在遥远的数字森林中MODBUS之树结出了无线数据采集管理系统的果实它以协议为根技术为枝连接着设备与世
1 MODBUS协议简介
MODBUS是一种工业通信和分布式控制系统协议,由美国著名的可编程制造公司莫迪康公司(MODICON INC)提出,已广泛地应用于工业控制中。MODBUS是一种主从协议,允许一台主机与多台从机通信。在MODBUS中有两种有效的数据传送方式,即ASCII码和RTU方式。本系统采用RTU方式,这种方式的主要优点是在同样的波特率下,RTU方式数据传送效率高。
2 用MODBUS协议构建无线数据采集系统
油田采油厂主要生产数据集中在联合站,一般采油厂有5~10个联合站,站间距离几公里到十几公里,每个联合站有3~4个操作岗位,岗位间距离20~300米之间不等,每个岗位有生产参数10~20个,对数据采集有实时性要求。建立联合站数据采集管理系统有多种方法,如铺设光缆、电缆、使用CDMA网络等,但这些方法造价昂贵且运营成本高,本系统使用MODBUS协议、RS485接口、数据采集模块、远程、短程无线数传机,以及组态软件管理上位机,以低成本构建了全厂具有多终端查询和监控功能的联合站生产数据采集管理系统。
3 通讯接口设计
通讯是整个系统关键,为保证长期可靠运行,我们采用全隔离通讯硬件接口设计,并通过高速光电隔离器隔离后由专用RS485接口芯片MAX487驱动输入输出,同时三极管9012驱动发光二极管起观测通讯状态作用,并MC7805提供RS485通讯侧供电。
4 通信协议配置
在正常工作时,我们主要使用03命令,即读单个或者多个寄存器命令。SSX-M21发出命令,而SSX-M03应答,其地址号为11。当主机发出读取8个模拟量及错误状态命令时,它们将按照一定格式返回应答报文,其中包括了8路模拟量及错误状态信息。
5 KINGVIEW软件下的管理系统界面
系统中的所有处理均在此PC机中进行,并将相关画面发布到局域网上,在KINGVIEW软件下,我们实现了工艺自控流程图显示、趋势曲线绘制等工作。每一个合成工艺流程图都是对油田生产过程深入理解的体现,是我们掌握油田实际情况不可或缺的手段之一。
6 KINGVIEW软件下的局域网内浏览界面
使用KINGVIEW软件,可以方便地实现对不同级别人员或部门进行权限设置,从而防止非相关人员访问重要信息。这一点对于保障企业信息安全至关重要。在网络浏权限管理方面,我们分组发布画面,不同级别用户只能看到自己分配到的画面内容,并根据预先设定的用户名登录即可进入相应权限范围内查看相关信息。