電機智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

1、 電機智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 摘要摘要：本文設(shè)計與開發(fā)了電機智能監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)上位機使用“組態(tài)王”軟件進行監(jiān) 控，下位機使用電機智能綜合保護器，二者采用 rs485 轉(zhuǎn) rs232 通訊方式，以 modbus 通訊協(xié)議 rtu 報文傳輸格式進行通訊。針對三相異步電動機的過載、斷相、 過壓、欠壓等故障的特性，通過單片機的綜合處理實現(xiàn)保護，實現(xiàn)了電動機的實時監(jiān) 測與有效保護。不僅可以提高工廠自動化和機電設(shè)備管理水平，同時對機電設(shè)備的工 況在線監(jiān)測，及時提示設(shè)備故障及具體信息，統(tǒng)計設(shè)備運行時間及能耗，提示管理人 員對設(shè)備進行維護、管理，獲取設(shè)備能耗狀況，從而降低設(shè)備事故發(fā)生率，延長電機 設(shè)備使用壽命，

2、保障工廠正常生產(chǎn)。 關(guān)鍵詞：電機智能保護器；在線監(jiān)測；組態(tài)王；modbus rtu；rs485 the design of intelligent motor monitoring system abstract: in this paper the design and development of intelligent motor monitoring system. the host computer using the configuration software to monitorthe lower machine using the electrical machinery i

3、ntelligence protection device, between the two rs485 to rs232 communication method, rtu message transmit format of communicate with in order to modbus communication protocol. microcontroller integrated treatment for three-phase asynchronous motor overload, phase failure, over voltage, under voltage

4、and other fault characteristics, protection, real-time monitoring and effective protection of the motor. can not only improve the management level of factory automation, and mechanical and electrical equipment, at the same time-line monitoring of the conditions of the electrical and mechanical equip

5、ment in a timely manner to prompt the equipment failure and specific information, statistics, equipment run time and power consumption, suggesting that the management personnel of the equipment maintenance, management, access to equipment can consumption conditions, thereby reducing equipment accide

6、nt rate, extend the life of the electrical equipment to protect the normal production of the factory. key words: intelligent motor protective device; on-line monitoring; king view; modbus rtu; rs485 目 錄 摘要.1 1 引言.5 1.1 課題提出的依據(jù)和意義.5 1.2 針對工廠電機的工況監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng).5 2 電機智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計框架.5 2.1 本課題的主要任務(wù).5 2.2 本課題的主要內(nèi)

7、容.6 2.2.1 電機智能監(jiān)控系統(tǒng)原理圖.6 2.2.2 電機智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計原理.7 3 電機智能監(jiān)測系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計.7 3.1 電機智能綜合保護器介紹.7 3.1.1 主要特點及可實現(xiàn)功能.7 3.1.2 主要技術(shù)指標.8 3.1.3 單片機的選擇.8 3.1.4 儀表面板設(shè)計.9 3.1.5 儀表參數(shù)設(shè)置.10 3.2 儀表與電機的接線方式.10 4 儀表與上位機的通信設(shè)計.12 4.1 modbus 協(xié)議簡介 .12 4.1.1 modbus 通訊協(xié)議特點 .13 4.1.2 modbus 通信協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸 .13 4.1.3 modbus 的傳輸模式 .14 4.1.4 m

8、odbus 的數(shù)據(jù)校驗方式 .16 4.1.5 錯誤檢測方法.17 4.2 modbus 協(xié)議實現(xiàn)的通訊方式的設(shè)計 .18 4.2.1 rs-485 串行標準接口.18 4.2.2 rs-485 轉(zhuǎn) rs-232 轉(zhuǎn)換接口設(shè)計.19 4.3 電機智能綜合保護器的 modbus-rtu 通訊協(xié)議.20 5 上位機及組態(tài)設(shè)計.22 5.1 上位機選擇.22 5.2 人機界面設(shè)計.22 5.2.1.組態(tài)王主要參數(shù)設(shè)置.23 5.2.2 組態(tài)界面設(shè)計.24 5.3 上位機仿真試驗.26 6 結(jié)束語.30 總結(jié).30 參考文獻.31 1 引言 1.1 課題提出的依據(jù)和意義 隨著社會經(jīng)濟的日益發(fā)展，自動化

9、水平的提高，電能的應(yīng)用和發(fā)展越來越具有重 要的位置。作為電能轉(zhuǎn)化為機械能的重要工具，電動機在人們?nèi)粘Ｉ钪幸苍絹碓街?要。三相交流電動機正朝著功率與體積之比越來越大的方向發(fā)展，一些外形尺寸小、 效率高、功率大的電動機陸續(xù)出現(xiàn)。為了安全可靠地運行這些電機，對電動機的保護 系統(tǒng)提出了越來越高的要求。電動機保護系統(tǒng)必須正確無誤地保護電動機，使電動機 在允許的熱極限負載范圍內(nèi)工作，減少電動機損壞事故的發(fā)生。在一些大型工廠的自 動控制系統(tǒng)中，還要求對電動機組進行集中控制和狀態(tài)監(jiān)控。同時大型機電設(shè)備多為 高能耗設(shè)備，在提倡節(jié)能減排的背景下，如何有效降低工廠能耗已成為工廠可持續(xù)發(fā) 展的重要因素，對機電設(shè)備能

10、耗的監(jiān)督和管理也顯得尤為重要。為了滿足這些要求， 本設(shè)計將介紹一種新型的電動機綜合保護與監(jiān)控裝置。 本設(shè)計所開發(fā)的電動機綜合保護與監(jiān)控裝置，可實現(xiàn)對電動機的保護與監(jiān)控的自 動化，是電動機保護系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。它的制成可對電動機進行準確保護和監(jiān)控，即 可使電動機的過載能力得到充分的利用，還可減少電動機燒毀事故的發(fā)生，對國民經(jīng) 濟的發(fā)展具有重要的意義。 1.2 針對工廠電機的工況監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng) 通過對智能保護技術(shù)進行研究，在理論上研究電動機的保護原理，針對三相異步 電動機的過載、斷相、過壓、欠壓等故障的特性，通過單片機的綜合處理實現(xiàn)保護， 采用模擬、數(shù)字相結(jié)合的辦法。根據(jù)三相異步電動機的保護原理

