电脑网络监控系统计算机部分软件部分说明MODBUS.doc

螺杆式空压机电脑网络远程监控系统MODBUS协议计算机软件部分说明一 、系统说明：电脑网络监控系统是为配合我公司开发的MAM-KY02S/MAM-KY12S/MAM-220空压机运行控制保护器，而开发的一套计算机控制管理软件。系统主体部分采用多文档界面。通过不同的设置，能适应不同的客户的需求。系统分为数据采集、自动控制、连网控制、数据存储、数据查询、报表生成和系统参数设置等多个功能部分。程序和下位机的通讯采用计算机串口RS232转RS485以实现。（具体模型见下图）接口卡TATB. . . . . . . . . . . . BABABABAABN号机四号机三号机二号机一号机运行中运行中运行中运行中运行中备用机二 、通信控制部分说明： 通信部分说明：接口方式：RS485接口，异步，半双工。 数据格式：1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶检验。 波特率：9600BPS控制部分功能说明： 监视从机运行状态：人工发送控制命令自动控制从机运行：开机、关机、负载、空载、备用机激活、顺序开机 顺序停机、 联网运行。通信方式：计算机为主机，空压机控制器为从机。采取主机“轮询”，从机“应答”的点对点通信方式。主机用RS232，外接通信接口转换器，完成RS232到RS485转换。协议格式：MAM-KY02S螺杆空压机控制器MODBUS通信协议说明MAM-KY02S螺杆空压机控制器支持485半双工通信方式通信，支持MODBUS协议的子集。通信格式为RTU方式，8位数据位，1位停止位，1位偶校验。支持03号和06号两条MODBUS命令。通信时为从机方式。主机提出命令请求，控制器响应接收数据后做数据分析，如果数据满足通信规约，从机做出响应。主从机间的通信主机发送的每一帧数据包含以下信息（16进制）：命令字校验码信息字从机地址从机地址：（1个字节）：从机设备号，主机利用从机地址来识别进行通讯的从机设备。表明由用户设置地址的从机，将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从机才能响应回送。命令字：（1个字节）：主机发送的功能码，告诉从机执行什么任务。信息字：（N个字节）：包括进行两机通讯中各种数据信息，数据长度，读写的数据等。校验码：（2个字节）：用于检测数据通信错误，采用循环冗余码CRC16。说明：连接线建议采用双绞屏蔽线，同时双绞屏蔽线的两端都接地，以减少现场干扰（如上图虚线所示）。在A、B两线终端增加120欧姆电阻可减少反射干扰，建议在通讯速度较快或通讯距离较远时连接。通信命令：1 读几个寄存器 3 号命令。2 写一个寄存器 6 号命令。数据地址表：寄存器地址参数数据格式读/写位地址最小值最大值单位说明0供气压力二进制只读无00200MPa0200表示实际供气压力值为2.00(MPa)1排气温度二进制只读无00170偏移量20，实际排气温度=传输值偏移量（）2运行时间二进制只读无065535H3加载时间二进制只读无065535H4主机A相电流二进制只读无09999A9999表示实际电流为999.9(A)5备用6备用7运行状态二进制只读有位地址，每一数据位代表不同意义，具体说明见下表7 8运行状态二进制只读有位地址，每一数据位代表不同意义，具体说明见下表8 9控制状态二进制只写有位地址，每一数据位代表不同意义，具体说明见下表9 10油滤器使用时间二进制只读无065535H11油分器使用时间二进制只读无065535H12空滤器器使用时间二进制只读无065535H13润滑油使用时间二进制只读无065535H14润滑脂使用时间二进制只读无065535H表7： （只读）位B15B14B13B12B11B10B9B8意义1：空久停机1：供气压力高1：风机电流故障1：油滤器堵塞位B7B6B5B4B3B2B1B0意义1：油分器堵塞1：空滤器堵塞1：主电机电流故障1：相序错误1：排气温度高备用1：运行0：停止1：加载0：卸载表8：（只读）位B15B14B13B12B11B10B9B8意义1：供气压力传感器失灵1：排气温度传感器失灵1：缺水排气温度高预警位B7B6B5B4B3B2B1B0意义1：油滤器使用时间到1：油分器使用时间到1：空滤器使用时间到1：润滑油使用时间到1：润滑脂使用时间到1：预警1：报警表9：（只写：对应位写1时，发送相应控制给控制器）位B15B14B13B12B11B10B9B8意义位B7B6B5B4B3B2B1B0意义加载卸载远程停机远程启动报文格式说明：命令03H：读N个寄存器：主机可在一次读数命令中任意读取08号寄存器中对应长度的寄存器数据。