基于RS485总线和Modbus RTU通讯协议的液位监测系统--《工业控制计算机》2014年09期
基于RS485总线和Modbus RTU通讯协议的液位监测系统
【摘要】：针对非接触式液位检测,设计了一套适用于工业生产的液位检测系统。该系统采用Modbus RTU协议,采用RS485与上位机进行通信。首先进行了系统方案设计,在分析RS485和Modbus协议相关性能基础上,进行了软件设计,并给出部分设计代码。实际工程应用表明,该系统能够稳定运行。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TH816【正文快照】：
在工业生产中,液位检测被广泛需要例如污水处理、化工、石油工厂、油罐运输中。针对不同的应用环境,不同的测量范围、不同的测量精度,国内外在液位检测方面采用了不同的技术来实现。本文针对非接触测量设计一种高精度液位检测系统,可广泛应用于国内外液位检测领域。1方案设计
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【参考文献】
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刘进;于海生;吴贺荣;刘旭东;;[J];工业控制计算机;2010年10期
穆岩;陈波;;[J];工业控制计算机;2011年05期
陈海;王新民;沈宁;;[J];测控技术;2007年01期
王晓忠;时振伟;王启宏;;[J];机电信息;2010年36期
李喜东,刘波涛,刘刚;[J];自动化技术与应用;2005年07期
钟德生;付立思;刘晶星;;[J];自动化技术与应用;2008年01期
【共引文献】
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杨艳民;王学俊;杨林;;[J];电测与仪表;2006年10期
杨素珍;黄焕炮;张敏;李晓红;;[J];电力建设;2012年06期
王明春;崔彦锋;;[J];电力自动化设备;2010年07期
冯向科;邓莹;;[J];电脑知识与技术;2006年08期
杨斌;方景龙;;[J];工业控制计算机;2012年02期
朱伟;;[J];电子世界;2012年17期
郑亚红;孙志锋;张新星;;[J];传感器与微系统;2013年02期
吴潇俊;黄世泽;郭其一;杨阳;;[J];低压电器;2013年11期
邱建东;王厅长;;[J];电子世界;2013年23期
孟祥剑;黎向阳;;[J];重庆理工大学学报(自然科学);2014年09期
【二级参考文献】
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彭宏伟;边志远;李翠霞;;[J];大地测量与地球动力学;2009年S1期
董立君;刘书伟;侯逸青;;[J];工业控制计算机;2006年08期
尤慧芳;;[J];工业控制计算机;2008年12期
尤慧芳;;[J];工业控制计算机;2009年12期
刘进;于海生;吴贺荣;张宁;黄振兴;;[J];青岛大学学报(工程技术版);2009年02期
徐成杰;戴峻峰;常波;;[J];微计算机信息;2009年19期
李辉,柴美丽;[J];系统工程与电子技术;2001年06期
韩佩富,潘锋,赵新秋;[J];自动化技术与应用;2003年01期
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犹民齐;[J];航海技术;1994年03期
张文昭;洪添胜;刘志壮;李加念;刑志卿;;[J];微计算机信息;2007年10期
李胜强,仲朔平;[J];仪表技术与传感器;2004年01期
谢琛谟;于敏;赵伟;;[J];信息技术与信息化;2009年04期
刘志远;王惠玲;蔡春丽;于云选;李冰冰;;[J];仪表技术与传感器;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库
李震;洪添胜;黄伟锋;孙道宗;朱余清;;[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
潘炼;米源;刘雄;罗祥英;;[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
王伟林;赵馨香;;[A];2009年河北省冶金学会炼钢—连铸技术与学术年会论文集[C];2009年
潘小东;李公平;任重;张宇;王力;;[A];第十二届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2004年
汪昌成;石艳林;曾小慧;;[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集（湖北专集）[C];2005年
龚瑞昆;何亚丽;郝凤肖;;[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（上册）[C];2002年
秦德良;张中春;赵贯宇;朱晓风;倪秋良;刘新建;;[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
唐新平;代惠民;郭瑜;;[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
蔡永红;刘奇;贾宁波;李高贤;沈强;王政;周永辉;杜开发;陈海云;谢俊华;宋滔;侯琼义;曾毅;何峥嵘;罗燕;;[A];圆坯和方圆坯连铸技术研讨会资料汇总[C];2004年
王振铭;;[A];中国计量协会冶金分会2010年会论文集[C];2010年
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宋战校摘;[N];电子报;2002年
记者　徐文营;[N];经济日报;2006年
武汉 王绍华;[N];电子报;2009年
;[N];中国纺织报;2009年
