Modbus协议控制电动调流调压阀

之前介绍组合式91视频看看簧色在国华惠州热电应用，现在介绍Modbus协议控制电动调流调压阀活塞式流量控制阀是本公司技术人员在借鉴德国、日本经验，总结国内设计制造及实用经验的基础上，根据流体力学特性而开发出来的调速调压型阀门。已经在电站、引水、供水等领域得到了广泛的应用。经过改进的本系列流量调节阀不但适用于清水，对于天然江河湖泊水、轻度污水具有良好的耐受能力。从设计结构和材料选用上解决了多年来流量调节阀易结垢，卡阻，驱动装置偏大的难题。电动活塞式调流调压阀LHS941X型是本公司技术人员在借鉴外国经验,总结国内设计制造实用经验的基础上,根据流体力特性而开发出来的调速调压型阀门.已经在电站,引水,供水等领域得到了广泛的应用.经过改进的本系列流量调流调压阀不但适用于清水,对于天然江河湖水,轻度污水具有良好的耐受能力.从设计结构和材料选用上解决了多年来流量调节阀易结垢,卡阻,驱动装置偏大的难题.
二,Modbus协议控制电动调流调压阀本调流调压阀主要用在水厂,电厂,引水工程等介质为水的管网系统,起调节管道介质流量,流态以及调节管网压力的作用.RS-485总线型智能电动执行机构通过半双工两线制RS485总线接口，采用标准的Modbus RTU 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。

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1、Modbus协议控制电动调流调压阀在Modbus网络上转输

标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。

控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。

从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。



2、在其它类型网络上转输

在其它网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中，控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。在消息位，Modbus协议仍提供了主—从原则，尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息，它只是作为主设备，并期望从从设备得到回应。同样，当控制器接收到一消息，它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。

通讯协议，与上位主机进行数据交换与系统控制。可以传递阀头的开、关、停、运行到设定位置等来自上位主机的命令，主机也可以接收来自模块的运行状态、当前位置、报警信息等参数。 

RS-485总线型智能电动执行机构集成了RS485总线功能，该功能*独立于其它电路，信号*隔离，隔离电压高达10KVrms，带有±30KV ESD浪涌保护、TVS保护、防反串扰保护等多重保护功能。RS485总线部份*集成在控制模块内，所有的调试不需要开盖，通过的红外线遥控器或现场操作面板进行调试和工艺参数设定。 RS-485上的软件层协议ModBus主要依赖于主从模式。主从模式是指在半双工通讯方式上，2个或者2个以上的设备组成的通讯系统中： 


这里写图片描述 
(1) 至少且只有一个主机，其他的都是从机 
(2) 不管任何时候，从机都不能主动向主机发送数据 
(3) 主机具有访问从机的权限，从机不可以主动访问从机，任何一次数据交换，都要由主机发起 
(4)不管是主机还是从机，系统一旦上电，都要把自己置于接收状态(或者称为监听状态) 
主从机的数据交互，需要： 
a. 主机将自己转为发送状态 
b. 主机按照预先约定的格式发出寻址数据帧。 
所谓的约定，可是主机和从机约定好的规约，好，例如主机要通过从机控制接在从机的电机，主机要启动电机就往从机发0x1，停止电机就往从机发0x2。这就是一种预 
先约定好的格式，但是这样做，互换性、兼容性、通用性差，例如其他公司是约定发送0x03让电机转动，发0x04让电机停止。导致不同厂家的主机、从机不能相互通讯。用户需要的，就像网络操作，只要接入有网的网线那么计算机都能上网。 
所以说，91视频看看簧色需要一种大家都共同遵循的规则(可以是ModBus，也可以是TCP/IP等上层协议)，这种大家认可，共同遵循的软件层协议。软件层协议主要是解决如何解析传输的数据，即传输的目的或者更加可靠的传输数据。 
半双工通讯中，都是主机寻找从机，主机的目的无非有: 主机要发数据给从机，或者主机要从从机中获取数据。 
c. 主机恢复自身的接收状态 
主机等待自身所寻址的从机作回应，也就是说从机接收到主机的寻址命令、数据后一定要回应主机，不然主机会认为从机通讯异常。回应数据包也是要按照ModBus协议规约(其实不局限ModBus，像TCP/IP也需要回应是吧！~)