主机请求：地址 命令 起始数据地址 数据长度 校验码 从机回应：地址 命令 数据长度 数据信息 校验码例1：主机读取1号从机08号寄存器：主机发送：01 03 00 00 00 09 85 CC字节12345678值01030000000985CC意义地址读命令读取起始寄存器高位读取起始寄存器低位读取寄存器长度高位读取寄存器长度低位CRC校验高位CRC校验低位从机回应：01 03 12 00 3E 00 6C 00 08 00 08 01 DC 00 00 00 00 00 00 00 00 42 EB从机回应数据意义见下表字节12345678值010312003E006C00意义地址回应读命令回应数据字节长度供气压力高位供气压力低位排气温度高位排气温度低位运行时间高位字节910111213141516值08000801DC000000意义运行时间低位加载时间高位加载时间低位主电机A相电流高位主电机A相电流低位字节17181920212223值000000000042EB意义运行状态（意义见表7高位）运行状态意义见表7低位）运行状态（意义见表8高位）运行状态意义见表8低位）CRC16高位CRC16低位例2：如果主机中需要读取1号从机运行状态信息：查寄存器地址表。得知运行状态所在寄存器地址为7，8两个寄存器主机发送：01 03 00 07 00 02 75 CA字节12345678值01030007000275CA意义地址读命令读取起始寄存器高位读取起始寄存器低位读取寄存器长度高位读取寄存器长度低位CRC校验高位CRC校验低位从机回应：01 03 04 80 00 00 00 D3 F3 (当前空压机运行状态是 空久停机 )字节123456789值01030480000000D3 F3意义回应地址回应读寄存器命令回应读取的字节长度空久停机位对应值为1，表示空久停机（具体见表7高位）运行状态(意义见表7低位）运行状态（意义见表8高位）运行状态意义见表8低位）CRC16高位CRC16低位命令06：写一个寄存器：06号命令用于写一个寄存器，主机通过写寄存器来控制空压机的加载、卸载、开机或停机例：主机发送开机命令给1号空压机主机发送：01 06 00 09 00 01 98 08字节12345678值0106000900019808意义地址写命令控制寄存器地址高位控制寄存器地址低位控制命令高位控制命令低位(控制开机位置1，具体控制见表9)CRC16高位CRC16低位从机响应后，回应相同的数据给主机。从机回应：01 06 00 09 00 01 98 08若从机检测数据错，不响应主机。主机做超时处理。远程监控：电脑网络监控系统中计算机为主机，空压机运行控制器为从机。计算机轮流查询各空压机的运行数据。分析计算得到空压机当前供气压力、排气温度、各相电流及空压机当前运行状态，将分析的结果显示到相应栏。用户可根据显示数据发送相应的控制命令给空压机控制器，从而实现了空压机运行的远程控制。用户还可利用系统提供的从机参数查看设置界面，非常方便的查看及修改各从机运行参数。联网运行：当多台空压机组成一个供气网络，给同一个气罐供气时，计算机采集各空压机的供气压力与联机控制中用户设定值相比较，根据比较的结果，选取合适的空压机发送相应的控制命令，控制空压机的起动、停机、加载及卸载，从而使气罐中压力在一定范围内保持稳定。通过合理的设置，系统能使各空压机的运行时间保持相对平衡，减少空压机的频繁起动、停止，减少对电网的冲击，达到节能的效果。网络组成可由用户任意设置。计算机只选取加入网络的下位机发送控制命令。