基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计探讨两种常见现场总线技术在物品监测中的应用

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  • 2025年01月26日
  • 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、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、打印机等。从而构成一套完整的系统来实现对基地的温度湿度参数进行监测和控制。下位机采用一线总线(12wireinter2face)温度传感器来和shtll湿度传感器精确地采集温湿度信号

基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计探讨两种常见现场总线技术在物品监测中的应用

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、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、打印机等。从而构成一套完整的系统来实现对基地的温度湿度参数进行监测和控制。下位机采用一线总线(12wireinter2face)温度传感器来和shtll湿度传感器精确地采集温湿度信号,并应用PIC16单片机来把处理的信号通过RS-485总线发送给上位机。上位机是采用AT89S52的中央控制单元,可进行数据处理和数据储存,并可与PC机实现数据交互,进而通过该网络驱动风機控制开關的通斷。图1所示为系统總體框圖。

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会话与多个从设备,每个从设备分配唯一地址。当工作时,该协议采取命令——应答模式,每一种命令帧都对应着一种应答帧,当主机会话发出命令帧后,由于地址匹配或不匹配,从设备会相应地响应或忽略此命令;这样的一问一答交流能够大大提高数据传输正确性。

系统硬件实现

本系統硬件採用了一台上位機與若干個下位機組合形成一個數據收集與儲存網絡,以完成溫濕度數據之收集及儲存。此外,上位機主要由AT89S52單片機、通訊模組、儲存模組、狀態指示模組構成,而下位機則以PIC16單片機為核心,並搭載了溫濕度傳感器、一線總線(12-wire interface)溫敏傳感器與shtll型溼敏傳感器,以及風扇開關單元等重要部件。此外,圖4展示了基於Modbus協議之485通訊網絡結構圖。

系統軟體設計

本系統中溫濕測試監控系統軟體可以採用VB語言進行開發,並且基於Access資料庫來進行管理。本軟體具有類似Windows界面操作方便易於使用,其主要功能包括數據收集設置管理調整歷史分析報警設定設備管理輸出報表顯示等。在這些方面,本系統提供了一個高效能且容易操作的人際介面供使用者選擇各種選項並實現其需求。而在這一切背後,是運行著強大的ACCESS数据库,它能夠幫助我們更好地組織和分析大量數據,使得我們能夠獲得更準確的情況了解並作出適當決策。

結束語句

總結來說,本文討論了如何通過基于Modbus協議之485网络實現對物品環境中的溫濕度參數進行自動化監測與調節。本文通過詳細描述了該應用的每一步驟,並提供了相關技術細節,以便未來工程師們可以將其應用到他們自己的專案中。如果你正在尋找一個簡潔、高效且經濟實惠方法來監控你的物品,我們建議你考慮一下這種解決方案。你會驚訝地發現它不僅有效,而且還非常容易安裝!