基于MODBUS-TCP协议的风力发电监控通讯模块的设计

摘要

本文以风电场上位监控系统实现为背景，为实现上、下位机间监控数据完整传输设计了相应的通讯模块，通讯模块以MODBUS-TCP/IP应用协议为基础，充分考虑了风电场实际环境特点而进行的设计。
　　考虑到风电场的实际需求，通讯模块包含了实时通讯和批量数据传输两部分内容，实时通讯是通过上位机监控组态应用程序对下位机控制器中风力发电的运行参数进行实时监控。批量数据传输主要是通过上位机的监控组态应用程序对下位机中已保存的风力发电的历史运行参数进行打包传送。
　　MODBUS-TCP工业以太网是运行在TCP/IP协议栈上的Modbus报文传送协议。因其简单、开放、性能稳定且容易理解等特点，已被工业上当成是利用以太网来通信的标准。
　　Modbus协议的持续发展，当前已将高速令牌网络、Web Server、TCP/IP、串行链路等技术应用至Modbus协议的解决方案中，而且在工业现实进行实践。本文论述了基于MODBUS/TCP协议的通信应用程序的实现过程，这个通信应用程序是以WINCE为软件平台的实时操作系统上实现的。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题来源与背景

1．2 嵌入式采集系统的发展趋势

1．3 设计嵌入式WinCE数据通信模块

1．4 论文研究的主要内容

第二章 数据采集系统软硬件平台概述

2．1 FL2440开发板硬件平台介绍

2．2 WindowCE系统介绍

2．3 WinCE环境搭建

2．3．1 安装WindowsCE．NET开发环境

3．3．2 安装基于FL2440的BSP包

2．3．3 内核制定--编译WINCE平台

2．3．4 建立桌面系统与WINCE间的连接

2．3．5 建立应用程序开发环境

2．4 本章小结

第三章 开放型MODBUS-TCP协议分析

3．1 MODBUS的应用及发展现状

3．2 MODBUS协议总体概述

3．3 MODBUS通信原理

3．4 MODBUS／TCP协议

3．4．1 总体通信结构

3．4．2 TCP／IP上的MODBUS应用数据单元

3．4．3 MBAP报文头描述

3．5 功能描述

3．5．1 MODBUS组件结构模型

3．5．2 TCP管理层

3．5．3 TCP／IP栈的使用

3．6 本章小结

第四章 WINCE下MODBUS-TCP应用程序设计

4．1 应用程序设计框架说明

4．2 MODBUS TCP／IP协议栈初始化

4．2．1 基于TCP的SOCKET编程

4．2．2 TCP编程

4．3 主机程序

4．4 客户机程序

4．5 MODBUS PDU检验

4．6 MODBUS事务处理

4．7 生成MODBUS响应

4．8 通信协议测试

4．9 本章小结

第五章 总结

参考文献

致谢