11、，本文設(shè)計了以單片 機為核心的智能型電機綜合保護器的硬件系統(tǒng)和以“組態(tài)王”軟件為主的上位機監(jiān)測系 統(tǒng)，并利用 modbus 通訊協(xié)議 rtu 報文傳輸格式進行二者通訊，實現(xiàn)了機電設(shè)備工作 狀況的實時在線監(jiān)測與有效保護，不僅可以提高工廠自動化和機電設(shè)備管理水平，同 時對機電設(shè)備的工況在線監(jiān)測，及時提示設(shè)備故障及具體信息，統(tǒng)計設(shè)備運行時間及 能耗，提示管理人員對設(shè)備進行維護、管理，獲取設(shè)備能耗狀況，從而降低設(shè)備事故 發(fā)生率，延長電機設(shè)備使用壽命，保障工廠正常生產(chǎn)。 2 電機智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計框架 2.1 本課題的主要任務(wù) 本課題的主要任務(wù)是實現(xiàn)對電動機的綜合保護和狀態(tài)監(jiān)控。具有對交流電機短路、 缺相

12、、堵轉(zhuǎn)、欠壓、三相電流不平衡、接地、漏電、過載、反序的保護功能，可對電 機三相電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)的測量顯示、電度計量及顯示。 電動機的過載保護是通過設(shè)置電動機的熱時間常數(shù)建立相應(yīng)的數(shù)學模型模擬電動 機的發(fā)熱和散熱過程來實現(xiàn)的。過壓和欠壓保護是用一位撥碼開關(guān)來設(shè)置其動作值， 當電網(wǎng)電壓超出其動作值規(guī)定的范圍并持續(xù)一定時間后，過壓和欠壓保護動作。漏電 保護是按照漏電電流與漏電保護動作時間的反時限關(guān)系設(shè)計的。堵轉(zhuǎn)和起動超時保護 是通過撥碼開關(guān)設(shè)置起動電流和起動時間來實現(xiàn)的。而短路保護是電動機線電流達到 短路保護動作值后采取瞬時動作來完成的。缺相及相不平衡保護是當電動機缺相或線 電流不平

13、衡度超過設(shè)定值并達到一定時間后切除電動機來實現(xiàn)的。 本設(shè)計對電動機的狀態(tài)監(jiān)控主要實現(xiàn)以下功能： 1）上位機對電機保護性報警及工況監(jiān)測，監(jiān)測各個機電設(shè)備的運行工況，在線了 解設(shè)備運行信息，及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備異常情況，避免設(shè)備亞健康運行； 2）電機保護監(jiān)測及故障查詢：采用電機綜合保護監(jiān)控器實現(xiàn)對電機運行中出現(xiàn)的 過載、失衡、缺相、反序、漏電、欠壓等故障進行保護和報警。同時現(xiàn)場或上位機可 隨時查詢最新 18 條電機故障記錄及每條記錄下的電機故障時參數(shù)，包括：故障代碼、 故障時三相電流、電壓、故障電流與額定電流的比值、故障時刻。上位工況監(jiān)測：上 位機可顯示監(jiān)測電機運行電壓、電流、單相及三相功率計量（有

14、功、無功、功率因數(shù)） 、 電機設(shè)備累計運行時間、電機單次運行時間和電機運行次數(shù)等參數(shù)； 3）電機及設(shè)備定期維護提示： 將電機設(shè)備累計運行時間、電機單次運行時間和電機運行次數(shù)等參數(shù)作為電機定 期維護的參照, 提示工作人員對設(shè)備進行維護和保養(yǎng)；同時工作人員也可手動查詢各個 設(shè)備在線數(shù)據(jù)，對設(shè)備運行狀況做出預判后進行維護這樣不僅可以保障生產(chǎn)，降低機 電設(shè)備的事故發(fā)生率，而且還能延長機電設(shè)備的使用壽命； 4）電耗節(jié)能管理 通過智能儀表采集設(shè)備電能消耗值并通過上位組態(tài)界面顯示機電設(shè)備電能消耗情 況，判斷設(shè)備電能使用狀況，對電耗合理管理。 2.2 本課題的主要內(nèi)容 2.2.1 電機智能監(jiān)控系統(tǒng)原理圖 電機

15、智能綜合 保護器 1 電機智能綜合 保護器 2 電機智能綜合 保護器 3 電機 1電機 2電機 3 上位機（組態(tài)王） rs485/232 轉(zhuǎn)換器 rs232 rs485rs485 接口 modbus 通訊協(xié)議 圖圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 2.2.2 電機智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計原理 硬件方面：下位機設(shè)計使用以單片機為核心的電機智能綜合保護器，對電機工作 信號和數(shù)據(jù)進行采集，通過 a/d 轉(zhuǎn)換后進入智能儀表的單片機,通過其進行數(shù)據(jù)判斷和 故障診斷，處理后的結(jié)果可在其 led 面板上顯示，由于其采用 modbus 通訊協(xié)議，所 有的數(shù)據(jù)可以通過 modbus 通訊協(xié)議的 rtu 報文傳輸模式，rs

16、-485 通訊方式與上位機 連接，上位機采用北京亞控公司的“組態(tài)王軟件”，它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于 擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。這樣就實現(xiàn)了工作人員在調(diào)度室就能實時在線監(jiān)控 工廠現(xiàn)場的電機運行狀況，及時對工況進行判斷和處理，提高了工作效率，降低了事 故發(fā)生率，保障工廠正常運轉(zhuǎn)。 3 電機智能監(jiān)測系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計 3.1 電機智能綜合保護器介紹 3.1.1 主要特點及可實現(xiàn)功能 1) 集保護和測量于一體：具有對交流電機短路、缺相、堵轉(zhuǎn)、欠壓、三相電流不 平衡、接地、漏電、過載、反序保護功能，可對電機三相電流、電壓、有功、 無功、功率因數(shù)的測量顯示、電度計量及顯示； 2) 運行時間累計功能

