制畫面生成，簡化組態(tài)過程。 9) 多媒體組件：可以完成視頻圖象的實時播放，視頻圖象的存儲、捕捉和回放，可以播放各種格式的視頻、音頻文件，可以有效的集成視頻監(jiān)控。 10) 幻燈片組件：靈活的幻燈片播放，可進行自由控制。 11) 瀏覽器組件：使軟件可以成為為標準的瀏覽器客戶 端。 12) 直方圖組件：對生產(chǎn)數(shù)據(jù)以餅圖、直方圖、散點圖的方式進行綜合分析。 13) 歷史追憶組件：可以追憶帶毫秒標簽的數(shù)據(jù)，方便事故查詢。 14) GSM短信管理組件：完善的報警短信管理，生產(chǎn)出現(xiàn)問題的時候，通過移動網(wǎng)絡(luò)將報警信息及時地發(fā)送到管理者的手機上。 腳本系統(tǒng)