施建明;[N];电子报;2002年
项海波　王满刚;[N];中国国门时报;2010年
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闫达海;[D];西安工程大学;2012年
秦岭;[D];武汉理工大学;2005年
张克平;[D];兰州理工大学;2004年
许文博;[D];长春理工大学;2013年
刘艾明;[D];武汉理工大学;2005年
张颖;[D];沈阳工业大学;2006年
薛飞;[D];华中科技大学;2005年
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在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域，通常情况下是采用串口通信的方式进行数据交换。最初采用的方式是 RS232 接口，由于工业现场比较复杂，各种电气设备会在环境中产生比较多的电磁干扰，会导致信号传输错误。除此之外，RS232 接口只能实现点对点通信，不具备联网功能，最大传输距离也只能达到十几米，不能满足远距离通信要求。而 RS485 则解决了这些问题，数据信号采用差分传输方式，可以有效的解决共模干扰问题，最大距离可达 1200 米，并且允许多个收发设备接到同一条总线上。随着工业应用通信越来越多，1979年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议 Modbus 协议，现在工业中使用 RS485 通信场合很多都采用 Modbus 协议，本节课我们就来讲解一下 RS485 通信和 Modbus 协议。
单单使用一块 KST-51 开发板是不能够进行 RS485 实验的，应很多同学的要求，把这节课作为扩展课程讲一下，如果要做本课相关实验，需要自行购买 USB 转 RS485 通信模块，或连接其它的 RS485 主控设备进行。
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本章内容：用的ｓ７－３００ｐｌｃ要与ｄｃｓ通讯　通讯协议为ｍｏｄｂｕｓ　ｒｓ４８５冗余通信接口　
用的ｓ７－３００ｐｌｃ要与ｄｃｓ通讯　通讯协议为ｍｏｄｂｕｓ　ｒｓ４８５冗余通信接口　要实现这个网络能通讯要具备哪些东西，请提供型号。
1、通讯协议为ｍｏｄｂｕｓ：s7-300plc需配置cp341模块及modbus驱动（硬狗）：、cp341-1c，rs422/485接口：6es-0ae0、modbus从站软件6es-0ya0（带硬狗）。2、系统看看下述资料，以便了解有关modbus总线的调试方法：、见《串口通讯模块的信息与使用（）》下载：http://www..cn/download/searchresult.aspx?searchtext=a0006、《做主站s7-300cp341做从站的modbusrtu通讯》下载：http://www..cn/download/searchresult.aspx?searchtext=a0451
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Modbus 一个工业上常用的通讯协议、一种通讯约定。Modbus协议包括RTU、ASCII、TCP。其中MODBUS-RTU最常用，比较简单，在单片机上很容易实现。虽然RTU比较简单，但是看协议资料、手册说得太专业了，起初很多内容都很难理解。
& & 所谓的协议是什么？就是互相之间的约定嘛，如果不让别人知道那就是暗号。现在就来定义一个新的最简单协议。例如，
协议： “A” --“LED灭”
& & & &“B” --“报警”
& & & &“C” --“LED亮”
单片机接收到“A”控制一个LED灭，单片机接收到“B”控制报警，单片机接收到“A”控制一个LED亮。那么当收到对应的信息就执行相应的动作，这就是协议，很简单吧。
& 先来简单分析一条MODBUS-RTU报文，例如：01 &06 &00 01 &00 17 &98 04
& & 01 & & & & & & 06 & & & & & &00 01 & & & & & 00 17 & & & & &98 04
& 从机地址 & & & &功能号 & & & & &数据地址 & & & & &数据 & & & & CRC校验
这一串数据的意思是：把数据 0x0017(十进制23) 写入 1号从机地址 0x0001数据地址。
先弄明白下面的东西。
& &一个报文就是一帧数据，一个数据帧就一个报文： 指的是一串完整的指令数据，就像上面的一串数据。
2、CRC校验
意义：例如上面的 &98 04 &是它前面的数据（01 06 00 01 00 17）通过一算法（见附录2，很简单的）计算出来的结果，其实就像是计算累加和那样。（累加和：就是加起来的值，然后它的算法就是加法）。
作用：在数据传输过程中可能数据会发生错误，CRC检验检测接收的数据是否正确。比如主机发出01 06 00 01 00 17 98 04，那么从机接收到后要根据01 06 00 01 00 17 再计算CRC校验值，从机判断自己计算出来的CRC校验是否与接收的CRC校验（98 04主机计算的）相等，如果不相等那么说明数据传输有错误这些数据不能要。
& 意义：modbus 定义。见附录1。
& 作用：指示具体的操作。
MODBUS-RTU
一、一个报文分析
先声明下我们的目的，我们是要两个设备通讯，用的是MODBUS协议。上面简单介绍了：“报文”“CRC校验”“功能号”。
在单片机中拿出一部分内存（RAM）进行两个设备通讯，例如：
数组后面的注释，说明
OX[20] & 代表是输出线圈，用功能码 0x01，0x05，0x0F 访问， 开头地址是 0 （这个后续说明）
IX[20] & &代表是输入线圈，用功能码 0x02 访问， & & & & & & 开头地址是 1 （这个后续说明）