17、：方便用戶定期檢修、維護電機； 3) 通訊方式：采用rs485通訊方式，rs485標準接口，結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、通 訊距離和數(shù)據(jù)傳輸速率適當，方便與各種監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。實現(xiàn)大范圍、甚 至跨地域的電機運行狀態(tài)和電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)，通訊協(xié)議翻涌工業(yè)標準modbus 協(xié)議rtu方式。 4) 故障追憶：存儲近期電機所發(fā)生的十次故障原因。上位機經(jīng)過通訊接口讀取記 錄。 3.1.2 主要技術(shù)指標 (1) 測量范圍 a相電流輸入；范圍：0-999a；精度：1% b相電壓輸入；范圍：ac150-ac500v；精度：1% (2) 過載保護：電機負載在1.05-8倍額定電流值時進行的過載保護 (3) 堵轉(zhuǎn)保護：當

18、工作電流達到3.5-8倍額定電流值時，進行堵轉(zhuǎn)保護。 (4) 短路保護：當工作電流達到8倍額定電流以上保護 (5) 漏電保護:漏電電流大于60ma可進行保護 (6) 欠壓保護：工作電壓連續(xù)120秒低于175v時，欠壓指示燈亮，進行欠壓保護 (7) 缺相保護：當任一相0.10倍額定電流時進行缺相 保護 被測量 a/d 轉(zhuǎn)換接口 單片機 面板鍵盤 鍵盤輸入接口 工作電源 d/a 轉(zhuǎn)換接口 顯示器接口led 通信 rs458 ram 圖圖 2 電機智能綜合保護器結(jié)構(gòu)框圖電機智能綜合保護器結(jié)構(gòu)框圖 3.1.3 單片機的選擇 本系統(tǒng)的智能儀表采用 atmel89 系列單片機中的 at89c55 作為微控

19、制器，其最 大特點就是片內(nèi)含有 flash 存儲器，便于修改程序代碼。以下是 89 系列單片機的優(yōu)點： 1）內(nèi)含 flash 存儲器，可以承受 l 萬次寫擦循環(huán)。在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可隨 意進行程序修改，這樣就大大縮短了程序的開發(fā)周期，減少了軟件開發(fā)中的浪費。 2）提供兩種省電工作方式。為了盡可能地發(fā)揮 cmos 電路功耗低的特點，at89 系列單片機有兩種由軟件產(chǎn)生的低功耗方式：空閑方式和掉電方式。在空閑方式下， cpu 停止工作，ram 和其他片內(nèi)的部件(如振蕩器、定時器計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等)繼 續(xù)工作。此時的電流可降到大約為正常工作方式時的 15在掉電方式下，所有片內(nèi) 的部件都停止工作，一切

20、功能都暫停，只有片內(nèi) ram 的內(nèi)容被保持。這種方式下的電 流可降到 15a 以下，最小可降到 06a。以上工作方式可有效降低功耗、節(jié)省電能。 3)由 8031 內(nèi)核構(gòu)成，與 mcs51 系列單片機兼容，這對于熟悉 mcs51 系列的用戶 來說，用 at89 系列單片機取代 5l 系列進行系統(tǒng)設(shè)計是輕而易舉的。 3.1.4 儀表面板設(shè)計 良好的儀表面板可以為用戶提供友好的操作界面，外觀美觀、結(jié)構(gòu)簡單、操作方 便是其設(shè)計的目標。本儀表的面板設(shè)計了四個鍵盤、多個指示燈和四位數(shù)碼顯示器， 用于完成數(shù)據(jù)設(shè)置和顯示。面板示意圖如圖3所示 圖圖 3 操作面板示意圖操作面板示意圖 表表 1 電機智能綜合保護

21、器面板說明電機智能綜合保護器面板說明 設(shè)置鍵遞增鍵遞減鍵確認鍵 表表 2 故障時指示燈故障時指示燈 指示燈過載失衡缺相反序漏電欠壓 顏色紅色 故障提示發(fā)生過載發(fā)生失衡發(fā)生缺相發(fā)生反序發(fā)生漏電發(fā)生欠壓 表表 3 運行指示燈參數(shù)運行指示燈參數(shù) 指示燈vakwkvarcoskwhkvarhtt 顏色紅色 指示顯 示內(nèi)容 電壓電流 有功 功率 無功 功率 功率 因數(shù) 無功 電度 累計運 行時間 表表 4 查詢故障保護時參數(shù)指示燈（單位指示燈）查詢故障保護時參數(shù)指示燈（單位指示燈） 指示燈vakwkvarcoskwhkvarhtt 顏色紅色 指示顯 示內(nèi)容 故障時 電壓 故障時 電流 故障時 電流比 故

22、障記 錄代碼 故障時 間（秒） 故障時 間（分） 故障時 間（日 月） 故障記 錄編號 在進行故障保護時的參數(shù)查詢時，單位指示燈用于指代顯示窗口的內(nèi)容。 3.1.5 儀表參數(shù)設(shè)置 監(jiān)控器在工作狀態(tài)下，通過菜單操作可以設(shè)置監(jiān)控器保護功能的開啟和關(guān)閉，修 改時鐘和各種參數(shù)。對于本系統(tǒng)使用的智能綜合保護器，由于其要與上位機通訊，采 用的 modbus 通訊協(xié)議，主從模式，因而需要對各個電機綜保進行地址設(shè)定，具體設(shè)置 步驟如下： 第一步：按確認鍵，進入用戶參數(shù)代碼選擇狀態(tài)，同時第四位數(shù)碼管閃爍，表示 用戶參數(shù)代碼的最后一位數(shù)字可以修改； 第二步：按遞加鍵或者遞減鍵，選擇用戶參數(shù)代碼的最后一位數(shù)，選擇“

