基于RTU油井遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與傳輸層軟件設(shè)計(jì)

(2)Modbus／RTU通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)
Modbus主站需要處理發(fā)送請(qǐng)求幀、等待應(yīng)答、處理應(yīng)答、處理差錯(cuò)和等待轉(zhuǎn)換延時(shí)等事件。其主站設(shè)計(jì)流程如圖5所示。

Modbus／RTU報(bào)文幀是否完整和幀與幀之間的區(qū)分可以通過(guò)空閑間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這需要使用定時(shí)器完成1．5個(gè)字符和3．5個(gè)字符的定時(shí)，并在定時(shí)到后，進(jìn)入接收處理函數(shù)，然后實(shí)現(xiàn)ADU數(shù)據(jù)到PDU數(shù)據(jù)的處理。
3．2．3 系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行初始化操作，主要包括設(shè)置串口、定時(shí)器等內(nèi)容，并讀取EEPROM中的配置信息，對(duì)RTU進(jìn)行配置，包括主從工作模式選擇、IP地址設(shè)置、輪詢(xún)的通信方式選擇、傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、繼電器輸出狀態(tài)等。若處于主站狀態(tài)，還可以獲取從站配置信息并配置從站，配置成功后，主站開(kāi)始對(duì)各從站進(jìn)行掃描，并對(duì)從站報(bào)文進(jìn)行處理；每掃描完一個(gè)從站，主站就對(duì)輪詢(xún)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；在掃描從站的同時(shí)，如果主站傳感器和外部繼電器處于開(kāi)狀態(tài)，會(huì)同時(shí)采集模擬通道和數(shù)字通道的數(shù)據(jù)并控制外部繼電器，采集到的數(shù)據(jù)存于相應(yīng)寄存器中，等待上位機(jī)請(qǐng)求命令，按照Modbus協(xié)議將相應(yīng)數(shù)據(jù)打包，并上傳到上位機(jī)。若處于從站，采集模擬通道和數(shù)字通道的數(shù)據(jù)并控制外部繼電器，采集到的數(shù)據(jù)存于相應(yīng)寄存器中，并等待RTU主站輪詢(xún)命令，當(dāng)輪詢(xún)到該從站時(shí)，按Modbus協(xié)議打包數(shù)據(jù)并發(fā)送到RTU主站。不管該RTU是主站還是從站，其TCP／IP的服務(wù)器程序一直等待系統(tǒng)配置軟件的配置信息，當(dāng)收到配置信息后，將數(shù)據(jù)存入EEPROM并復(fù)位系統(tǒng)程序，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖如圖6所示。

從圖6中可以同時(shí)看到Modbus／RTU和Modbus／TCP的從站處理函數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，RTU處于Modbus／RTU主站時(shí)，其Modbus／RTU從站的
處理任務(wù)不運(yùn)行，Modbus／TCP從站的處理任務(wù)運(yùn)行，該狀態(tài)下RTU可用于圖1中井場(chǎng)1的RTU主站和井場(chǎng)2的RTU兩種情況；處于Modbus／RTU從站時(shí)，該狀態(tài)下RTU可用于圖1中井場(chǎng)1的從站情況，以太網(wǎng)服務(wù)器任務(wù)只等待配置信息。