基于Modbus协议的工业控制多机数据通讯系统设计与实现

摘要

随着控制技术的进步，工业控制系统已经呈现了网络化的发展趋势。工业控制已从单机控制走向集中控制、分散控制，并走入网络时代。工业控制网络为数据采集、工业控制提供了方便，节省了成本，提高了性能。实际应用中，往往需要不同厂家控制系统的数据共享，或某集成系统不能满足控制需要而额外加系统。
　　 控制系统之间的数据共享也给控制系统带了一定的风险，信息安全和网络安全的问题随之产生，大型的连续生产的石油化工企业由于系统的网络安全造成的危害更大，损失动辄几十万甚至几百万元，用户也就提出底层数据通讯独立、简单、安全的要求。
　　 Modbus协议是当今工业领域应用最为广泛的现场总线协议之一，可以用来实现不同现场总线系统的集成和不同控制系统之间的数据交换。本文基于Modbus协议的研究解析，对于实现第三方通信、系统集成互连和集中监控，具有实际意义。
　　 本文在深入解读Modbus/RTU协议的基础上，通过对ModbusRTU详细分析并对硬件设备进行分析比较。细致的阐述了在罗克韦尔自动化的ControlLogixPAC平台上对ModbusRTU通讯的设置、编程、调试。对ModbusRTU在整体系统中做为主站及从站做了详细的分析即阐述，完成了在几套系统之间的数据交换。
　　 通讯的实现表明Modbus协议具有很好的集成互连作用。实验结果表明该系统具有良好的互操作性、确定性。
　　 整个方案的设计本着实现管控一体化，性能实时化、确定化、高效化的目标而展开。所设计的方案对于多系统集成理论的发展具有一定的参考。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 论文的主要工作

1．4 论文结构安排

第二章 相关技术介绍

2．1 Modbus协议介绍

2．1．1 Modbus串行链路协议研究

2．1．2 Modbus ASCII协议解析

2．1．3 Modbus RTU协议解析

2．1．4 Modbus功能代码

2．1．5 基于Modbus串行链路协议的请求／响应举例

2．2 RSLogix5000软件

2．2．1 RSLogix5000软件结构

2．2．2 本项目涉及命令的阐述例举

2．3 本章小结

第三章 系统需求分析与总体设计

3．1 系统需求分析

3．2 系统总体设计

3．3 系统通讯方案

3．4 本章小结

第四章 系统硬件设计

4．1 系统硬件规划

4．2 Logix平台系统设计

4．3 本章小结

第五章 系统软件设计

5．1 软件方案设计

5．2 RSLogix5000编程

5．3 本章小结

第六章 系统安装调试

6．1 现场安装和测试

6．2 现场调试

6．3 调试问题分析和解决

6．4 调试结果

6．5 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

附录

参考文献

致谢