23、c”； 第三步：按設(shè)置鍵，第三位數(shù)碼管閃爍，表示用戶參數(shù)代碼的倒數(shù)第二位數(shù)可以 修改； 第四步：按遞加鍵或者遞減鍵，選擇用戶參數(shù)代碼的倒數(shù)第二位，選擇“3”，則用 戶參數(shù)代碼選擇為“5-3c”，進入地址設(shè)置界面； 第五步：按設(shè)置鍵、按遞加鍵或遞減鍵輸入“1”，即將該儀表地址設(shè)置為 1 其余電機智能綜合保護器地址設(shè)置方法同上，依次設(shè)置為 2、3、n 表表 5 參數(shù)設(shè)置表參數(shù)設(shè)置表 參數(shù)設(shè)置 abc 5-0年月時日分秒 5-1變比漏電復延 5-2模式起延動延 5-3額定速率地址 5-4降起反序曲線 3.2 儀表與電機的接線方式 本電機智能綜合保護器主機端有兩路繼電器輸出，模擬量輸出插座；電流互感器

24、 插座，三相電壓輸入以及與 pc 機的通訊接口。如圖 4 所示： 圖 4 是主機端子接線圖: 圖圖 4 主機端子圖主機端子圖 本種型號電機綜合智能保護器外部接線端子分為兩排共 18 個接線端子，和兩個插 座即模擬量輸出插頭和電流互感器插頭。需要說明的是，保護器內(nèi)部工作電壓是 ac220v 由接線端子 1 和 2 接入；接線端子 3 和 4,5 和 6 是電機保護器的兩路繼電器輸 出，保護器在工作中根據(jù)檢測到的電機電流、電壓和運行時間，結(jié)合各種判據(jù)得出降 壓啟動轉(zhuǎn)換或保護等結(jié)論，通過繼電器輸出觸點動作，提供給用戶接入電機控制回路 或報警回路，實現(xiàn)電機運行保護或報警；本系統(tǒng)采用的是 rs485 通

25、訊即接線時連 9 和 10 號接線端子；模擬量輸出插座內(nèi)部與 1、2、3、4 號端子相接，模擬量輸出時與插座 相連便能實現(xiàn)其功能；電流互感器插座內(nèi)部與 1、2、3、4、5、6 端子相接，外部接的 是三相電流互感器；三相電壓 av380v 是從 13、14、16、18 接入電機綜合保護器內(nèi)部 的。 圖 5 是電機綜合保護器外部接線圖， 圖圖 5 外部接線圖外部接線圖 4 儀表與上位機的通信設(shè)計 在實際應(yīng)用中，常采用工控機或性能及配置較高的pc機作為上位機，以智能儀表 作為下位機構(gòu)成小型集散式測控系統(tǒng)。作為下位機的智能儀表完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和各 種控制任務(wù)，同時需要將數(shù)據(jù)傳送給上位機進行數(shù)據(jù)處理，從

26、而實現(xiàn)集中管理和最優(yōu) 控制。智能儀表的串口通信硬件電路已經(jīng)設(shè)計好，此時采用一個可靠、成熟且易于實 現(xiàn)的通信協(xié)議是該系統(tǒng)穩(wěn)定通信的關(guān)鍵。由于該儀表傳送的數(shù)據(jù)量并不大，所以基于 rs-485的modbus協(xié)議是一個較好的選擇。 4.1 modbus 協(xié)議簡介 modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互 之間，控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)例如以太網(wǎng)和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè) 標準。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)進行集中監(jiān)控。 此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進行 通信的。它描述了一個控制器請求訪問其它設(shè)備的過程

27、，如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請 求以及怎樣偵測錯誤并記錄，它制定了數(shù)據(jù)域格局和內(nèi)容的公共格式。 當在modbus 網(wǎng)絡(luò)上通信時，此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設(shè)備地址， 識別按地址發(fā)來的數(shù)據(jù)決定要產(chǎn)生何種行動，如果需要回應(yīng)，控制器將生成反饋信息 并用modbus 協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含了modbus 協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上 使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯誤 檢測的方法。 4.1.1 modbus通訊協(xié)議特點 （1）標準、開放，用戶可以免費、放心地使用modbus協(xié)議，不需要交納許可證 費，也不會侵犯知識產(chǎn)權(quán)。目前，支持modbus的廠家超過

28、400家，支持modbus的產(chǎn)品 超過600種。 （2）modbus可以支持多種電氣接口，如rs-232、rs-485等，還可以在各種介質(zhì) 上傳送，如雙絞線、光纖、無線等。 （3）modbus的幀格式簡單、緊湊，通俗易懂。用戶使用容易，廠商開發(fā)簡單。 4.1.2 modbus通信協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸 (1) 在modbus網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸 modbus網(wǎng)絡(luò)是一個工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程序控制器和計算機通過 公用線路或局部專用線路連接而成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既包括硬件、亦包括軟件。它可應(yīng)用 于各種數(shù)據(jù)采集和過程監(jiān)控。標準的modbus口是使用rs-232c兼容串行接口它定義了 連接口的針腳、電纜、信號

29、位、傳輸波特率、奇偶校驗?？刂破髂苤苯踊蚪?jīng)由modem 組網(wǎng)。 控制器通信使用主從技術(shù)，即僅一臺設(shè)備(主設(shè)備)能初始化傳輸(查詢).其它設(shè)備 (從設(shè)備)根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)反應(yīng)。 主設(shè)備可單獨和從設(shè)備通信，也能以廣播方式和所有從設(shè)備通信。如果單獨通信， 從設(shè)備返回一數(shù)據(jù)作為回應(yīng)，如果是以廣播方式查詢的，則不作任何回應(yīng)。modbus 協(xié) 議建立了主設(shè)備查詢的格式，設(shè)備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)、 一錯誤檢測域。 從設(shè)備回應(yīng)數(shù)據(jù)也由modbus協(xié)議構(gòu)成，包括確認要行動的域、任何要返回的數(shù)據(jù)、 和一錯誤檢測域。如果在數(shù)據(jù)接收過程中發(fā)生一錯誤，或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令，從 設(shè)

