模塊化數(shù)據(jù)采集與通信系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、伴隨著計(jì)算機(jī)、控制、通信等技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已經(jīng)逐漸從分布式控制系統(tǒng)向現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。但在將傳統(tǒng)設(shè)備向新型控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級(jí)的過(guò)程中，考慮到成本、技術(shù)、維護(hù)等方面的因素，很多傳統(tǒng)的開關(guān)量和模擬量設(shè)備將會(huì)被保留。因此，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了模塊化數(shù)據(jù)采集與通信系統(tǒng)，借助傳統(tǒng)的開關(guān)量及模擬量設(shè)備完成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控工作。
　　本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)由主控制器、開關(guān)量模塊和模擬量模塊組成，完成對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量設(shè)備和模擬量設(shè)備的控制與數(shù)據(jù)采

2、集工作。
　　主控制器具有8個(gè)基于ModbusRTU現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的RJ45接口，通過(guò)雙絞線以級(jí)聯(lián)的方式連接所有模塊，并為其供電。主控制器與上位機(jī)之間的通信可以通過(guò)異步串行接口、USB接口或以太網(wǎng)接口完成。完成通信功能的同時(shí)，主控制器還具有開關(guān)量輸入輸出通道各32路、模擬量輸入輸出通道各8路。
　　開關(guān)量模塊主要具有開關(guān)量輸入輸出通道各16路，模擬量模塊主要具有模擬量輸入輸出通道各8路。作為總線級(jí)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)模塊均具有2個(gè)R

3、J45接口，一個(gè)用于連接上一級(jí)模塊或主控制器，另一個(gè)用于連接下一級(jí)模塊。兩種模塊用于在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)就近連接傳統(tǒng)的開關(guān)量及模擬量設(shè)備。
　　主控制器及兩種模塊均使用STM32F103ZET6微控制器作為控制核心。主控制器移植了RT-Thread實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)作為其固件程序的運(yùn)行環(huán)境，并基于FreeModbus實(shí)現(xiàn)了Modbus主機(jī)協(xié)議棧。模塊的固件程序內(nèi)移植了開源的FreeModbus從機(jī)協(xié)議棧。
　　最后，本文對(duì)所設(shè)計(jì)