RS-232转RS-485网络的通信

　　4 网络通讯协议的介绍

　　通过UT-201 在监控计算机和智能仪表之间搭建的RS-485 网络，硬件是采用RS-485 接线，主从式半双工通讯，主机呼叫从机地址，从机应答方式通讯。通信协议是遵循MODBUS 协议，由于是和现场智能仪表进行通讯，所以选择MODBUS 通讯协议的RTU（远程终端设备）模式，数据帧10 位，1 个起始位，8 个数据位，1 个停止位，无校验。波特率：9600；19200；38400。

　　MODBUS 协议共有二十几个功能编码，我们用的智能仪表是XMD5000 万能输入多路巡检仪，它只需要用到MODBUS 协议的03H、06H、83H、86H 等几个功能编码就能够实现基本数据的传送。

　　例如主机希望读取1 号仪表第1 通道（寄存器地址0010）的瞬时值（假设为130），则只需要调用功能编码03H。主机请求和从机响应的帧格式如下：

　　主机发送：

　　第1 字节ARD ： 从机地址码（＝001～254）

　　第 2 字节03H ： 读寄存器值功能码

　　第3、4 字节 ： 要读的寄存器开始地址

　　第5、6 字节 ： 要读的寄存器数量

　　第7、8 字节 ： 从字节1 到6 的CRC16 校验和

　　从机回送：

浮点数：43020000 表示整数130 （符合IEEE-754 标准的单精度浮点数）

　　第1 字节ARD ： 从机地址码（=001～254）

　　第2 字节03H ： 返回读功能码

　　第3 字节 ： 字节总数

　　第4～7 字节 ： 寄存器数据

　　第8、9 字节 ： 从字节1 到7 的CRC16 校验和

　　当从机接收错误时，从机回送：

　　第1 字节ARD ： 从机地址码（=001～254）

　　第2 字节83H ： 读寄存器值出错

　　第3 字节信息码 ： 可查信息码表

　　第4、5 字节 ： 从字节1 到3 的CRC16 校验和

　　UT-201接口转换器遵循MODBUS 通讯协议，帧格式以及所执行的功能都有明确的定义，不能随意更改。在通信过程中，要确保主机和从机的对应关系正确。此外，用户可以根据实际需要配置合适的传输波特率。

　　5 应用VB（Visual Basic）开发通信程序

　　自来水厂泵站监控组态软件很多都是应用美国罗克韦尔（Rockwell）公司开发的RSView32软件，RSView32 软件支持VB 编程，在此基础上开发通信应用程序相当方便、实用。

　　在开发VB 通信应用程序中，调用MSComm 控件，使得程序更加简明、有效。MSComm控件是Microsoft 公司提供的简化Windows 下串行通信编程的ActiveX 控件，它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法。程序主要由以下几个部分组成：

　　初始化MSComm 控件，主要是对串口进行设置，包括波特率、校验位、数据位、停止位的设置。

　　设置并发送读指令，主要是根据MODBUS 通讯协议对要读取的智能仪表和寄存器地址进行设置，以及计算出CRC16 校验和。

　　接收数据，主要是读取智能仪表回送的响应帧。

　　处理数据，主要是判断响应帧数据的有效性，正确则存取数据，否则重新再读取。

　　根据UT-201 转换器及智能仪表的通信原理画出了图3 所示的主机通信程序结构框图。

图3 通讯程序框图。

　　6 结束语

　　经过现场调试，实现了1 台监控计算机通过1 个UT-201接口转换器与10 台智能仪表组成的RS-485网络连接，每台智能仪表连接两个埋置式铂热电阻和三个埋置式铜电阻。实际应用证明，这种方式组成的系统，结构简单，应用方便，能满足控制需要。

　　本文的创新点是：通过该系统能够根据具体的协议实现智能仪表与监控组态软件RSView32 之间的数据交换，从而把现场智能仪表检测到的数据实时地在监控计算机上显示。