基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计与现场总线技术应用200例在自然环境中的应用

目前,大型基地(比如仓库)对其空间内部的温度和湿度参数非常关注,因为这直接关系到其中储存的设备是否能够无腐蚀、完好的被保存。因此,能够自动测量空间内的温湿度并在需要的时候开启风机以控制温湿度是很有必要的。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的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、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,然后再加上风機、打印機等。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)温度传感器来和shtll湿度传感器精确地采集温湿度信号,并应用PIC16单片机来把处理的信号通过RS-485总线发送给上位機。上位機是采用AT89S52の中央控制单元,可進行數據處理與數據儲存,並可與PC機實現數據交互,進而通過該網絡驅動風機控制開關通斷。

Modbus协议

Modbus协议适用于半双工의RS-485總線。該總線上一般可有一个主机会话多个从设备,每个從設備分配唯一地址。在工作时采用命令——应答通訊方式,每一种命令帧都对应着一种应答帧,主机会話要訪問到的從設備發出命令帧,然后由地址匹配的地方进行响應,再向主机关聯发出的与命令帧對應应答帧;地址不匹配的地方不會響應命令帧。这種一個問題一個答案通訊方式可以大大的提高數據傳輸正確性。

系統硬件實現

本系統硬件採用了一台上位機及多個下位機構成了通訊網路,以完成數據收集及儲存。此外,上位機主要由AT89S52單片微處理器、通訊模組、儲存模組狀態指示模組構成,而下位機則主要由PIC16單片微處理器、高溫濕氣傳感器、高溫濕氣傳感器、風扇調節單元狀態指示模組及通訊模組構成。

系統軟體設計

本系統之溫濕測量系統軟體,可使用VB語言來開發,並基於Access資料庫進行管理。本軟體之特點類似於Windows圖形界面操作方法,因此十分簡單易操作,其完成了包括資料收集系統設置用户管理資料處理資料顯示歷史資料分析報警設定設備管理輸出報表圖形顯示等各項功能。

5 結束語言

本文主要探討通過基于Modbus協議之485網絡來實現溫濕氣質量監測與自動調節之具體方法。在文章中根據項目所需提供了各個環節(即硬件嵌入式軟體PC端軟體)的具體解決方案,以便于設計師們在開發過程中作為參考。

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