柴油发电机RS485接口连接和MODBUS通讯协议

摘要：随着计算机技术、通信技术、电子集成电路技术的发展，在楼宇、电信配套设备中，采用*集中监控已成为必须的要求，因此作为应急电源的柴发机组提供远程通信接口成为*的能力。本文就柴油发电机组自动控制界面实现远程通信接口的软硬件举措进行探求；并陈说了康明斯柴发机组自动控制屏通信接口的硬件、软件规划，重点讲解了RS485接口硬件和MODBUS协议软件布置。

      目前在智能发电机组中，常载的通信接口程序有RS232、RS485、CAN总线接口

      通用性强，应用广泛，但因为传输距离仅在15M内且为点对点通信，因此在*监控系统中受到限制，一般需增加接口切换器，将其转换成其它适应长距离通信的接口，因此在关于应用于*监控的装备上，不宜采用该接口。

     采用差动传送模式，高效传输络可达到1200M，传送波特率可达到100KB/S，可以总线程序作业，且接口硬件简易，在自动控制领域得到广泛运用，实用于参数传输量不大，实时性要求不高的场合。

      CAN总线、光纤等通信模式，具有高速、长距离传输的优点重庆康明斯官网，但相应硬成本过高，软件编程复杂。      通过上述浅谈对比，发电机组的通信接口采用RS485较为合适。

      硬件构成具体由PIC18F8680单片机RS485总线驱动模块构造。

（1）PIC18F8680内置了一个的独立增强型USART：支持RS-485和RS-232、4个定期器模块等，因此可方便、简化通信软件；RS485总线工作于半双工模式，内部包含一个发送器和一个接收器，在工作时需要通过使能端来控制“收”和“发”，将其使能端RE和DE连接到一起，然后接到单片机的RE4，在软件中对RE4置1和0控制MAX1483的“收”和“发”柴油发电机十大品牌。

（2）RS485标准采用差分传输，本身已具有一定的抗干扰能力，在其传输电路上并一个压敏元件SA13CA，可有效提升对高能量电磁干扰的防护能力。

      MODBUS通信协议是通用工业标准的通信协议，是应用于电子控制面板上的一种通用语言。通过此协议，监控系统相互之间、控制系统经由网络(例如RS485网)和其它装置之间可以通信，不同厂商生产的控制装置可以连成工业网络，进行集中监控。

      MODBUS通信方法为主--从方法，报文形式为请求/响应帧步骤。主机初始化和控制所有在RS485通信回路上传递的信息，每次通信均由主机发起，不需求握手。主机发出请求帧后，等待从机返回响应帧直至响应超时。对于广播报文不返回响应帧。在RS485等允许多个站点的网络中，只能有一个从站响应主站的请求；所有RS485环路上的通信都以“打包”方法出现。一个包裹中较多可含255个字节。构成这个包裹的字节结构标准异步串行参数，并按8位参数位，1位停止位，无校验位的方法传递。串行数据流由类似于RS232C中操作的装置发生；主站发送包裹称为请求帧，从站发送包裹称为响应帧。      MODBUS协议可以采用ASCII或者RTU两种参数模式传送参数。本规划采用

RTU模式，在此模式下，发送消息至少要以3.5个字符时间的间隔开始，整个消息帧必须作为一连续的流传输。

      其中装置地址用于确定目的站从机，其在网络中各子站的唯一标识号，高效的从站地址范围从1～247：MODBUS功能代码用来命令从设备响应行为，有关功能码见表1：CRC(循环冗长测量)用于测定接收到的帧是否错误。本布置操作了作用号为03、16和06，作用号为03的用于遥信和遥测，作用号为06的用于遥控，用途号为16的用于设置数据。

（2）作用码03响应帧：      字节数：随后寄存器参数域的字节总长度；

      寄存器参数(N)：从机响应读取的N个寄存器内容参数，寄存器参数以字为单位。

      写入的寄存器内容数据(N)：主机写入从机的N个寄存器内容数据，寄存器参数以字为单位。

      写入寄存器内容参数：主机写入从机单个寄存器内容参数，寄存器数据以字为单位。功用码06响应帧与功能码06请求帧相同。

      软件采用C语言混合汇编语言编制，详细包括初始化流程、USART接收中断服务程序、主流程等，程序过程框图见图3。USART接收中断服务过程具体用于接收来自RS485总线的串行数据。在主流程中，当测定到有一帧接收完成标志置位，则对该帧进行处理，首先计算CRC校检是否准确，若准确再判定地址域是否为本机地址，若是本机地址发电机维护保养计划，则按上位机的命令组成响应帧，并利用发送中断发送响应帧。

      通信协议是实现智能设备间通信的软件接口，通用、开放、标准的通信协议，能方便用户*集中监控软件的编制。目前，MODUS协议已成为世界装备OEM主机厂所接受的标准协议，因此深圳发电机出租公司采用MODBOS协议作为康明斯柴发机组的通信协议。采用基于MOSBOS协议的柴油发电机组控制屏，因为其硬件简单，协议通用、开放的优点，已广泛应用于楼宇集中监控，电信基站，*设施等各种场合，得到了客户认可。 

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