基于RTU油井遠程測控系統的數據采集與傳輸層軟件設計

(2)Modbus／RTU通信協議實現
Modbus主站需要處理發送請求幀、等待應答、處理應答、處理差錯和等待轉換延時等事件。其主站設計流程如圖5所示。

Modbus／RTU報文幀是否完整和幀與幀之間的區分可以通過空閑間隔來實現，但這需要使用定時器完成1．5個字符和3．5個字符的定時，并在定時到后，進入接收處理函數，然后實現ADU數據到PDU數據的處理。
3．2．3 系統軟件的實現
系統上電后，首先進行初始化操作，主要包括設置串口、定時器等內容，并讀取EEPROM中的配置信息，對RTU進行配置，包括主從工作模式選擇、IP地址設置、輪詢的通信方式選擇、傳感器的開關狀態、繼電器輸出狀態等。若處于主站狀態，還可以獲取從站配置信息并配置從站，配置成功后，主站開始對各從站進行掃描，并對從站報文進行處理；每掃描完一個從站，主站就對輪詢到的數據進行存儲；在掃描從站的同時，如果主站傳感器和外部繼電器處于開狀態，會同時采集模擬通道和數字通道的數據并控制外部繼電器，采集到的數據存于相應寄存器中，等待上位機請求命令，按照Modbus協議將相應數據打包，并上傳到上位機。若處于從站，采集模擬通道和數字通道的數據并控制外部繼電器，采集到的數據存于相應寄存器中，并等待RTU主站輪詢命令，當輪詢到該從站時，按Modbus協議打包數據并發送到RTU主站。不管該RTU是主站還是從站，其TCP／IP的服務器程序一直等待系統配置軟件的配置信息，當收到配置信息后，將數據存入EEPROM并復位系統程序，整個系統設計流程圖如圖6所示。

從圖6中可以同時看到Modbus／RTU和Modbus／TCP的從站處理函數，在實際應用中，RTU處于Modbus／RTU主站時，其Modbus／RTU從站的
處理任務不運行，Modbus／TCP從站的處理任務運行，該狀態下RTU可用于圖1中井場1的RTU主站和井場2的RTU兩種情況；處于Modbus／RTU從站時，該狀態下RTU可用于圖1中井場1的從站情況，以太網服務器任務只等待配置信息。