2. ModBus通讯协议

通俗点来讲，ModBus规约了起停电机，主机要分别发送什么命令给从机。ModBus规定主从机之间数据的交互，需要遵循什么样的格式，如何保证数据在传输过程中不发生冲突。只要都遵循这个协议，那么不同厂家的主从机就可以共用了。 
ModBus一般是工作在一主多从的场景，还是这个图： 
这里写图片描述 
主机和从机之间的连线不一定是非要485来作为载体，也可以是IIC，SPI。因为ModBus是软件层的协议，它既可以规约485硬件接线方式，也可以规约其他硬件接线方式。很多资料会写”基于RS-485的ModBus通讯协议”，意思是底层的0、1数据是通过RS-485方式去传输的，0、1的意义则是通过ModBus去解析的。强调，硬件协议可以确保数据得以传输出去，软件协议保障数据的有序传输，数据不会发生冲突。 
ModBus规定： 
(1) 主从模式 
有的协议规定是多主模式，意思是系统中的设备都是主机，它们并没有主从之分，任何时刻，谁想发送数据都可以往总线上发送，例如网络通信、CAN总线通讯，自然它们自有一套防止数据冲突机制，485由于不具备冲突检测的硬件机制，所以它必须遵循主从模式。主从模式的原则是，整个系统只能有一个主机，每一个从机都必须有一个*的地址 
(2) 从机的地址是作为每个从机的*标识。地址取值是0-247，0号地址表示广播地址，广播地址由主机保留，当主机向0号地址发数据包的时候，每一个从机设备都会收到数据包。也就是说，当主机发出的寻址帧的地址是0的时候，所有从机都要执行主机要求的动作。按理说，从机收到主机的寻址帧之后，是要做出应答包的，但是现在是0号地址，也就是要回的话每台从机都要回，那么肯定会造成RS-485通讯线上的数据混乱，因此所有从机在主机发0号地址时候不予返回数据包应答。 
从机的地址有两个作用 
a. 主机向目标从机发寻址帧时其地址部分为从机地址，这样主机才可以检索到目标从机 
b. 对于主机的目标从机，当收到主机发来的非0地址时，要做出数据包应答，假设从机要返回数据包给主机，自然是要把数据包放到RS-485总线上，因为每台从机，其物理连线是在一起的，所以这就会造成其他从机认为数据是要发送给它的现象，所以在从机回复主机的数据包中，加上从机自身的地址，那么其他从机读取到这个地址值跟自己的地址不相同，就不会去响应了。 
(3) ModBus数据包的格式 
主机要寻找某台从机，需要发出相应格式的信息，这就需要谈到ModBus的两种传输方式: 
a. RTU传输方式 
RTU实际上也成为二进制方式。假设主机要发送0x23，那就是发送0010 0011，按照485通讯协议，先发高位，即1100 0100。前后分别加上起始、停止位: “起始位 1100 0100 停止位”共10位数据 
b. ASC传输方式 
同样要发送0x23，它是十六进制数，会将其拆成十位的’2’和个位的’3’，将它们的asc码依次发出去，’0’的asc码是0x32，’3’的asc是0x33，转为二进制为0011 0010和0011 0011，同样要加上停止、起始位，共20位数据 
很明显，asc传输方式比较低，但是由于它传输的是asc码，所以可以利用一些串口终端将其数值打印出来。

特别提醒，RS-485硬件协议决定，对于每一个字节数据的传输是先发高位，再发地位，所以假设数组u8型数组revArr[2]存放着接收到的数据，那么接收端解析数据应该是u16型data = revArr[0] * 256 + revArr[1]。

RS-485总线型智能电动执行机构通讯特性 
总线标准：    RS485总线（半双工） 
协议标准：Modbus  RTU协议 
通讯波特率：9600 
数据格式：    8位数据位，1位起始位，1位停止位，偶校验 
代码系统：8位二进制 
错误检测域：CRC（循环冗长检测） 
站号可由现场操作设定，也可以通过上位机来进行远程设定 
需要其它特定的通讯协议与通讯数据格式，可另行订货


三,调流调压阀阀得特点:
1、调流调压阀就在于它的结构设计和材料选用使其不怕污水堵塞,不怕结垢现象,不易卡阻.驱动装置明显减小.
2、该阀可自动调节预先设定的管道介质参数值，使之大一定精度内保持恒定，且精度范围也可以进行调整。
3、该阀具有良好的耐气蚀特性，阀体内壁的筋板兼有流板的作用，可以分散水流，防止气蚀。同时，也减小了阀门的噪音和活塞的振动。
4、该阀的控制系统可采用集成电子电路，体积小可靠性好，灵敏度高，安装调试方便。
5、全关渗漏为零，可作为截止阀使用。不必另设其他截止阀门。
6、如控制程及精度要求不是很高，该阀的控制可以采用手动或普通电动形式。
7、可以卧式安装，也可以立式安装。


调流调压阀结构图：
活塞式流量控制阀产品特点：
1、该阀*于传统流量调节阀的特点就在于它的结构设计和材料选用使其不怕污水堵塞滑道，不怕结垢现象，不易卡阻。驱动装置明显减小。
2、该阀可自动调节预先设定的管道介质参数值，使之在一定精度内保持恒定，且精度范围也可以进行调整。
3、该阀具有良好的耐气蚀特性，阀体内壁的筋板兼有整流板的作用，可以分散水流，防止气蚀。同时，也减小了阀门的噪音和活塞的振动。
4、该阀的控制系统可采用集成电子电路，体积小，可靠性好，灵敏度高，安装调试方便。
5、全关渗漏量为零，可作为截止阀使用。不必另设其他截止阀门。
6、如控制程度及精度要求不是很高，该阀的控制可以采用手动或普通电动形式。
7、可以卧式安装，也可以立式安装。Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。

3、查询—回应周期

（1）查询

查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息：从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。

（2）回应

如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据：象寄存器值或状态。如果有错误发生，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。



二、两种传输方式

控制器能设置为两种传输模式（ASCII或RTU）中的任何一种在标准的Modbus网络通信。用户选择想要的模式，包括串口通信参数（波特率、校验方式等），在配置每个控制器的时候，在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。与本产品相关论文：禁油脱脂氧气91视频看看簧色操作维护