现场总线作为生产过程自动囮发展的重点对推动自动化技术起到巨大的推动作用，是现代化工业的标志MODBUS作为现场总线的一种通信协议，它实现了控制器、工控仪表与设备间的通讯和信息交换具有MODBUS功能的工控仪表虽然应用比较广泛，但是工控仪表和PLC控制器价格较高并且没有形成自主知识产权的产品阻碍了它的进一步发展。本文从这个问题着手设计基于MODBUS协议的控制系统，设计合理价格低廉，自主性强在工业控制领域具有广泛的应用前景。

　　系统中计算机PC作为主机AVR单片机作为从机，采用工业现场总线通信由于计算机的串口采用232总线标准，因此在主机的串行通信端口必须增加RS485-RS232电平转换器在计算机串行端口由该电平转换器实现RS-232电平与RS-485电平转换，主机与从机通过MOD-BUS通信协议在RS-485总线上进行数据通信和交换在整个RS-485总线上最多可以接255台从机。系统的总体结构如图1所示

　　整个硬件电路包括：PC机、RS485-RS232电平转换器、电源、复位电路、晶振电路、AVR单片机控制系统。本系统上位机由PC机和串口组成下位机由两个单片机控制系统组成。两个从机设备地址为01和02每个单片机系統由Atmega32单片机，TSl2864A-3型LCD液晶显示器，PWM脉宽调制控制电路组成下位机基于Atmega32单片机，通过传感器对采集数据再经过A／D转换后在LCD液晶屏显示Atmega32单片機带有MAX485串口，通过RS-485总线与上位机通讯系统的总体硬件原理图如图2所示。

　　软件Modbua协议包括ASCII、RTU、TCP等标准的Modbus采集器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協议规定了消息、命令和应答的方式数据通讯采用Maser／Slave方式，Masr端发出数据请求消息Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验

　　在上位机监控界面上建立ADOData控件，ID为IDC_ADODCl在通用属性的连接中输入服务器名称COMPUTER，选择数据库MASTER点击测试连接，如果显示测试成功表示连接SQLsever2000数据库成功。再在数据库中新建一个TABLEI表表中包括时间，实际数据设定数据字段，记录源的命令文本中SQL命令为select*f TABLEl；其次在监控堺面上建立DataGrid控件在datasource属性中选择IDC_ADODCl，与ADOData控件建立起联系通过以上的步骤就实现了V6．O监控界面对数据库的访问。在VC++6．0环境完成程序编写运荇得到控制系统的数据显示界面如图4。

　　当上位机MODBUS串口程序把下位机的实际数据采集上来并显示界面中后就可以对实际数据绘制动态曲线图。动态曲线横坐标是时间纵坐标是实际数据值，两个坐标确定一个动态点动态曲线的显示过程是把动态的数据值放到一个数组Φ，每采集一个新的数据值存放在数组的最低位数组中的所有数据位向前移一位，最高的数据位移出；在MSCOMM控件OnOnCommMscomm函数中得到当前具体的时、分、秒再将具体时间显示在横坐标相应位置，然后把数组中的所有数字以及每个数字所对应的时间的坐标点用线连接起来就构成了动態曲线图动态曲线图如图5所示。

　　本系统由AVR单片机数据采集模块，控制电路三部分组成下位机采用C语言编程，上位机采用VC++6．O编程以SQLever2000作为后台数据库，上位机与下位机之间采用RS-485总线通讯研究并编写基于MODBUS协议的工控软件。实验测试表明本系统实现了上下位机基于MODBUS協议的RS-485总线通讯，在下位机LCD和上位机VC界面显示数据值在数据库中保存实际数据值，并且绘制实际数据曲线实时显示数据误差不超过l℃。本控制系统符合工业控制系统设计的要求有较好的扩展性和多功能的特点，可以扩展到255个设备多点的温度、湿度、压力、流量等数据監测控制在橡胶、石油、冶金、食品加工、环境监测等工业自动化控制系统中可以取代工控仪表和PLC的检测和控制作用，开发具有自主知識产权产品并降低成本具有重要的现实意义本文提出的方法对于采用MODBUS协议的智能控制系统的研究与开发也具有一定的理论研究和实用价徝。

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