基于Modbus总线的室内通风监控系统

2．2．1 控制系统设计
通风柜控制器根据通风柜窗开度、风速反馈量、阀门电压反馈量和其他设定的量实时计算出排风量的大小，转换成输出电压，即文丘里阀门的控制电压。
控制的基本思路是：1)当窗高发生明显变化时，由窗高等参数计算出输出电压，即时输出，并由阀门反馈电压做修正；2)当窗高稳定或变化很小时，交由风速反馈的基于PID调节的电压输出。然后根据通风柜前是否有人做最后的电压输出处理。控制流程图如图7所示。

2．2．2 Modbus通讯协议
设备以及上位机之间的通信是基于Modbus协议。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准，利用此协议控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。该协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录，并制定了消息域格局和内容的公共格式。

3 监控中心上位机软件平台
该服务端上位机软件是采用微软公司Visual Studio软件开发平台开发的，具有良好的人机交互界面，并实现了与PC上的串口相连的RS 485总线通信。操作简单，可对每个设备的参数进行查看和修改，实时显示当前风速以及周围状况等参数，获取设备报警信息，统计数据并绘制实时风速曲线，并显示告警信息。

4 结语
监控系统中的通风控制器以ARM作为数据处理、控制、显示以及数据通信的控制核心，采用Modbus协议的RS485总线作为通信传输，上位机控制中心实现远程实时监控。测试结果表明，本系统工作稳定、可靠性强、且操作方便。基于Modbus协议的通信总线可以方便地增加或移除通风柜而不会影响系统运行，便于整个系统的维护和更新。为室内通风控制提供了一种新的方法，具有较高的实用价值。