文档介绍:MODBUS技术实现
西安航天自动化股份有限公司何军红
■西安航天自动化股份有限公司简介
▲公司概况及在自动化系统集成方面的业绩
▲同施耐德公司合作发展过程及应用MODBUS技术的情况
■ MODBUS技术技术特点及应用发展趋势
■ MODBUS技术大型工程应用实例
▲广西岩滩/高坝洲升船机应用
▲湖北高坝洲升船机应用
■西安航天自动化股份有限公司简介
▲公司概况及在自动化系统集成方面的业绩
西安航天自动化股份有限公司是以西安长峰科技产业集团公司(中国航天科工集团二一零研究所)为基础,于2000年3月份实现股份制改制成立的国家级高科技企业,位于西安高新技术产业开发区电子园,。
西安航天依靠“系统工程、可靠性、自动控制和机电一体化”四大技术优势,以工程和产品为载体,形成了“自动控制系统和机电一体化产品”两大产业格局,具有成功研制生产1200多项工程和产品的业绩基础,其中包括泰国巴帕南水闸工程控制系统、三峡工程升船机可靠性分析和五级船闸集中控制系统方案研究、岩滩水电站升船机电力拖动与系统监控、长治市辛安引水二期扩建改造工程仪表控制通讯调度及工业电视系统、黄河小浪底水利枢纽工程公用设备及网络控制系统等国内外大中型工程项目。
工程业绩遍及国内三十一个省、市、自治区,并进入泰国、苏丹、老挝、毛里求斯、马来西亚、巴基斯坦、伊朗、叙利亚、等国家和地区的大型工程技术市场。
▲同施耐德公司合作发展过程及应用MODBUS技术的情况
公司前身从1984年“军转民”开始从事工业自动化和机电一体化设备研制开发。1987年公司完成了电力系统的第一个输煤程控系统项目:石横电厂输煤程控系统。控制系统采用MODICON584A,1000多个I/O控制点。
1991年我们在吴泾电厂的输煤程控系统中采用MODICON984A,1500多个I/O控制点。并逐步在其它行业工程项目中引进使用MODICON984-680、MODICON984-685、MODICON984-785 PLC系统,包括热备系统应用。1996年开始应用MODICON-QUANTUM系列PLC系统。
目前我们在火力发电厂辅机自动化系统、水电站辅机自动化控制系统、过坝通航升船机控制系统、城市污水、供水仪表及控制系统、煤炭、化工自动化控制系统中,累计超过200多项工程项目中采用MODICON系列PLC控制系统。
通过20多年的长期友好合作,施耐德公司的自动化系统设备和MODBUS网络技术为我们提供了强有力的技术保障,我们也不断在大型工程项目中应用施耐德公司推出的新技术和产品。
PLC
control
在工程应用中,目前我们主要应用的网络有:Modbus、Modbus Plus、Modbus TCP/IP工业以太网。
Modbus
Modbus协议1978年由Modicon公司开发出来,现已成为工业领域全球最流行的协议。
Modbus协议为应用层报文传输协议,仅定义了通讯消息结构,一个Modbus信息桢包括从机地址、功能码、数据区和数据校验码。可使用RS232、RS422和RS485端口,可以使用光纤、无线等媒质实现通讯,广泛应用在智能设备之间进行主、从方式通讯。
Modbus协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
■ MODBUS技术特点及应用发展趋势
Modbus Plus
Modbus Plus是一种典型的令牌环网,完整定义了通讯协议、网络结构、连接电缆(或者光缆)等方面的性能指标。网络中的设备通过“令牌”的方式实现数据的交换,严格定义了令牌的传递方式,数据校验以及通讯端口等方面的技术参数。
Modbus plus总线协议是一种异步半双工通讯的对等网络协议,物理接口为RS485,通讯介质采用屏蔽双绞线或光纤。在链路层,Modbus 。
在应用层,Modbus plus采用Modbus的通讯协议,主要包括寄存器读写、开关量I/O等命令。Modbus协议在Modbus plus网络中使用时,要将传递的信息的内容进行相应的封装,封装格式有两种ASCII和RTU。
Modbus plus可以采用双电缆结构,允许Modbus plus在两条独立的电缆上