实现Modbus传输的并行测温法
【专利摘要】本发明公开了一种实现Modbus传输的并行测温法，涉及测温法领域，其中，Modbus主站接收DCS分散处理单元的Modbus请求中断报文，Modbus主站将报文通过Modbus通信单元传输给微处理器，微处理器据此进行测量通道选择并进行AD采集及处理，微处理器将处理完成的报文按照Modbus响应帧要求传送给Modbus通信单元进行发送，微处理器退出中断。本发明实现基于Modbus传输时，能够并行测温，使得运用该方法的一台工业仪表可以同时测得多个测控点的温度，从而进一步降低仪表成本、降低布线复杂性、简化操作、提高效率。
【专利说明】实现Modbus传输的并行测温法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种测温法，尤其涉及一种实现Modbus传输的并行测温法。
【背景技术】
[0002]为了使过程自动化系统的性能达到最佳程度，必须通过设置多个温度测量点，对过程中的温度点进行严格的控制，传统的监控方法采用一台仪表监控一个参数，于是，整个过程自动化系统就需要安装大量的温度仪表，同时也需要布置大量的传输线。如果有一种基于Modbus传输的并行测温法，将其运用于测温仪表时，可以使得用一个测温仪表来代替多台传统的测温仪表，那么就可以大大降低仪表成本、降低布线复杂性、简化操作、提高效率。
[0003]为了能够让一根双绞线实现多个设备之间的通信，Modbus总线协议被提出，其后，Modbus很快就成为自动化工业领域事实上的标准。Modbus总线协议是一种完全开放的协议，不收任何专利费用，有无数自动化仪表厂商采用该种协议。Modbus总线协议是在应用层上传输报文的通信协议，是一个请求/应答协议，通过提供不同的功能码规定其服务。Modbus总线协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，通过此协议，控制器相互之间可以通信，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。Modbus总线协议物理接口可以是RS232、RS485、RS422、RJ45，通讯介质采用屏蔽双绞线或光纤，采用RS232接口用双绞线作介质时不带中继器的最大距离为15m，最大节点数247个，通讯速率19.2Kbps。
【发明内容】
[0004]本发明公开了一种实现Modbus传输的并行测温法，用以实现基于Modbus传输时，能够并行测温，从而实现一台工业仪表同时测量多个测控点的温度。
[0005]本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:
一种实现Modbus传输的并行测温法，其中，Modbus主站接收DCS分散处理单元的Modbus请求中断报文，Modbus主站将报文通过Modbus通信单元传输给微处理器，微处理器据此进行测量通道选择并进行AD采集及处理，微处理器将处理完成的报文按照Modbus响应帧要求传送给Modbus通信单元进行发送，微处理器退出中断。
[0006]如上所述的实现Modbus传输的并行测温法，其中，微处理器运行之前进行仪表初始化。
[0007]如上所述的实现Modbus传输的并行测温法，其中，仪表初始化包括:对微处理器系统初始化、读取带电可擦写可编程只读存储器数据、通信模块初始化、测量通道初始化。
[0008]如上所述的实现Modbus传输的并行测温法，其中，微处理器进行多个测温点温度值的测量，并将获取的数据封装在一数据响应帧中。
[0009]如上所述的实现Modbus传输的并行测温法，其中，温度值数据经过模数转换后进入微处理器。
[0010]如上所述的实现Modbus传输的并行测温法，其中，微处理器实时获取多个测温点的温度数值并存储在寄存器中，微处理器接收到并行温度请求帧后将多个寄存器内的温度数值封装成一 Modbus数据帧进行传输。
[0011]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明实现基于Modbus传输时，能够并行测温，使得运用该方法的一台工业仪表可以同时测得多个测控点的温度，从而进一步降低仪表成本、降低布线复杂性、简化操作、提高效率，本发明可以实现:一台变送器可以替代八台传统的单独安装型仪表，对互相靠近的多点进行温度测量，降低设置测量点的复杂性，仅需对一台多通道温度变送器的参数进行组态即可；支持Modbus协议底层传输方式一一RS485和UDP，能够实时进行温度采集和请求应答；降低成本，一台多通道温度变送器的电子部件总价比八台传统单点温度变送器的和要低5-6倍。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实现Modbus传输的并行测温法的原理图；
