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内嵌Modbus协议的远程监控系统的设计

2013-11-14 09:41
论恒
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  建立Socket通信是第一步,远程监控终端与数据服务器建立连接是通过发送注册包实现的,TCP保活机制被启动,等候服务器发出命令,写入或读取设备参数命令由数据服务器发送的时候,按照Modbus TCP协议远程监控终端接收命令,在传入设备之前把它转化为Modbus协议,根据其命令RTU设备对相应设备参数进行写入或读取,并向远程监控终端发送响应.在写入或读取成功的条件下,按照Modbus TCP协议接收到的响应被远程监控终端被封装,并且发送给数据服务器;如果是失败的写入或读取,按照Modbus TCP协议异常响应被远程监控终端发送到数据服务器。

  (3)设计与实现套接字通信

  监控设备与服务器之间的数据交换是通过套接字通信层得以实现的,整个设计的核心是是串口同层并联.设计通信部分的流程如图1所示。

内嵌Modbus协议的远程监控系统的设计

  (4)设计与实现串口通信

  去除报文头的Modbus数据的读取来自于共享内存.半双工机制是串口采用的机制,不能同时进行接收数据与发送命令,串口数据的读取是在发送完命令之后.自动方向切换芯片被采用之后就可以解决这一问题了.串口通信流程图如图2所示。

内嵌Modbus协议的远程监控系统的设计

  四.分析系统性能

  (1)在监控系统的作用和功能方面,在空压机中对压风机房管理.操作效率低下以及人力物力浪费等问题进行解决,使处理.交换.传递信息的速度加快,使监控系统的可靠性和安全性得到保证,使控制系统的人性化.智能化.自动化水平提高.主要功能在远程监控系统中得以实现的有:使工作报表正常运行,各种故障中的报警得以实现;供气压力参数可以远程设定,能够在线修正参数;实时监测供气压力,供气过压和欠压都会进行报警;供电系统的可靠性得以提高;等等。

  (2)通过透明传输的方式,接收到的命令只需被远程监控终端进行拆包,即协议解析不需要进行,MBAP报文头被去掉;RTU响应被收到之后,只需组装接收到的响应,即CRC差错校验被去掉,加上MBAP报文头,协议解析不需要进行,协议的透明化得以实现.套接字通信性能的完善是通过Socket异常处理来实现的,对于数据服务在网络中断并自动重连能够及时被系统检测到.正常的网络中断很容易被套接字通信机制发现,而像拔掉网线等不正的网络中断则不易被其发现。

  五.结束语

  通过上述浅析Modbus协议.系统设计构架.分析系统性能,可以得知,基于内嵌Modbus协议的远程监控系统,可以实现设备参数读写和套接字通信,使处理、交换、传递信息的速度加快.总之,这一系统具有很多优势,需要我们加大这这方面的研究和应用。

 

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