4 網絡通訊協議的介紹

　　通過UT-201 在監控計算機和智能儀表之間搭建的RS-485 網絡，硬件是采用RS-485 接線，主從式半雙工通訊，主機呼叫從機地址，從機應答方式通訊。通信協議是遵循MODBUS 協議，由于是和現場智能儀表進行通訊，所以選擇MODBUS 通訊協議的RTU（遠程終端設備）模式，數據幀10 位，1 個起始位，8 個數據位，1 個停止位，無校驗。波特率：9600；19200；38400。

　　MODBUS 協議共有二十幾個功能編碼，我們用的智能儀表是XMD5000 萬能輸入多路巡檢儀，它只需要用到MODBUS 協議的03H、06H、83H、86H 等幾個功能編碼就能夠實現基本數據的傳送。

　　例如主機希望讀取1 號儀表第1 通道（寄存器地址0010）的瞬時值（假設為130），則只需要調用功能編碼03H。主機請求和從機響應的幀格式如下：

　　主機發送：

　　第1 字節ARD ： 從機地址碼（＝001～254）

　　第 2 字節03H ： 讀寄存器值功能碼

　　第3、4 字節 ： 要讀的寄存器開始地址

　　第5、6 字節 ： 要讀的寄存器數量

　　第7、8 字節 ： 從字節1 到6 的CRC16 校驗和

　　從機回送：

浮點數：43020000 表示整數130 （符合IEEE-754 標準的單精度浮點數）

　　第1 字節ARD ： 從機地址碼（=001～254）

　　第2 字節03H ： 返回讀功能碼

　　第3 字節 ： 字節總數

　　第4～7 字節 ： 寄存器數據

　　第8、9 字節 ： 從字節1 到7 的CRC16 校驗和

　　當從機接收錯誤時，從機回送：

　　第1 字節ARD ： 從機地址碼（=001～254）

　　第2 字節83H ： 讀寄存器值出錯

　　第3 字節信息碼 ： 可查信息碼表

　　第4、5 字節 ： 從字節1 到3 的CRC16 校驗和

　　UT-201接口轉換器遵循MODBUS 通訊協議，幀格式以及所執行的功能都有明確的定義，不能隨意更改。在通信過程中，要確保主機和從機的對應關系正確。此外，用戶可以根據實際需要配置合適的傳輸波特率。

　　5 應用VB（Visual Basic）開發通信程序

　　自來水廠泵站監控組態軟件很多都是應用美國羅克韋爾（Rockwell）公司開發的RSView32軟件，RSView32 軟件支持VB 編程，在此基礎上開發通信應用程序相當方便、實用。

　　在開發VB 通信應用程序中，調用MSComm 控件，使得程序更加簡明、有效。MSComm控件是Microsoft 公司提供的簡化Windows 下串行通信編程的ActiveX 控件，它為應用程序提供了通過串行接口收發數據的簡便方法。程序主要由以下幾個部分組成：

　　初始化MSComm 控件，主要是對串口進行設置，包括波特率、校驗位、數據位、停止位的設置。

　　設置并發送讀指令，主要是根據MODBUS 通訊協議對要讀取的智能儀表和寄存器地址進行設置，以及計算出CRC16 校驗和。

　　接收數據，主要是讀取智能儀表回送的響應幀。

　　處理數據，主要是判斷響應幀數據的有效性，正確則存取數據，否則重新再讀取。

　　根據UT-201 轉換器及智能儀表的通信原理畫出了圖3 所示的主機通信程序結構框圖。

圖3 通訊程序框圖。

　　6 結束語

　　經過現場調試，實現了1 臺監控計算機通過1 個UT-201接口轉換器與10 臺智能儀表組成的RS-485網絡連接，每臺智能儀表連接兩個埋置式鉑熱電阻和三個埋置式銅電阻。實際應用證明，這種方式組成的系統，結構簡單，應用方便，能滿足控制需要。

　　本文的創新點是：通過該系統能夠根據具體的協議實現智能儀表與監控組態軟件RSView32 之間的數據交換，從而把現場智能儀表檢測到的數據實時地在監控計算機上顯示。