30、備將建立一錯誤數(shù)據(jù)并把它作為回應(yīng)發(fā)送出去。 (2) 在其它類型網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸 在其它網(wǎng)絡(luò)上，控制器使用對等技術(shù)通信，故任何控制都能初始和其它控制器的 通信。這樣在單獨的通信過程中，控制器既可作為主設(shè)備也可作為從設(shè)備。提供的多 個內(nèi)部通道可允許同時發(fā)生的傳輸進程。 在數(shù)據(jù)位，modbus 協(xié)議仍提供了主從原則，盡管網(wǎng)絡(luò)通信方法是“對等”。如果 控制器發(fā)送一數(shù)據(jù)，它只是作為主設(shè)備，并期望從設(shè)備得到回應(yīng)。同樣，當控制器接 收到數(shù)據(jù)，它將建立一從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制器。 (3)查詢回應(yīng)周期 a）查詢 查詢數(shù)據(jù)中的功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設(shè) 備要執(zhí)行功能的任何附加信

31、息。例如功能代碼03 是要求從設(shè)備讀保持寄存器并返回它 們的內(nèi)容。數(shù)據(jù)段必須包含要告之從設(shè)備的信息從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù) 量。錯誤檢測域為從設(shè)備提供了一種驗證數(shù)據(jù)內(nèi)容是否正確的方法。 b）回應(yīng) 如果從設(shè)備產(chǎn)生一正常的回應(yīng)，在回應(yīng)數(shù)據(jù)中的功能代碼是在查詢數(shù)據(jù)中的功能 代碼的回應(yīng)，數(shù)據(jù)段包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù)，像存器值或狀態(tài)。如果有錯誤發(fā)生， 功能代碼將被修改以用于指出回應(yīng)數(shù)據(jù)是錯誤的，同時數(shù)據(jù)段包含了描述此錯誤信息 的代碼。錯誤檢測域允許主設(shè)備確認數(shù)據(jù)內(nèi)容是否可用。 主主設(shè)設(shè)備備的的查查詢詢消消息息 功功能能代代碼碼 從從設(shè)設(shè)備備的的回回應(yīng)應(yīng)消消息息 設(shè)設(shè)備備地地址址 錯錯誤誤檢檢測測

32、 錯錯誤誤檢檢測測 功功能能代代碼碼 設(shè)設(shè)備備地地址址 數(shù) 據(jù) 段 數(shù) 據(jù) 段 圖圖6 主主-從查詢從查詢-回應(yīng)周期表回應(yīng)周期表 4.1.3 modbus 的傳輸模式 modbus 通信協(xié)議有 ascii（美國信息交換碼）和 rtu（遠程傳輸單元）兩種報文 傳輸模式。ascii 可打印字符便于故障檢測，而且對于用高級語言（如 fortan）編程的 主計算機及主 pc 很適宜。rtu 則適用于機器語言編程的計算機和 pc 主機。 用 rtu 模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是 8 位二進制字符，如欲轉(zhuǎn)換為 ascii 模式，則每個 rtu 字符首先應(yīng) 分為高位和低位兩部分，這兩部分各含 4 位，然后轉(zhuǎn)換成十六進制

33、等量值。用以構(gòu)成 報文的 ascii 字符都是十六進制字符。ascii 模式使用的字符雖是 rtu 模式的兩倍， 但 ascii 數(shù)據(jù)的譯碼和處理更為容易一些，此外，用 rtu 模式時報文字符必須以連續(xù) 數(shù)據(jù)流的形式傳送，用 ascii 模式，字符之間可產(chǎn)生長達 1s 的間隔，以適應(yīng)速度較慢 的機器。ascii 模式采用 lrc（縱向冗余校驗）方式進行校驗，其報文格式如下表所 示： 表表 6 ascii 模式報文格式模式報文格式 ：地址功能碼數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù) 1數(shù)據(jù) nlrc 高字節(jié)lrc 低字節(jié)回車換行 ascii 模式中，報文幀中的每個 8 位字節(jié)都轉(zhuǎn)換為兩個 ascii 碼發(fā)送。報文中的每

34、個 ascii 碼都由 16 進制字符組成，傳輸?shù)拿總€字符都包括 1 個起始位、7 個數(shù)據(jù)位、1 個奇偶校驗位、1 個停止位；如果沒有校驗位，則有兩個停止位。lrc 計算時不包括 開始的冒號符、lrc 本身和回車換行符。 rtu 模式的報文格式如下表所示： 表表 7 rtu 模式的報文格式模式的報文格式 地址功能碼數(shù)據(jù) 1數(shù)據(jù) ncrc 高字節(jié)crc 低字節(jié) 地址：modbus 地址，1 個字節(jié)； 功能碼：modbus 功能代碼，1 個字節(jié)。modbus 協(xié)議支持的功能碼共 16 條 （116） ，其中西門子 modbus rtu 協(xié)議庫支持最常用的 8 條； 信息數(shù)據(jù)：n 個字節(jié)，格式與功能

35、碼有關(guān)； crc ：循環(huán)冗余校驗，兩個字節(jié)。 本系統(tǒng)采用 rtu 報文傳輸模式， rtu 模式下，報文中的每個 8 位字節(jié)被轉(zhuǎn)化為 兩個 16 進制字符，然后以字節(jié)為單位進行傳輸，并采用 crc（循環(huán)冗余校驗）方式進 行校驗。rtu 模式的優(yōu)點在于在同樣的波特率下可比 ascii 方式傳送更多的數(shù)據(jù)，即 意味著同波特率下有著比 ascii 模式更高的傳輸效率。 代碼系統(tǒng)為 （1）8 位二進制十六進制數(shù)0.9 a.f（2）數(shù)據(jù)中的每個8位域都是一個兩個十六進制 字符組成每個字節(jié)的位 （3）1個起始位 （4）8個數(shù)據(jù)位最小的有效位先發(fā)送 （5）1個奇偶校驗位，無校驗則無 （6）1個停止位（有校驗時

