基于Modbus RTU协议的多传感器数据采集系统设计

文中在现有的电解加工机床上研发一套数据采集系统。该系统由传感器、数据采集模块和上位机等组成。数据采集模块以STM32F103RCT6微控制器为核心,通过4个RS485接口采集多个传感器数据,并通过RS232将采集到的数据发送至上位机,使用Modbus RTU协议以报文格式进行数据传输。使用C#语言在Visual Studio开发环境下进行上位机的软件编写和界面设计,可以实时显示、保存传感器数据,对传感器数据具备限位报警、状态判断、故障监测等功能。测试结果表明:该系统运行稳定,数据采集效率高,数据传输正确。

基于LabVIEW和PLC的Modbus RTU通信的RMR水下泵组监控系统设计

泵组是深海钻探中RMR的重要设备,通常安放在深水中,为了实现在船舶甲板操控房中便捷地掌握泵组运行情况及工作参数,本文设计了一套RMR水下泵组监控系统。该系统的硬件包含水下测控单元、脐带缆和甲板监控单元3部分,分别承担收集泵组工作参数与工作画面、为泵组供电与传输信息、显示和控制泵组工作参数等功能。使用光端机与脐带缆可实现信号远距离传输;水下测控单元采用两台相同规格的PLC,具有模块化设计的优点。该系统的上位机采用LabVIEW软件进行编程,具有操作简单,人机界面友好等优点;下位机采用Easybuilder软件对PLC进行编程,具有库函数强大、可读性好等优点。上位机与下位机通过标准Modbus RTU协议进行通讯。该系统进行软硬件联调测试,上位机能够正常读取、显示下位机外部设备的数据,控制下位机外部设备的开关、启停与通断,表明该系统能够很好地满足RMR水下泵组监控需求,同时该系统还具有可扩展性等优点。

基于双RTU的田间滴灌工程远程监测系统的研究

为了节约水资源和实现田间灌溉自动化,提出基于双RTU的自动滴灌方案。两个RTU系统可以分别独立实施自动灌溉,且相互监督、备用。将水泵供水区域内的农田划片处理可以提升两个系统的利用率。针对水量要求比较严格的农作物,以及土壤墒情的反馈信息,采用智能灌溉控制系统实施自动灌溉。针对大片种植相同农作物的田地,使用低成本的刷卡灌溉控制系统实施灌溉。用户可通过IC卡刷卡或手机发送灌溉指令,并在RTU屏幕或手机上查看水费、电费等信息。同时,RTU会将灌溉信息发送给监控中心进行数据的处理。实践表明该系统在节水、省时省力方面具有重要的研究意义。

基于4G-RTU的水体γ放射性在线监测系统研制

针对当前海洋、湖泊、水库、河流等水体放射性在线监测和应急监测的实际需要,研制了一套水体γ放射性在线监测系统。监测系统由基于Na I探测器的γ射线监测装置、4G远程终端(4G Remote Terminal Unit,4G-RTU)通信单元、供电一体化防水抗压浮体装置以及配套软件组成。利用监测系统开展了γ射线监测装置的主要性能指标、系统的适应性和准确性以及软件功能等测试,采集了足量的原始能谱数据,进行了设计指标与实测指标的对比分析,并开展了初步应用研究。结果表明:在4G网络覆盖的范围内,该系统能够实现全天时远程操控设备,完成实时在线监测并上传数据,满足应用需求,达到预期功能。系统的可探测能量范围为30~3 000 keV,对^(137)Cs的662 keV γ射线的能量分辨率为7.3%;对^(208)Tl的2 614 keV γ射线的能谱漂移为0.33%,能谱能量线性度为0.999 970;系统在连续工作7 h条件下,能谱稳定性最大值为2.28%,最小值为-2.36%,对^(137)Cs的最小可探测活度(Minimum Detectable Activity,MDA)为0.75 Bq·L^(-1);系统的工作温度范围为-5~+50℃。该系统可用于海洋、湖泊、河流等水体的放射性在线监测和应急监测领域,具有重要的推广价值和应用前景。

S7-200smart与三菱F700变频器的Modbus RTU通信控制实例

为提高效率、节约成本,介绍了一种西门子S7-200smart与三菱F700变频器进行Modbus RTU协议通信的方法。ModbusRTU通信无需占用I/O点数,接线也较简单。经过硬件的连接、通信网络的设置、数据读写的实现、主站程序的编写等步骤,建立主站与从站之间的通信网络。经测试,S7-200smart能控制F700变频器的启停和频率,达到了控制水泵流量的目的。

