基于Modbus總線的室內通風監控系統

2．2．1 控制系統設計
通風柜控制器根據通風柜窗開度、風速反饋量、閥門電壓反饋量和其他設定的量實時計算出排風量的大小，轉換成輸出電壓，即文丘里閥門的控制電壓。
控制的基本思路是：1)當窗高發生明顯變化時，由窗高等參數計算出輸出電壓，即時輸出，并由閥門反饋電壓做修正；2)當窗高穩定或變化很小時，交由風速反饋的基于PID調節的電壓輸出。然后根據通風柜前是否有人做最后的電壓輸出處理。控制流程圖如圖7所示。

2．2．2 Modbus通訊協議
設備以及上位機之間的通信是基于Modbus協議。Modbus協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網絡和其它設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準，利用此協議控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。該協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄，并制定了消息域格局和內容的公共格式。

3 監控中心上位機軟件平臺
該服務端上位機軟件是采用微軟公司Visual Studio軟件開發平臺開發的，具有良好的人機交互界面，并實現了與PC上的串口相連的RS 485總線通信。操作簡單，可對每個設備的參數進行查看和修改，實時顯示當前風速以及周圍狀況等參數，獲取設備報警信息，統計數據并繪制實時風速曲線，并顯示告警信息。

4 結語
監控系統中的通風控制器以ARM作為數據處理、控制、顯示以及數據通信的控制核心，采用Modbus協議的RS485總線作為通信傳輸，上位機控制中心實現遠程實時監控。測試結果表明，本系統工作穩定、可靠性強、且操作方便。基于Modbus協議的通信總線可以方便地增加或移除通風柜而不會影響系統運行，便于整個系統的維護和更新。為室內通風控制提供了一種新的方法，具有較高的實用價值。