36、），2個bit（無校驗時） （7）錯誤檢測域 表表 8 rtu 傳輸模式的特性傳輸模式的特性 特性rtu(8 位) 編碼系統(tǒng)二進制 開始位1 位 數(shù)據(jù)位8 位 奇偶校驗1 位（此位用于奇偶校驗 無校驗則無該位） 停止位1 或 2 位 每一個字符位數(shù) 錯誤校驗crc(循環(huán)冗余校驗) 4.1.4 modbus 的數(shù)據(jù)校驗方式 crc-16（循環(huán)冗余錯誤校驗） crc-16 錯誤校驗程序如下：報文（此處只涉及數(shù)據(jù)位，不指起始位、停止位和任 選的奇偶校驗位）被看作是一個連續(xù)的二進制，其最高有效位（msb）首選發(fā)送。報 文先與 x16 相乘（左移 16 位），然后看 x16+x15+x2+1 除，x16

37、+x15+x2+1 可以表示為二進制數(shù) 11000000000000101。整數(shù)商位忽略不記，16 位余數(shù)加入該報文 （msb 先發(fā)送），成為 2 個 crc 校驗字節(jié)。余數(shù)中的 1 全部初始化，以免所有的零 成為一條報文被接收。經(jīng)上述處理而含有 crc 字節(jié)的報文，若無錯誤，到接收設(shè)備后 再被同一多項式（x16+x15+x2+1）除，會得到一個零余數(shù)（接收設(shè)備核驗這個 crc 字節(jié)，并將其與被傳送的 crc 比較）。全部運算以 2 為模（無進位）。 習慣于成串發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備會首選送出字符的最右位（lsb-最低有效位）。而在 生成 crc 情況下，發(fā)送首位應(yīng)是被除數(shù)的最高有效位 msb。由于在

38、運算中不用進位， 為便于操作起見，計算 crc 時設(shè) msb 在最右位。生成多項式的位序也必須反過來， 以保持一致。多項式的 msb 略去不記，因其只對商有影響而不影響余數(shù)。 生成crc16校驗字節(jié)的步驟如下： （1） 取一個16 bit 之緩存器設(shè)定值= ffffh （所有數(shù)位全部為1），作為crc 緩存器； （2）該16位寄存器的高位字節(jié)與開始8位字節(jié)進行“異或”運算，運算結(jié)果放入這 個 16位寄存器； （3）把這個16寄存器向右移一位； （4）若向右(標記位)移出的數(shù)位是1，則生成多項式1010000000000001和這個寄存 器進行“異或運算；若向右移出的數(shù)位是0，則返回3； （5）

39、重復（3）和（4），直至移出8位； （6）另外8位與該十六位寄存器進行“異或”運算； （7）重復（3）（6），直至該報文所有字節(jié)均與16位寄存器進行“異或”運算， 并移位8次； （8）這個 16 位寄存器的內(nèi)容即 2 字節(jié) crc 錯誤校驗，被加到報文的最高有效位。 4.1.5 錯誤檢測方法 標準的modbus串行網(wǎng)絡(luò)采用兩種錯誤檢測方法。奇偶校驗對每個字符都可用，幀 檢測(crc)應(yīng)用于整個消息。它們都是在消息發(fā)送前由主設(shè)備產(chǎn)生的，從設(shè)備在接收過 程中檢測每個字符和整個消息幀。用戶要給主設(shè)備配置一預先定義的超時時間問隔， 這個時間間隔要足夠長，以便任何從設(shè)備都能作為正常反應(yīng)。如果從設(shè)備測到一

40、傳輸 錯誤，消息將不會接收，也不會向主設(shè)備做出回應(yīng)。這樣超時事件將觸發(fā)主設(shè)備來處 理錯誤。發(fā)往不存在的從設(shè)備的地址也會產(chǎn)生超時。 (1)奇偶校驗 用戶可以配置控制器是奇或偶校驗，或無校驗。這將決定了每個字符中的奇偶校驗位 是如何設(shè)置的。本系統(tǒng)配置控制器是偶校驗。如果指定了偶校驗，“1”的位數(shù)將算到每 個字符的位數(shù)中（rtu中8個數(shù)據(jù)位），例如rtu 字符幀中包含以下8個數(shù)據(jù)位： 1 1 0 0 0 1 0 1 整個“1”的數(shù)目是4個。如果便用了偶校驗，幀的奇偶校驗位將是0 ，便得整個“1” 的個數(shù)仍是4個。 (2) crc檢測 使用rtu模式，消息包括了一基于crc方法的錯誤檢測域。crc域檢

41、測了整個消 息的內(nèi)容。crc域是兩個字節(jié)，包含一16位的二進制值。它由傳輸設(shè)備計算后加入到 消息中。接收設(shè)備重新計算收到消息的crc，并與接收到的crc域中的值比較，如果 兩值不同，則有誤。 4.2 modbus 協(xié)議實現(xiàn)的通訊方式的設(shè)計 數(shù)字化通信技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用推動了控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，并成 為自動化領(lǐng)域的熱門技術(shù)和應(yīng)用實踐。傳統(tǒng)的有線通信由于對通信線路的依賴，應(yīng)用 范圍有所限制，無線通信正在得到巨大的發(fā)展和使用。無線通信技術(shù)在工業(yè)自動化系 統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在各類支持無線通信的智能儀表及遠程、分布控制系統(tǒng)的通信上。 雖然各種先進的通信技術(shù)在工業(yè)自動化系統(tǒng)和終端中獲得了廣泛的應(yīng)

42、用，傳統(tǒng)的通信 方式(如串口通信)仍然是許多儀表和裝置的基本通信方式，在終端級它們是所有通信方 式中應(yīng)用最多的。 4.2.1 rs-485 串行標準接口 串口是一種接口標準，它規(guī)定了接口的電氣標準，簡單說只是物理層的一個標準。 沒有規(guī)定接口插件電纜以及使用的協(xié)議，所以只要我們使用的接口插件電纜符合串口 標準就可以在實際中靈活使用，在串口接口標準上使用各種協(xié)議進行通訊及設(shè)備控制。 串行通訊方式具有使用線路少、成本低的特點，在遠程傳輸時被廣泛采用。在串行通 訊時，要求通訊雙方都采用一個標準接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進行通 訊。rs-232接口和rs-485接口是目前最常用的兩種串行通訊接