基于Modbus-RTU的皮带机数据采集系统开发及应用

针对传统皮带机数据采集系统存在的电缆敷设量大、改造过程复杂、占用可编程逻辑控制器(PLC)点位多、经济性不高,以及大量电缆导致设备电气控制回路复杂、故障点众多等问题,文章提出了一种基于Modbus-RTU协议的皮带机数据采集系统。该系统深度融合了电气自动化控制技术,实现了对皮带机关键安全与生产监控参数的全面采集,包括拉绳开关状态、跑偏开关状态、温度振动检测数据、速度监测值、堵料检测信号及撕裂检测装置信息等。实验与应用结果显示,该系统不仅结构设计紧凑,大幅减少了电缆敷设量,简化了施工流程与调试步骤,还具备友好的用户界面,便于日常监控与维护。

Modbus-RTU协议的浮点数传输设计

为解决Modbus-RTU通信协议中保持寄存器不能直接传递高精度浮点数的问题,设计了一种共用体数据结构,定义联合变量,将浮点数和对应的存储数组共享同一内存空间,发送端用浮点数二进制码的方式传输浮点数,接收端再用浮点数的格式读取这4个字节内的数值,实现Modbus-RTU协议的浮点数传输设计。该方法经多次数据传输测试,可同时发送多个不同精度的浮点数,数据传输简单、高效。该方法可应用于需要采用Modbus-RTU协议进行多个浮点数数据传输且精度不同的通信系统中。

不同控制系统间Modbus RTU通信的研究

结合某公司上下游装置间数据互联互通的工作,要求不同品牌不同型号的分散控制系统(DCS)与其它控制系统进行Modbus RTU通信,随着实际工作的展开,发现只有霍尼韦尔PKS系统不能与和利时MACS6系统进行写数据功能。针对该现象,深入分析Modbus RTU通信协议的基本原理,研究Modbus RTU通信报文的方法,分析两个系统之间报文数据组态的差别,通过调整PKS系统与MACS6系统的组态方式,使得报文的格式结构一致,两个系统间的数据可正常写出。

基于EtherCAT总线的Modbus-RTU主站网关设计

EtherCAT在国内工控领域被广泛应用,国内许多工业现场采用EtherCAT总线作为控制系统总线。Modbus也是一种标准开放的通信协议,许多仪器仪表、传感器、变频器支持Modbus协议,作为Modbus从设备被大量地应用于工控现场。为了解决工控现场EtherCAT总线与Modbus设备通信问题,设计了一种基于EtherCAT总线的Modbus-RTU主站网关模块,实现EtherCAT总线与Modbus协议的转化。该模块对外支持2路RJ45接口和1路DB9接口,其中RJ45接口支持EtherCAT协议,DB9接口支持Modbus-RTU主协议。模块通过2路RJ45接口灵活应用于EtherCAT网络中,可以配置链型和环型拓扑结构。

油气生产物联网系统下的智能RTU设计

油田的管理生产需要大量数据,而这些数据计量需要耗费员工大量的时间和精力。针对此问题,数字化油田的建设应运而生,其核心目标是实现油田生产管理的自动化,从而大大减轻员工的劳动强度,提高生产效率,为企业带来切实的质量提升和经济效益。智能RTU设计采用Linux系统进行开发编程,并采用5G通信系统高效、实时传输采集的数据。与人工抄写数据相比,智能RTU可以做到实时、高效、准确。此外,智能RTU还能通过智能化节约能源,避免能源浪费。智能RTU设计无疑将加速推进油气生产物联网(A11)系统的建设进程,引领油田迈向更智能、更高效的未来。

基于RTU的自动化监测系统设计与应用

文章针对传统测量机器人自动化监测系统存在的低实时性、无实时检核和数据易丢失等问题,引入物联网技术,以远程测控终端(RTU)作为数据采集、检核、预处理和无线网络发送的控制终端,手机App通过蓝牙与RTU进行现场交互,云平台通过无线网络与RTU进行交互,云平台对数据进行实时后处理平差计算,远程查询和下载监测结果,并在项目中进行应用。研究结果表明,该监测系统在保证数据质量的前提下,能满足涉铁工程建设对铁路运营期变形监测的高频次、实时性要求。

基于ModbusRTU协议的PLC与STM32单片机通信

在工业自动化控制领域,单片机与PLC有着举足轻重的地位。若两者能实现数据互通,则可以有效促进行业发展。文中通过分析PLC和单片机的通信原理,提出了基于ModbusRTU协议的485的通信方式,并编写了代码实现,阐述了串口与单片机ModbusRTU485的通信实现方法、串口与PLC的通信实现方法、单片机与PLC的通信实现方法、单片机端按键控制PLC端输出的方法。PLC与单片机通信的实现可提供一种间接增加PLC输入点数的方法,从而降低自动化设备的成本。

