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Modbus协议在智能数据采集系统中的应用·65·

Modbus协议在智能数据采集系统中的应用

朱宏超，于向军，吕震中
(东南大学动力工程系．江苏南京210096)

摘要：主要介绍了Modbus通信协议，ActiveX组件技术。给出了单片机RS-485通信电路设计方案。阐
述了将Modbus协议封装成可复用的ActiveX控件的方法，以及采用C51语言编写支持Modbus协议的
底层设备通信软件的方法。指出了使用中需要注意的问题。
关键词：Modbus协议；串口通信；ActiveX；智能仪表
中图分类号：TM93；TN91文献标识码：A文章编号：1000—8829(2006)02—0065—03

ApplicationofModbusProtocolinIntelligentDataAcquisitionSystem

ZHUHong·chao．YUXiang-jun．Lt)Zhen．zhong
(DepartmentofPowerEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)

Abstract：ModbusprotocolandActiveXtechnologyareintroduced．TheRS-485interfacecircuitofMCUisalso
presented．Themethodsofhow1opackageModbusprotocolintorepeatuseableActiveXcontrolandhowtode．
signtheslave’ScommunicationprogramunderthecircumstanceofModbuswithC51aredescribed．
Keywords：Modbusprotocol；serialcommunication；ActiveX；intelligentinstrument

智能数据采集系统由位机(工控机)和智能监令执行，不返回应答帧。
测单元两部分组成。智能监测单元(以下简称前端)标准的Modbus协议有两种传输方式：ASCII模式
是独立开发的现场数据采集设备，它采用AT89C52作和RTU模式。在ASCII模式下，消息中的每个8B都
为微控制器，可以对多达20个通道的模拟量信号(热作为两个ASCII字符发送，采用纵向冗长检测(LRC)
电偶、热电阻、4～20mA电流信号)进行分组采集，同校验。这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可
时可以通过内置的公式进行相应的二次计算得出风粉达到1s而不产生错误。在RTU模式下，采用字节数
浓度等软测量结果。前端的运算参数以及采集的信号据传输、CRC校验。这种方式的主要优点是，在同样
都需要与远处[控机交互，并且要求具备小规模组网的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。
能力。因此一套可靠、成熟且易于实现的通信协议是RTU模式的消息结构如表1所列。对于主控制
本系统稳定运行的关键。由于该数据采集系统传送的器，消息发送至少要以3．5个字符时间的停顿间隔开
数据量并不大，所以基于RS-485的Modbus协议是一始，如表l的Tl一一1、3一T4所示。当第一个字节接收
个较好的选择。到后，每个设备都判断是否发往自己的。在最后一个
传输字符之后，又一个至少3．5个字符时间的停顿标
1Modbus通信协议定了一帧消息的结束。此时，对收到消息的地址、功能
Modbus协议采用主从(Master／Slave)工作方式，码、数据段进行CRC校验。倘若校验结果与消息包含
允许一台主机和多台从机通信，每台从机地址由用户的CRC校验码吻合，则表示通信正常，否则返回例外
设定，地址范围为1—255。通信采用命令／应答方式，代码(exceptionresponse)，表示此帧通信存在错误，通
每一种命令帧都对应一个应答帧。命令帧由主机发知主机重发命令帧。
出，所有从机都将收到报文，但只有被寻址的从机才会袅lRTU模式的消息结构
响应相应命令，返回相应的应答签帧。如果报文中寻堕些壁塑塑壁墼星．一
T11、2．．1r4lBlB2l／,B2BTl一I2-'13一T4
址地址为0则视为全局广播，所有主机把它当一条命
2系统配置
收稿日期：2005—06—09
作者简介：朱宏超(1981一)，男，福建建瓯人，硕士研究生，主要上位工控机通过在COM口上串接MOXAA51带
研究方向为热工过程数据采集与智能测控。光电隔离的RS一232／485转换模块以添加RS-485通信

·66·《测控技术)2006年第25卷第2期

[1。由于Modbus是通用协议，仅适用于本系统，也源同时给接口两侧供电，但在电气上两侧又是隔离的，
同样适用于其他任何采用该协议的设备，