43、口。 由于 rs232 接口標準出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點： （1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與ttl 電平 不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與ttl 電路連接。 （2）傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20kbps； （3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共 地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。 （4）傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50 英尺，實際上也只能用在 50 米左右。 綜上所述原因，所以rs-232接口在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用中不能得到推廣。 針對rs-232的不足，出現(xiàn)了rs-485接口標準，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、

44、價格低廉、通 信距離和數(shù)據(jù)傳輸速率適當，被廣泛應(yīng)用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇 控制、監(jiān)控報警等領(lǐng)域。 它具有以下特點： （1）rs-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10mbps。 （2）rs-485接口的最大傳輸距離為1200m。 （3）rs-485接口采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即 抗噪聲干擾性好。 （4）rs485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以rs485接口均采用 屏蔽雙絞線傳輸。 （5）rs-485接口在總線上允許連接多達128個收發(fā)器，即具有多站能力，可以利 用rs-485接口方便地建立控制網(wǎng)絡(luò)。 基于rs-485接口標準的以上優(yōu)點，本系統(tǒng)

45、采用rs-485通信接口。采用rs-485作為 物理層，modbus總線系統(tǒng)如圖7所示。 主機 轉(zhuǎn)換器 rs232rs485 設(shè)備 1設(shè)備 2設(shè)備 3 圖圖7 modbus總線系統(tǒng)圖總線系統(tǒng)圖 4.2.2 rs-485 轉(zhuǎn) rs-232 轉(zhuǎn)換接口設(shè)計 隨著數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，通常由單片機構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)，如儀器儀表、智 能設(shè)備等，都需要與pc機之間交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)與pc機之間的通訊功能，以充分發(fā)揮pc 和單片機之間的功能互補，資源共享的優(yōu)勢。以往常用的rs-232協(xié)議在很大程度上已 不能滿足設(shè)計的要求，如傳輸速率慢，傳輸距離短，傳輸信號易受外界的干擾等缺點， 為了克服rs-232協(xié)議的缺點，采

46、用加接性能優(yōu)越的rs-485接口芯片方式，利用此芯片 實現(xiàn)單片機與pc機的實現(xiàn)遠程通訊，從而實現(xiàn)用pc機來管理單片機的功能。 rs485-232轉(zhuǎn)換器主要包括了電源、232電平轉(zhuǎn)換、485電路三部分。本電路的232 電平轉(zhuǎn)換電路采用了max232集成電路，485電路采用了max485集成電路。為了使用 方便，電源部分設(shè)計成無源方式，整個電路的供電直接從pc機的rs232接口中的 dtr（4腳）和rts（7腳）竊取。pc串口每根線可以提供大約9ma的電流，因此兩根 線提供的電流足夠供給這個電路使用了。使用本電路需注意pc程序必須使串口的dtr 和rts輸出高電平，經(jīng)過d3穩(wěn)壓后得到vcc。 ma

47、x485 是通過兩個引腳 re（2 腳）和 de（3 腳）來控制數(shù)據(jù)的輸入和輸出。當 re 為低電平時，max485 數(shù)據(jù)輸入有效；當 de 為高電平時，max485 數(shù)據(jù)輸出有效。 在半雙工使用中，通常可以將這兩個腳直接相連，當 pc 機接收數(shù)據(jù)時，使用 max232 的 9 腳輸出低電平，使 max485 的/re 和 de 為低電平而處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。 當 pc 機發(fā)送數(shù)據(jù)時 max232 的 9 腳輸出高電平，使 max485 的/re 和 de 為高電平 而處于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。 vcc gnd ro 1 re 2 de 3 di 4 gnd 5 b 6 a 7 vcc 8 u6 max

48、485 1 6 2 7 3 8 4 9 5 db2 db9 0.1uf c19 1uf c18 gnd 0.1uf c20 1uf c21 vcc c1+ 1 v+ 2 c1- 3 c2+ 4 c2- 5 v- 6 t2o 7 r2i 8 r2o 9 t2i 10 t1i 11 r1o 12 r1i 13 t1o 14 gnd 15 vcc 16 u5 max232cpe 1k r15 res2 1.1uf c22 vcc 120 r17 gnd vcc 1 2 j1 con2 a b txd rxd d3d4 vinvout gnd vr2 1uf c15 gnd 0.1uf c17 1uf

49、 c16 vcc gnd 120 r16 120 r18 gnd vcc 圖圖8 rs485-232轉(zhuǎn)換器電路圖轉(zhuǎn)換器電路圖 4.3 電機智能綜合保護器的 modbus-rtu 通訊協(xié)議 （1）通訊口設(shè)置 通訊方式：異步串行通訊接口，rs-485 波特率 11038400bps（默認 9600） （2）數(shù)據(jù)禎格式 一位起始位 八位數(shù)據(jù)位 偶校驗 一位停止 表表9 數(shù)據(jù)幀格式表數(shù)據(jù)幀格式表 11-bits character frame start bit 0123456stop bit even panty n 7 8-data bits （3）電機智能綜合保護器寄存器起始地址 表表10 電機

50、綜合保護器寄存器地址表電機綜合保護器寄存器地址表 功能功能說明 寄存器 地址 寄存器長度 （字） 數(shù)據(jù)類型 0000h 有功電度 0001h 2long 0004h 10h 累計運行時間 0005h 2long 電機狀態(tài)（d0- d8 代表欠壓、 漏電、反序、 缺相、失衡、 過流、保護、 運行、啟動） 0006h1ushort a 相電流0007h1ushort b 相電流0008h1ushort c 相電流0009h1ushort 000dh 三相有功功率 000eh 2long 三相功率因數(shù)0011h1ushort 0012h 有功電能 0013h 2long 04h a 相有功功率001

