一身州、摘要
       NHR系列智能顯示控制儀表是經(jīng)過多年開發(fā)制造經(jīng)驗而設(shè)計生產(chǎn)，集諸多全新功能于一身的新一代智能顯示控制儀表。針對現(xiàn)場溫度露龙、壓力撵靴、液位、速度注辜、流量等各種信號進行采集招砌、顯示、控制策洒、遠傳粉私、通訊、打印等處理近零，構(gòu)成數(shù)字采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng)诺核，廣泛運用于電力、石化久信、冶金窖杀、輕工、制藥入篮、航空等諸多領(lǐng)域陈瘦。產(chǎn)品的EMC設(shè)計符合GB/T17626.2-11相關(guān)規(guī)定，同時產(chǎn)品取得了CE認證潮售。
二痊项、產(chǎn)品的市場背景
       在自動化控制領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展酥诽，在產(chǎn)業(yè)上的分布式控制系統(tǒng)中鞍泉，經(jīng)常需要采用串行通訊來達到遠程信息交換的目的。目前肮帐，用于串行通訊的接口標(biāo)準包括:rs-232咖驮、rs-422、rs-423和rs-485代徒。rs-232是最早的串行接口標(biāo)準市口，廣泛應(yīng)用在短間隔、較低波特率串行通訊中昔黍。其后發(fā)展起來的rs-422穗俩、rs-485是平衡傳送的電氣標(biāo)準，比起rs-232非平衡的傳送方式在電氣指標(biāo)上有了大幅度的進步伴糟。rs-485串行接口的電氣標(biāo)準實際上是rs-422的變型熏祝，它屬于七層osi(open system interconnection，開放系統(tǒng)互連)模型物理層的協(xié)議標(biāo)準壮焰。由于性能優(yōu)異们眶、結(jié)構(gòu)簡單法厢、組網(wǎng)輕易，rs-485總線標(biāo)準得到了越來越廣泛的應(yīng)用嘶违。下面是關(guān)于虹潤NHR 系列智能顯示控制儀表在RS-485通信中的應(yīng)用怎猜。
三、產(chǎn)品的技術(shù)原理
       1旭贬、系統(tǒng)技術(shù)方案
　   工業(yè)場合中,經(jīng)常要用一些儀表去控制如溫度竭沫、液位、流量等骑篙。在某些場合,需要1臺控制器靈活地控制多臺儀表,以達到設(shè)計控制目的蜕提。
       本文利用標(biāo)準的MODBUS RTU通訊協(xié)議與 RS-485通信指令,方便的實現(xiàn)與多臺虹潤NHR系列儀表的串行通信.成功的實現(xiàn)了用單臺控制器對多臺儀表的靈活控制“卸耍可編程控制器允許在一個RS-485通信接口上連接多達100臺虹潤儀表,儀表大于60臺時,需加一個RS-485中繼器谎势，RS-485通信口通信距離長達1KM以上。
       2杨名、RS-485總線的硬件設(shè)計
      考慮到此控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)較多脏榆，整個網(wǎng)絡(luò)超過100個節(jié)點，為保證通訊的可靠性和通訊效率按照儀表在系統(tǒng)中實現(xiàn)的不同功能台谍、數(shù)據(jù)流量须喂、實時性要求把各儀表分布到兩條總線上，而且所選器件中的rs-485芯片驅(qū)動能力均達到255點趁蕊，通訊速率選9.6Kbps坞生，離主站最遠的節(jié)點不超過50m。
       3妒贞、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
       為了能使具體的命令翁写、數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上正確地傳輸，在數(shù)據(jù)鏈路層必須提供一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議剑银，保證在物理層的比特流出現(xiàn)錯誤時進行檢測和校正汰检，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀和命令幀的功能。然而锄垛，為保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量何杈，對每個字節(jié)進行校驗的同時，應(yīng)盡量減少特征字和校驗字默峦，而常用的數(shù)據(jù)包格式由引導(dǎo)碼剿液、長度碼、地址碼摸马、命令碼筏所、數(shù)據(jù)胧扇、校驗碼五逢、尾碼組成蜀悯，每個數(shù)據(jù)包長度達20～30字節(jié)，在rs-485系統(tǒng)中這顯得又有些繁雜竹观。由于modbus協(xié)議是公然的通訊協(xié)議镐捧，而且被很多的工控產(chǎn)品生產(chǎn)廠家支持，該協(xié)議已廣泛應(yīng)用于水利臭增、水文懂酱、電力等行業(yè)設(shè)備及系統(tǒng)的國際標(biāo)準中，因此誊抛，本系統(tǒng)采用modbus協(xié)議作為此控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議列牺。
       在此控制中由于對plc和變頻器的通訊數(shù)據(jù)量小而且實時性要求不高，因此采用modbus ascii方式拗窃，而對單片機的數(shù)據(jù)通訊量較大且實時性要求高,因此采用modbus rtu方式。
四、產(chǎn)品的應(yīng)用
       考慮到100臺儀表在RS485總線上的實時性阳堕、有效性潭枣、正確性，現(xiàn)將100臺虹潤NHR系列智能控制儀表通訊組網(wǎng)分為兩條總線宾毒，分別由PLC的串口擴展口分別定義為A1驼修、B1和A2、B2 卸橘；下面是虹潤NHR系列智能控制儀表與PLC主機連接圖敌夜，見圖1、圖2：
                   