图2是本发明实现Modbus传输的并行测温法的流程图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述:
图1是本发明实现Modbus传输的并行测温法的原理图，图2是本发明实现Modbus传输的并行测温法的流程图，请参见图1、图2，一种实现Modbus传输的并行测温法，其中，Modbus主站接收DCS分散处理单元的Modbus请求中断报文，Modbus主站将报文通过Modbus通信单元传输给微处理器，微处理器据此进行测量通道选择并进行AD采集及处理，微处理器将处理完成的报文按照Modbus响应帧要求传送给Modbus通信单元进行发送，微处理器退出中断。
[0014]在本发明的一个实施例中:Modbus请求中断7，负责变送器在接收到Modbus请求命令帧时，实时进入串口接收中断，保护现场的同时按照Modbus协议要求进行CRC校验，若正确，则进项接收帧地址校验，若正确，则进行功能码验证，当该功能码是需要读取某些通道的实时温度值时，进行下一步动作。在帧校验期间，只要有校验错误，则直接返回错误响应帧。
[0015]本发明的Modbus通信单元3包括RS485接口和UDP接口。温度变送器所需的全部电源均由供电模块4提供。从站地址选择5包括拨码开关和相应指示灯提示。
[0016]本发明的微处理器运行之前进行仪表初始化。
[0017]本发明的仪表初始化包括:对微处理器系统初始化、读取带电可擦写可编程只读存储器数据、通信模块初始化、测量通道初始化。
[0018]本发明的微处理器进行多个测温点温度值的测量，并将获取的数据封装在一数据响应帧中。
[0019]本发明的温度值数据经过模数转换后进入微处理器。
[0020]本发明的微处理器实时获取多个测温点的温度数值并存储在寄存器中，微处理器接收到并行温度请求帧后将多个寄存器内的温度数值封装成一 Modbus数据帧进行传输。
[0021]在本发明的具体使用过程中，本发明可以应用于工业控制网络中:此工业控制网络支持Modbus协议传输，其中Modbus主站，具有数字和模拟量的转换功能，它将DCS系统中分散处理单元下发的数据通过收发器和CPLD可编程逻辑器件传给自身CPU，CPU将下发的数据组合成数据块，通过中断模式传给双口 RAM，其通信模块根据通过双口 RAM转发来的组态数据块自动配置成主站，模块按照协议配置主站并与配置成主站的通信模块进行周期性数据交换，实现数据采集与发送功能，Modbus主站完成自身初始化后，等待分散处理单元发送过来的报文，根据报文内容判断出传送给相应的变送器的地址，并等待该地址变送器的回复报文，收到报文后回传给分散处理单元作为应答。当基于Mobus传输支持并行测温的温度变送器收到了 Modbus请求帧后，先将报文送至输入缓冲寄存器中，待报文接收完毕后，微处理器进行数据包解析，然后启动选择测量通道并进行AD采集及处理。处理完成后，将报文按照Modbus响应帧要求，传给Modbus通信单元3进行发送并退出中断，一次温度采隹?士市朱彡口水ο
【权利要求】
1.一种实现Modbus传输的并行测温法，其特征在于，Modbus主站接收DCS分散处理单元的Modbus请求中断报文，Modbus主站将报文通过Modbus通信单元传输给微处理器，微处理器据此进行测量通道选择并进行AD采集及处理，微处理器将处理完成的报文按照Modbus响应帧要求传送给Modbus通信单元进行发送，微处理器退出中断。
2.根据权利要求1所述的实现Modbus传输的并行测温法，其特征在于，微处理器运行之前进行仪表初始化。
3.根据权利要求1所述的实现Modbus传输的并行测温法，其特征在于，仪表初始化包括:对微处理器系统初始化、读取带电可擦写可编程只读存储器数据、通信模块初始化、测量通道初始化。
4.根据权利要求1所述的实现Modbus传输的并行测温法，其特征在于，微处理器进行多个测温点温度值的测量，并将获取的数据封装在一数据响应帧中。
5.根据权利要求4所述的实现Modbus传输的并行测温法，其特征在于，温度值数据经过模数转换后进入微处理器。
6.根据权利要求1所述的实现Modbus传输的并行测温法，其特征在于，微处理器实时获取多个测温点的温度数值并存储在寄存器中，微处理器接收到并行温度请求帧后将多个寄存器内的温度数值封装成一 Modbus数据帧进行传输。
【文档编号】H04L12/40GK104504889SQ201510003615
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月6日 优先权日:2015年1月6日
【发明者】崔晨, 刘金亭, 赵勇, 鞠政 申请人:上海自动化仪表股份有限公司