另外两个一样的道理。
注意：所谓的“线圈”“寄存器”就是“位变量”“16位变量”，不要被迷惑。之所以称“线圈”我觉得应该是对于应用的设备，MODBUS协议是专门针对485总线设备（例PLC）开发的。
1、主机对从机写数据操作
如果单片机接收到一个报文那么就对报文进行解析执行相应的处理，如上面报文：
& & 01 & & & & & & 06 & & & & & &00 01 & & & & & 00 17 & & & & &98 04
& 从机地址 & & & &功能号 & & & & &数据地址 & & & & &数据 & & & & CRC校验
假如本机地址是 1 ，那么单片机接收到这串数据根据数据计算CRC校验判断数据是否正确，如果判断数据无误，则结果是：
& & & & & & HoldDataReg[1] &= &0x0017;
MODBUS主机就完成了一次对从机数据的写操作，实现了通讯。
2、主机对从机读数据操作
主机进行读HoldDataReg[1] 操作，则报文是：
& & 01 & & & & & & 03 & & & & & &00 01 & & & & & 00 01 & & & & &D5 CA
&从机地址 & & & &功能号 & & & & &数据地址 & & &读取数据个数 & & & CRC校验
那么单片机接收到这串数据根据数据计算CRC校验判断数据是否正确，如果判断数据无误，则结果是：返回信息给主机，返回的信息也是有格式的：
返回内容： &
& & 01 & & & & 03 & & & & & &02 & & & & & & 0017 & & & & &F8 4A
& 从机地址 & 功能号 & & 数据字节个数 & &两个字节数据 & &CRC校验
MODBUS主机就完成了一次对从机数据的读操作，实现了通讯。
二、MODBUS报文模型
以上了解到了MODBUS的一帧报文是如何通讯的，其实每个报文的格式都基本一样的。
& & & & & & & & & & & & & & &
这里两个缩略词以前不知道，但是现在要明白指的是什么，“ADU”“PDU”
ADU： 应用数据单元
PDU： 协议数据单元
三、MODBUS数据模型
四、MODBUS事务处理
& 下列状态图描述了在服务器侧MODBUS事务处理的一般处理过程。
& & & & & &
五、MODBUS请求与响应
& 看MODBUS协议手册，中文第 10 页开始，英文第 24 页开始。手册非常详细举例说明了MODBUS协议各个功能号的请求与响应。
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &modbus协议在单片机上实现过程
MODBUS 任务处理函数
函数中，RcvBuf 为串口接收缓冲区，如果接收了一个报文则，RcvBuf[0] 为从机地址，RcvBuf[0] 为MODBUS功能号。根据功能号做出响应，而具体的操作根据功能号在各自的函数中执行，相当于解析接收到的数据。
附录1：MODBUS-RTU功能码
&最常用功能码：
&下面“线圈”“寄存器”其实分别直的就是“位变量”“16位变量”
& & & & 01 (0x01) & & & &读线圈
& & & & 02 (0x02) & & & &读离散量输入
& & & & 03 (0x03) & & & &读保持寄存器
& & & & 04(0x04) & & & & 读输入寄存器
& & & & 05 (0x05) & & & &写单个线圈
& & & & 06 (0x06) & & & &写单个寄存器
& & & & 15 (0x0F) & & & &写多个线圈
& & & & 16 (0x10) & & & &写多个寄存器
附录2：CRC Generation
资料下载：
附件:MODBUS协议中文版.pdf[]
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先复制下载了。将来一定会有用的。谢谢了。
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呵呵，个人对MODBUS RTU协议的详细解释，希望对大家有所帮助！
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好东西，先收藏，慢慢领会。
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摘抄的不错！呵呵！有意思！
三菱PLC、西门子PLC、欧姆龙PLC、松下PLC、51单片机、组态软件、触摸屏、变频器通信！
guanyumou 版主
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只是我觉得这样的帖子不足以给加精的！不知道谁给加的精！
三菱PLC、西门子PLC、欧姆龙PLC、松下PLC、51单片机、组态软件、触摸屏、变频器通信！
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这是个人对modbus rtu的理解，你有本事写一些更详细的帖子来！
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什么叫摘抄啊，满口胡言，服了你！
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以下是引用guanyumou在 21:42:44的发言：
摘抄的不错！呵呵！有意思！
我觉得版主说话应该注意场合，你有什么技术问题可以直接提出来，我相信你也是技术出身，我写的不够详细的话，你可以找我，我们技术交流肯定不错，不应该说的一些话那么让人心寒！抱歉，我也有过激行为，请原谅！
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