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基于Modbus的EPS应急电源监控系统的研究

2013-05-27 16:47
路过的码农
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  1 引言

  随着环保和消防要求的提高,柴油发电机逐渐失去优势,而由于逆变技术的成熟发展,新型无公害、高可靠性、动力型的大型应急电源EPS(EmergencyPowerSupply)逐步成为代替柴油发电机组的“绿色电源”,目前已经在建筑领域得到大面积推广。同时,随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域。将所有的功能集成于统一开放的平台上,通过人机界面可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单。

  2 监控系统设计

  美国电子工业协会(EIA)制定的RS485标准作为一种多点差分数据传输的电气规范,现已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一。这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点、双向通信。平衡发送、平衡接收,具有传输距离远、通信速率高、抗干扰能力强、软硬件支持丰富与现场仪表接口简单、易于实现和扩展等特点。接口总线上可连接32个设备,加中继器后最多可达255个设备。因此,许多领域都采用RS485作为数据传输链路,例如汽车电子、电信设备、局域网、蜂窝基站、工业控制仪器仪表等。本系统采用一台PC作为上位机,下位机由若干台P89C51单片机担任,监控系统结构图如图1所示。

基于Modbus的EPS应急电源监控系统的研究

  上位机的RS232串行口通过RS232/RS485转换器转换为RS485总线,各下位机通过MAX485芯片连接到总线上。各个下位机设有自己惟一的地址,且下位机之间不能通信,一切通信受上位机控制。开始时,所有下位机都处于监听状态,等待上位机发出指令。当上位机发出指令时,所有下位机都接收并且将其中的地址帧与自己的地址比较,如果相同则继续接收后面的指令或数据,若不同则不予理睬。

  3 通信协议Modbus

  Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络和其他设备之间可以通信。他已经成为一通用工业标准,不同厂商生产的控制设备利用其可以连成工业网络,进行集中监控。

  Modbus协议定义了消息域格式和内容的公共格式,如表1和表2所示,使控制器能认识和使用消息结构,而无需考虑通信网络的拓扑结构。他描述了一个控制器访问其他设备的过程,当采用Modbus协议通信时,此协议规定每个控制器需要知道自己的设备地址,识别按地址发来的消息,如何响应来自其他设备的请求,如何侦测错误并记录。

基于Modbus的EPS应急电源监控系统的研究

  系统通信采用主从技术,即只有主设备能发出查询,从设备响应消息。主设备可单独和从设备通信,从设备返回一个消息。如果采用广播方式(地址为零)查询,从设备不作任何回应。

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