基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计结合CAN总线通信协议三要素应用于物品智能监测
目前,大型仓库对其内部的温度和湿度参数非常关注,因为这直接关系到储存设备是否能够无腐蚀、完好保存。因此,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、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)温度传感器来与shtll湿度传感器精确采集温湿度信号,并应用PIC16单片机会把处理信号通过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PC实现数据交互,以此进而通过该网络驱动风机关节开关通断。图1所示为系统总体框图。
Modbus协议
Modbus适用于半双工RS-485总线,该总线一般有一个主机会话多个从事,每个从事分配唯一地址。在工作中,采用命令应答通讯方式,每种命令帧都对应一种应答帧,主机会向要访问的一台从事发出命令帧,然后由地址匹配的一台从事进行响应,再向主机会发回与命令帧相对应的一个或多个寄存器值;地址不匹配的一切不会响应该命令帧。这种问答模式可以极大提高了数据传输正确性。
标准Modbus定义了许多功能代码,不同功能码要求不同的响应行为。此外,由于希望在较短时间内尽可能扩大数据传输量,大多数应用都倾向于RTU模式。一致性起始标志必须至少3.5字符时间长,以便识别消息开始处;结束标志也需相同长度,以确保正确解析各类信息。
系统硬件实现
该系统硬件采用一台上位机关若干台下位机关构成通信网络,从而完成数据收集及存储。
4 上位机关主要由AT89S52单片機、通訊模块、儲存模块、狀態指示模块组成,其结构如图2所示。
5 下 位機主要由PIC16單片機、溫濕傳感器、風機控制單元狀態指示模組與通訊模組組成,其结构如圖3所示。
6 图4所示為基于Modbus協議之 485 通訊網絡之構網方式意圖圖。
7 在這個系統中溫濕監測系統軟體可以採用VB語言開發,並基於Access資料庫進行管理。本軟體特點類似於Windows之圖形界面與操作方法,因而十分簡單易操作。它完成主要包括:數據收集/設定/使用者管理/數據處理顯示/歷史數據分析報警設定設備管理輸出報表與圖形顯示等功能,如圖5所展示的是本系統之軟體結構框架。
8 在這裡,你將能夠進行更詳細研究並實現自動化溫濕測試設備對物品生命周期中的各種情況作出調整,以確保最佳儲藏條件,這樣你就能夠保護你的投資保持產品質量無損失長期保存良好的運行狀態從而獲得最大收益。如果你想要了解更多關於如何應用modBus protocol 或其他相關技術來提升你的業務流程效率,我們很樂意為您提供幫助。我們還會分享一些案例研究,以及我們如何幫助企業通過優化其溫室設施來實現成本節約並提高產業標準。此外,我們還會探討一些未來趨勢,這些趨勢將影響物品儲藏技術,並且給予您一個想象未來可能性的大概觀念。但現在讓我們繼續深入探討您的需求,看看哪些方面最需要改進或增強以滿足您的需求。我們將會提供專業建議並開始制定策略以滿足您的特殊需求,使得您的物品儲藏設施變得更加高效且安全。我們期待著與您一起合作創造卓越結果!