51、8h2long 0019h 001ah b 相有功功率 001bh 2long 001ch c 相有功功率 001dh 2long a 相電壓000ah1ushort b 相電壓000bh1ushort c 相電壓000ch1ushort 5 上位機及組態(tài)設(shè)計 5.1 上位機選擇 本系統(tǒng)上位機采用研華工控機ipc-610，具有以下優(yōu)點： （1）機箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力 （2）機箱內(nèi)有專用底板，底板上有pci和isa插槽 （3）機箱內(nèi)有專門電源，電源有較強的抗干擾能力 （4）具備連續(xù)長時間工作能力 （5）采用便于安裝的標準機箱 （6）性能穩(wěn)定、可靠 5.2 人機界面設(shè)計

52、人機界面的設(shè)計在自動化測控系統(tǒng)設(shè)計中的地位是相當突出的，良好的人機界面 對系統(tǒng)性能的改善起到極大的推進作用。但一個實用的界面設(shè)計離不開對系統(tǒng)內(nèi)部結(jié) 構(gòu)和工作機制的了解，良好的界面技術(shù)是人們對系統(tǒng)運行機制理解的外觀表現(xiàn)，只有 將實際工程問題與計算機技術(shù)結(jié)合起來，才能開發(fā)出友好的人機界面。 組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，他們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控 層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良 好的用戶開發(fā)界面和簡潔的使用方法，其預置的各種軟件模塊可以非常容易的實現(xiàn)和 完成監(jiān)控層的各項功能。 本系統(tǒng)設(shè)計采用北京亞控的“組態(tài)王”組態(tài)軟件，其具有以下特點： （

53、1）強大的界面顯示組態(tài)功能，運行于windows環(huán)境下，充分利用windows的圖 形功能完善界面美觀的特點，可視化的風格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接 進人開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時間。豐富的圖形控件和工況圖庫，既提供所需的組件，又是界 面制作向?qū)?。提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可 任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的界面設(shè)計中解放出來，豐富的動畫連接方式，如 隱含、閃爍、移動等等，使界面生動、直觀。 （2）適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短。開放性是指組態(tài)軟件 能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)備。開放性是衡量一個組態(tài)軟件好壞的重要 指標。 組態(tài)軟件向下

54、應(yīng)能與低層的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通信，向上能與管理層通信，實現(xiàn)上 位機與下位機的雙向通信 （3）具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)連接功能； （4）中文界面，具有人機界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點。對用戶而言，操作簡單 易學且編程簡單，參數(shù)輸入與修改靈活，具有多次獲重復反震運行的能力，可以實時 的顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線，能很直觀的顯示控制系統(tǒng)的實時曲線； （5）豐富的功能模塊。提供豐富的功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場需求。利 用各種功能模塊，完成實時監(jiān)控、產(chǎn)生功能報表、顯示歷史曲線、實時曲線、提供報 警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機界面，易于操作； （6）強大的數(shù)據(jù)庫。配有實時數(shù)據(jù)庫，可

55、存儲各種數(shù)據(jù)，如模擬量、離散量、字 符型等，實現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。 （7）可編程的命令語言。有可編程的命令語言，使用戶可根據(jù)自己的需要編撰程 序，增強圖形界面 5.2.1.組態(tài)王主要參數(shù)設(shè)置 （1）定義組態(tài)王設(shè)備 組態(tài)王定義設(shè)備時選擇：plc 莫迪康 modbus(rtu) 串行 （2）設(shè)備地址及地址參數(shù)定義 設(shè)備地址格式：address:delay:delay2 address 1-247 設(shè)備地址，此處設(shè)備地址應(yīng)與電機綜合保護器內(nèi)部設(shè)置的地址保持 一致 delay 0-60000 發(fā)送每條命令幀后的延遲時間（毫秒） delay2 0-100000 發(fā)送每條命令幀前的延遲時間（毫秒） 例

56、如： 1:300:500 若 delay/delay2 為 0，或者不輸入 delay/delay2，驅(qū)動里發(fā)送命令幀后/前就不會 有延遲。 建議的通訊參數(shù)：無需設(shè)置通訊參數(shù)，視具體設(shè)備而定 （3）串口設(shè)置 圖圖9 組態(tài)王串口設(shè)置組態(tài)王串口設(shè)置 （4）組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典i/o 變量定義 表表11 組態(tài)王組態(tài)王i/o變量定義表變量定義表 寄存器名稱讀寫屬性數(shù)據(jù)類型變量類型寄存器范圍 dddd 0dddd讀寫biti/o 離散1 , 50000 1dddd只讀biti/o 離散1 , 9999 3dddd只讀shortushorti/o 整數(shù)1 , 65535 4dddd讀寫shortushorti/

57、o 整數(shù)1 , 65535 8dddd只讀float,longi/o 實數(shù)1 ,65534 9dddd讀寫float,longi/o 實數(shù)1 ,65534 swap讀寫ushorti/o 整數(shù) 5.2.2 組態(tài)界面設(shè)計 第一步：添加變量，如下圖所示 圖圖 10 組態(tài)王變量添加界面組態(tài)王變量添加界面 第二步：繪制組態(tài)界面，如下圖 圖圖 11 組態(tài)王繪制界面組態(tài)王繪制界面 第三步：連接變量，以 a 相電壓為例： 雙擊文本框，出現(xiàn)動畫連接，選擇模擬值輸出，在表達式后點擊“？”選擇“a 相電壓” 圖圖 12 組態(tài)王變量連接界面組態(tài)王變量連接界面 這樣就完成了變量的連接，其余變量連接方法同上。 5.3 上位機仿真試驗 （1）設(shè)置配置向?qū)?，?i/o 設(shè)備列表顯示區(qū)中，選中 plc 設(shè)備，單擊符號“+”將 該節(jié)點展開，再選中“亞控”，單擊符號“+”將該節(jié)點展開，選中“仿真 plc”設(shè)備，再單 擊符號“+”將該節(jié)點展開，選中“串行”。 之后分別設(shè)置邏輯名稱、設(shè)備地址、通訊參 數(shù)，完成設(shè)備配置信息。 圖圖 13 仿真設(shè)備配置向?qū)нx擇仿真設(shè)備配置向?qū)нx擇 （2）