基于Modbus协议和Profibus现场总线的自然环境温湿度测控系统设计

基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计,结合Profibus现场总线的应用

在自然环境中,大型基地,如仓库,对其内部温度和湿度参数尤为关注,因为这直接影响到储存设备是否能够无腐蚀、完好地被保存。因此,自动测量空间内的温湿度并在需要时控制风机以维持适宜条件是非常必要的。本文提出利用分布式系统与Modbus协议来实现高稳定、高可靠的数据收集,同时通过PC机上的ACCESS软件进行数据分析和处理,并发出风机指令,以实现温湿度的自动监控。

系统构成

该温湿度测量控制系统是一种传感器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通信。使用RS485通信方式并采用Modbus协议组成工业级485网络,然后再加上风机等设备。下位机采用一线总线(12wireinter2face)温度传感器精确采集温湿度信号,并由PIC16单片机处理信号通过RS-485总线发送给上位机,上位机会AT89S52中央控制单元,可进行数据处理和储存,并可与PC交互驱动风machine开关。

Modbus协议

Modbus适用于半双工RS-485总线,支持一个主机关联多个从站,每个从站分配唯一地址。工作时采用命令——应答通讯方式,每一种命令帧对应一种应答帧。在标准Modbus中定义了许多功能代码,不同功能代码要求从站响应不同内容。

系统硬件实现

该系统硬件采用上位机和下位机构成通信网络完成数据收集和存储,上位机会AT89S52单片機、通訊模块、存儲模块、狀態指示模块组成;下位機主要由PIC16單片機、溫濕傳感器、風機控制單元及狀態指示模組組成。

系統軟體設計

本系統中的溫濕監測系統軟體可以使用VB語言開發,並基於Access資料庫進行管理。該軟體具有類似Windows界面且操作簡便,其主要功能包括數據收集、新設置用戶管理等。

結束語

本文討論了通過基于Modbus協議實現溫濕參數采集與控制方法,並應用Profibus现场總線技術。此外,本文給出了各個環節(硬件實現嵌入式軟體設計與PC端應用)的具體方法,以供設計者參考並應用於相關項目開發中。

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