基于MODBUS现场总线的大型设备监控系统的研究

　　表3. 通讯数据区数据存储格式

　　指令参数的配置就是对通讯指令中的一些关键参数的设置，包括Modbus从站地址、通讯波特率、奇偶校验选择、附加字符间延时、最大I/Q、最大AI、最大数据区等的设置。其中从站地址、通讯波特率和奇偶校验方式用户可通过拨码盘以固定参数的形式输入，其它参数必须在程序中配置好。这些参数都必须和实际的监控网参数及实际要求相统一，这样该监控分站才能正常运行。

　　3 现场调试

　　为了检验该监控分站的通讯程序能否正常可靠的运行，程序编制好之后，可以利用支持Modbus RTU串口调试的软件工具（如Modscan 32、Commix）进行通讯测试，这样在实验室就能确定程序能否可靠运行。

　　通过串口调试软件Commix的现场通讯测试，可以确定该分站监控软件是可靠的，它能正确响应表2中的常用主站命令。例如当系统初始化完成时，该监控分站的各回路电流整定值及系统电压值的TP7的显示画面如图2所示，此时利用Commix软件所监测的电流整定值和系统电压值（十六进制显示）与TP7画面的显示值完全一致，如图3所示。该图中的十六进制数0032和0096对应于50A和150A的电流整定值，而047C为系统电压值大小。

　　以上说明该监控分站的监测功能是正确可靠的，而通过Commix串口调试软件的现场监控功能测试可知，该监控分站的远程监控功能也是实时可靠的。例如利用写多线圈命令（0FH）起动完六台电机后，再停止（0FH）第二、三、四、六台电机，停止这四台电机的监控画面如图4所示，此时该监控分站的TP7显示画面如图5所示。图4中的十六进制数0011的低位字节为11,其二进制形式的低六位对应于六台电机的起动和停止控制位（1:起动或保持运行；0:停止）。图5的显示内容说明该监控分站的监控功能也是实时、准确、可靠的。

　　该系统已成功应用于宏景塔三矿井下综采工作面大型设备的监测监控，与其组网的是常州自动化所生产的KJ95系统。现场调试结果表明，系统参数传递准确、实时性强，不仅可以实现运行设备状态和参数的监测功能，而且还能通过主干网络实现设备的远程控制。

　　4 结论

　　本文在煤矿井下综采工作面大型设备现有集控系统的基础上，根据煤矿安全生产监测监控系统的特点，做出了对Modbus总线的大型设备监测监控技术的研究，对系统硬件进行了重新配置，编制了通讯程序。

　　现场运行结果表明，它所具备的单个分散的被控设备作为网络节点，以现场总线为纽带，把所有被控设备连接成可以相互沟通信息、共同完成自动控制任务的网络系统，具有分散控制、系统结构简单、节约硬件设备、易于安装维护等优点以及其硬件可靠、软件编写合理，能实时、准确的响应主站请求，实现了组合电器与安全监测监控系统的无缝链接，达到了对大型设备远程监测监控的目的，满足了煤矿井下的工控要求。