用户设置完联网各项参数后，操作鼠标点击确定按钮进入联网运行模式。程序采集下位机联机供气压力与用户设置值相比较，若供气压力小于联机加载一压力，程序自动在所加入联机网络的下位机中寻找一台停机或空载的下位机，若找到则对下位机发送开机或加载运行命令。所控制的下位机进入加载后。延时一段时间后继续与联机加载级数所对应值比较。若供气压力大于用户所设置的联机卸载压力，则程序将在所加入联机网络的下位机中寻找一台正在加载运行的下位机发送卸载控制命令，延时一段时间后继续与联机卸载压力值比较。通过联机控制能使供气压力维持在一定范围内。联机参数设置正确并确认后后，系统自动保存。五、数据存储： 电脑网络监控系统程序能将采集过来的数据以数据库的形式存储到计算机中，供用户或维护人员日后查阅。系统采用ACCESS数据库，数据保存的天数由用户在系统参数中设定。为防止用户磁盘空间的不够，超过设定天数的运行记录数据或数据，系统将自动删除。数据库为报表生成，导入导出数据提供了数据源。六、报表生成： 电脑网络监控系统报表生成程序能从数据库中提取数据，运行参数报表及故障参数报表报表，供用户打印，存档。七、数据导入导出电脑网络监控系统数据导入导出程序能按用户要求将数据导入到文件中，或将文件中数据导入数据库中，在导入导出数据过程中提供了进度条显示导入导出的进行情况。记录数据的导入导出程序为用户与厂家的远程协作提供了支持。八、系统参数设置： 电脑网络监控系统系统参数设置程序，供用户根据自身情况合理设置各类运行参数。从而更有效的控制各下位机的运行。系统只允许授权用户对系统参数进行设置，从而增强了系统的安全性。九、程序部分界面图： 1）程序运行主界面及各下位机运行数据显示界面。主界面分为菜单区、快捷按钮区、容器区及状态栏区。用户可通过菜单区进入系统所提供的各项功能界面.快捷按钮区提供常用的功能供用户快速操作。容器区放置下位机运行参数数据显示界面。状态栏区实时显示用户当前的操作。下位机运行数据显示界面下面有一栏操作按钮，用户针对不同下位机发送控制命令远程操作空压机的运行2）系统参数设置界面: 系统参数设置界面供用户设置系统运行时的各项系统相关的参数。如端口号、波特率、下位机台数、记录数据保存天数、开关下位机是否需要再次确认、是否启动用户权限管理、是否进行值班登记等。第一次运行本系统时必需首先设置系统参数。系统根据用户的设置的下位机台数参数生成相应的下位机窗体。通信采用用户设定的端口号和波特率。用户设置完成后系统验证用户身份，只有授权用户才能使设置生效。下次启动程序，系统自动调用上次设定的参数运行。若用户系统变动，则需要重新设定系统参数。使系统参数与实际情况相一致。（以下是系统参数设置界面图）3）联机控制界面: 用户需要使用本系统所提供的联机控制功能时，需先进行联机设置。选取下位机加入联机网络。并对联机加载压力、联机卸载压力及联机加卸载延迟时间进行设置。程序将根据用户设定自动比较。对加入网络的下位机发送相应的控制命令。维持供气压力在一定范围内波动.根据用户下位机的台数自动生成对应选框此处只有二台下位机 十二、用户管理：若用户将系统参数中启动用户登陆界面选项选为启动，则下次运行电脑网络监控系统时系统首先会弹出用户管理界面,要求用户选择用户名，用户密码及用户类型。系统初始安装后，只存在一个管理员用户。管理员可在此界面中增加、删除普通用户，修改管理员口令及登陆本系统。普通用户能在此界面中修改用户口令及登陆系统。非授权用户不能通过本系统对下位机发送控制或查询命令。系统管理界面如下所示。系统初始管理员名为 admin 密码为 admin增加用户：在上图界面所示界面中，输入管理员名称，管理员密码，然后选取管理员选项,点击增加用户按钮。系统验证正确后用户管理界面将变成如下所示：在此界面中输入用户名及口令，点击确认按钮，系统自动保存用户名及用户口令，返回用户登陆主界面。删除用户：在用户管理主界面所示界面中，输入管理员名称，管理员密码，然后选取管理员选项,点击删除用户按钮。系统验证正确后用户管理界面将变成如下所示：管理员可点通过击下拉框，选取欲删除的用户名，点击删除按钮，将所选择的用户删除。修改口令：普通用户或管理员在用户管理界面中输入用户名，用户口令，选择用户类