基于Modbus协议的物品空间分布式温湿度测控系统设计探讨Can通讯与485通讯的优缺点

  • 科研进展
  • 2025年01月26日
  • 目前,大型仓库对其内部温度和湿度参数非常关注,因为这直接关系到其中储存设备是否能够无腐蚀、完好地被保存。因此,能够自动测量空间内的温湿度并在需要时开启风机以控制温湿度是很有必要的。本文提出用分布式系统结合Modbus协议来高稳定、高可靠地收集数据,同时在PC机上利用ACCESS强大功能分析和处理数据,并发出风机指令,从而实现温湿度的自动测控。 系统构成

基于Modbus协议的物品空间分布式温湿度测控系统设计探讨Can通讯与485通讯的优缺点

目前,大型仓库对其内部温度和湿度参数非常关注,因为这直接关系到其中储存设备是否能够无腐蚀、完好地被保存。因此,能够自动测量空间内的温湿度并在需要时开启风机以控制温湿度是很有必要的。本文提出用分布式系统结合Modbus协议来高稳定、高可靠地收集数据,同时在PC机上利用ACCESS强大功能分析和处理数据,并发出风机指令,从而实现温湿度的自动测控。

系统构成

该温湿度测量控制系统属于传感器空间立体分布式测控系统,采用PC主机和一台上位机、一台下位机以及若干台下位机来实现主从式通信,同时使用RS485通信方式并采用Modbus协议组成工业级485网络,然后再加上风机等构成一套完整的系统来实现对基地温度湿度参数进行监测和控制。下位机采用一线总线(12wireinterface)温度传感器采集精确地采集温湿度信号,并应用PIC16单片机会把处理后的信号通过RS-485总线发送给上位机。上位机是采用AT89S52中央控制单元,可进行数据处理和数据储存,并可与PCmachine实现数据交互,进而通过该网络驱动风機控制开关通断。

Modbus协议

Modbus协议适用于半双工的RS-485总线,该总线上一般可有一个主机和多个从机构,每个从机构分配唯一地址。工作时采用命令——应答的通讯方式,每一种命令帧都对应着一种应答帧,主机会向要访问到的从机构发出命令帧,然后由地址匹配的一台从机构进行响应,再向主机关发出与命令帧相应的一个应答帧;地址不匹配的一台从机构不响应该命令帧。这一种问一答的情形可以大大提高了正确性。

标准化的Modbus规定了许多功能代码,不同功能代码要求不同反应。在RTU模式中,它通常定义为ASCII码或二进制格式,有助于提高效率。此外,无论是在命令还是在回复中,都必须至少有3.5字符时间间隔作为标志,以保证信息安全。此外,还有一些其他特征,如寄存器起始地址、寄存器数量、CRC校验等,这些都是为了确保信息准确性。

系统硬件实现

该系统硬件采用了一台以上置计算一数目下的置计计算组成通信网络,从而完成了数据收集和储存。

6 结束语

本文主要讨论通过基于Modbus协议建立起来的一个物品空间分布式温湿度采集与控制方法。文章根据项目中的具体操作给出了硬件设计、嵌入软件开发及PC软件编写各个环节具体实施方法,以便于设计者在开发过程中参考使用。

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