基于Modbus RTU协议的DeltaV系统与西门子S7-200 SMART PLC串行通信

以艾默生公司DeltaV DCS系统与西门子S7-200 SMART PLC之间的Modbus通信为例,重点阐述了DeltaV DCS系统与S7-200 SMART PLC系统的通信组态和参数设置。

基于PKS系统的Modbus RTU与OPC数据通讯

随着DCS系统在工业控制领域的普及,霍尼韦尔公司推出的继承了传统DCS优点的PKS系统也逐渐被众多用户所接受与使用。工控从业者在构建PKS系统用以生产控制时,经常有显示或处理第三方设备数据的需求。为了满足这些需求,本文将以一套生产控制装置为例,使用Modbus RTU和OPC两种通讯协议,以PKS系统作为服务器,第三方设备作为客户端,分别通过RS-485接口使用通讯线连接与网线连接,让PKS系统与第三方设备进行数据通讯。现PKS系统与第三方设备通讯正常,接收和发送的数据与指令均无误差,数据传输过程中的丢包率极低。Modbus RTU和OPC两种通讯协议能很好满足本套PKS系统的通讯需求。

基于边缘计算的智能RTU系统在油气田的应用研究

数字化和智能化的时代背景下,随着AI、大数据、云计算、物联网等技术的发展和应用,自控设备也逐步向智能化发展。自2012年以来,油气田公司持续开展数字化气田建设工作,新建场站数字化覆盖率逐步提高。但随着数字化建设的不断深入和推进,也出现了许多新情况、新问题。如早期建设的RTU对偏远现场的设备监测能力不足,需增加以太网扩展模块、HART采集器、物联网关等补充相关功能,加大了成本和集成难度;智能化程度低,仅满足数据采集和部分逻辑控制,不具备趋势分析、数据清洗等边缘计算能力;数据可靠性机制缺失,未引入掉电保护、数据缓存、重发等机制。提出了一种基于边缘计算的智能RTU系统,通过利用边缘计算、容器技术等智能技术,解决当前油气田RTU存在运维、安全、智能化方面的问题,实现远程部署、边缘计算。

RTU系统在变电站改造项目中的应用

随着信息技术和经济的发展,变电站综合自动化系统(SAS)的应用已越来越普及,远动装置成为与调度主站通信的主要媒介,然而RTU系统在变电站端的应用并未停止。通过介绍(RTU+远动)方案在埃及开罗区域变电站RTU系统改造项目中的应用,提出变电站RTU系统改造的一种新思路,论证其特点和实用性,并得出相应结论。

基于Modbus RTU通信协议的水厂电力设备智能监控系统

为提高水厂电力设备的监控效果,设计基于Modbus RTU通信协议的水厂电力设备智能监控系统。系统由3个模块构成:基于Modbus RTU通信协议设计从站模块;通过红外热成像仪、PC机等设计红外热成像模块;设计红外图像拼接算法,通过图像拼接扩大监测视角,将红外图像边缘检测算法和阈值分割方法相结合,完成图像处理模块设计。测试结果表明,设计系统在数据传输中丢帧较少,通信误码率低于1%,通过设计系统能够捕捉高热故障,且捕捉量较高。

基于Modbus-RTU的空压机一体化改造

介绍了改造后空压机的网络拓扑、硬件配置、T3000逻辑组态。一体化改造后便于监控空压机运行参数,可以紧急启动空压机,维持压缩空气压力的稳定,保障机组的安全运行。

PLC/RTU在负压波管道泄漏监测技术中的应用

负压波管道泄漏监测技术在长输原油、成品油管道中应用最为广泛,但是各厂商数据采集设备规格多样,增大了使用成本和维护难度。采用管道SCADA系统现有的PLC/RTU采集数据,只需对PLC/RTU参数进行简单配置,既减少了硬件成本和维护工作量,又能够从PLC/RTU获取输油泵/调节阀等设备参数,判断管道工况操作,降低管道启停输、输量调节等引起的误报警频次。经在实际管道测试验证,利用PLC/RTU开发的泄漏监测系统可检测到管输量1.5%以上的泄漏,能够满足实际生产需求。

通用型RTU的替代方法研究

本文提出了一种基于数据采集终端(DTU)+服务器端软件替代传统远程终端(RTU)的新方法,以实现远程数据采集系统的软件定义和降低成本。通过分析RTU和DTU的工作原理,在DTU中实现基本的数据采集和通信功能,服务器端软件实现RTU的控制逻辑、状态监测以及报警处理等功能。实验表明,该体系结构由于将大部分智能处理功能移至服务器端实现,可大幅降低远程数据采集系统成本,满足低成本远程数据采集系统的需求,在推动数据采集系统软件定义和智能化方面具有一定理论意义和应用价值.