                         
       1塞这、 虹潤NHR系列智能顯示控制儀表通信參數(shù)配置
       (1)塔苦、通信方式為RS-485, (1個起始位,1個或2個停止位,8位數(shù)據(jù),無奇偶校驗)
       (2)、通信傳輸數(shù)據(jù)的波特率(1.2K 2.4K 4.8K 9.6K 19.2K )可在儀表叁數(shù)baud中設(shè)定
       (3)闽但、通信協(xié)議為標(biāo)準Modbus Rtu 模式
       這里重點突出可編程控制器與虹潤NHR儀表RS-485接口部分医窖。在工業(yè)現(xiàn)場,RS-485通信是應(yīng)用較多的一種通信方式,圖中可編程控制器通過RS-485通信接口與多個NHR儀表相連接,最多可達到100臺,每臺儀表被賦予各自的地址碼,用以識別身份,( 地址碼可在儀表叁數(shù)Addr中設(shè)定)，子單元和主單元采用地址輪詢方式阁喉。這樣可編程控制器的RS-485通信口便能通過RS485總線對掛在下面的所有儀表進行控制操作蔽树。
       2、 虹潤NHR系列智能數(shù)字顯示控制儀通信數(shù)據(jù)流解析
       本通信協(xié)議采用標(biāo)準ModBus協(xié)議噪设，采用RTU（十六進制數(shù)）傳輸模式碗挟。ModBus協(xié)議是一種主---從式協(xié)議。任何時刻只有一個設(shè)備能夠在線路上進行發(fā)送乔墙。由主站管理信息交換竞谒，且只有主站能發(fā)起。主站會依次對從站進行輪流查詢腔召。只有當(dāng)從站地址與輪詢地址相匹配杆查，從站才能回復(fù)消息扮惦。從站之間不能進行直接通信。協(xié)議楨中不包含任何消息報頭及消息結(jié)束符亲桦，消息的開始和結(jié)束依靠間隔時間來識別崖蜜，當(dāng)間隔時間長于或等于3.5個字符時，即作為檢測到楨結(jié)束客峭。如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)沒有與查詢地址相一致的從站或從站接收時CRC校驗出錯豫领，主站將不會接收到返回楨，這時主站根據(jù)超時設(shè)定判斷是否超時舔琅，如超時等恐，作出重發(fā)或彈出異常錯誤窗口動作。
       協(xié)議楨定義如下：

       從站地址：地址必須在1---247之間备蚓。

       在同個主站網(wǎng)絡(luò)中每個從站地址必須鼠锈。

       0為廣播地址，從站接收消息并作相應(yīng)處理星著，但不能回復(fù)消息购笆。

       功能代碼：包含讀、寫寄存器良稽。

       數(shù)據(jù)：    以二進制代碼傳輸挥挚。

CRC16：  循環(huán)冗余校驗，校驗從從站地址到數(shù)據(jù)區(qū)最后一個字節(jié)坞裂，計算多項式碼為A001(hex)卜伟。

（1）、通訊口設(shè)置

       通訊方式   異步串行通訊接口声碴，如RS-485米原，RS-232等

波特率     2400～9600bps（可由設(shè)定儀表二級參數(shù)自由更改，設(shè)定儀表二級參數(shù)BT扫应，默認4800）

       （2）虹悄、字節(jié)數(shù)據(jù)格式 HEX

       一位起始位、八位數(shù)據(jù)位忽秕、一位停止位场魏、無校驗

   起始位                                       數(shù)據(jù)位（從低到高）                                                              停止位

       （3）、消息楨格式  （讀悦要、寫功能是從主站角度定義的）

        讀寄存器楨

       讀寄存器返回楨

      寫寄存器楨

       寫寄存器返回楨

       錯誤返回楨

       功能代碼表：1

       錯誤代碼表：2

    3 、產(chǎn)品圖片

       五腥光、結(jié)論

        本文利用標(biāo)準的MODBUS協(xié)議和虹潤NHR系列智能顯示控制儀表進行RS-485通信,實現(xiàn)了單臺控制器控制多臺NHR儀表的任務(wù),并能實時檢測各儀表的運行狀態(tài),整個系統(tǒng)控制靈活方便, 方案結(jié)構(gòu)簡單,開發(fā)成本低,周期短,既使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下也能穩(wěn)定工作关顷。