基于TIAPortal的用電監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u10195基于TIAPortal的用電監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)案例分析 [19]。在此過(guò)程中，Modbus起到了很重要的傳輸作用。所以，對(duì)于Modbus進(jìn)行編程是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。1.6.1RS-485通信的特點(diǎn)本課題在PLC與傳感器之間采用的RS-485通信，RS-485采用的是主從通信模式，即有Master對(duì)Slave進(jìn)行控制。此種控制方式有以下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)只需在較低電壓下運(yùn)行，從而延長(zhǎng)元件的使用壽命。較高的傳輸速度保證了系統(tǒng)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性?？垢蓴_能力強(qiáng)。該通信方式對(duì)噪聲、污染等的抵御能力強(qiáng)，非常適合工業(yè)環(huán)境這種惡劣環(huán)境。可以滿足遠(yuǎn)端傳輸?shù)男枨?，并且可以同時(shí)為多個(gè)通信平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。1.6.2Modbus協(xié)議在TIAPortal中模塊介紹在TIAPortal中通過(guò)Modbus_Comm_Load對(duì)Modbus的通信模塊進(jìn)行組態(tài)。圖7是對(duì)Modbus通信模塊進(jìn)行組態(tài)設(shè)置。圖7組態(tài)通信模塊在此模塊中，REQ：當(dāng)時(shí)輸入出現(xiàn)上升沿時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)。PORT:設(shè)備組態(tài)中的“硬件標(biāo)識(shí)符”。符號(hào)端口名稱在PLC變量表的“系統(tǒng)常數(shù)”(Systemconstants)選項(xiàng)卡中指定并可應(yīng)用于此處。BAUD:設(shè)置設(shè)備傳輸速率，即波特率的設(shè)定。PERITY:選擇奇偶校驗(yàn)位。本系統(tǒng)無(wú)需奇偶校驗(yàn)，所以選擇0位。FLOW_CTRL:選擇流控制位。本系統(tǒng)無(wú)需設(shè)置，所以選擇為0。RTS_ON/OFF_DLY:接通/關(guān)斷延遲設(shè)置。本系統(tǒng)在傳輸方面無(wú)延遲設(shè)置，則設(shè)置為0。RESP_TO:響應(yīng)超時(shí)設(shè)置位，本系統(tǒng)設(shè)置為1000，即1秒鐘。對(duì)于Modbus-RTU通訊組態(tài)設(shè)置完畢之后，之后是對(duì)于Master端的設(shè)置，圖8為其模塊介紹。圖8主站通訊模塊在此模塊中，REQ：此處的設(shè)置區(qū)別于上一模塊的REQ。此處只有一直為1才會(huì)保持通訊。MB_ADDR：需要被讀寫(xiě)的從站地址。MODE：讀寫(xiě)的模式選擇。0為讀取，1為寫(xiě)入。DATA_ADDR：從站中的起始地址，指定在Modbus從站中訪問(wèn)的數(shù)據(jù)的起始地址，由通訊的傳感器產(chǎn)品說(shuō)明中可以查詢到。DATA_LEN:數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，指定此指令將訪問(wèn)的位或字的個(gè)數(shù)。DATA_PTR:數(shù)據(jù)指針，指向要進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入或數(shù)據(jù)讀取的標(biāo)記或數(shù)據(jù)塊地址。1.6.3PLC與電量傳感器通訊的具體程序（1）對(duì)Modbus模塊通訊進(jìn)行組態(tài)程序段（圖9）圖9通信模塊組態(tài)設(shè)置在此模塊中，將查到的“硬件標(biāo)識(shí)符”填入PORT，波特率設(shè)置為9600，MB_DB處是與下面主站通訊連接的一個(gè)觸點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，將Tag_11處置1。對(duì)通訊模塊主站設(shè)置（圖10）圖10主站通訊設(shè)置在此通訊模塊中，DATA_ADDR處所輸入的數(shù)據(jù)決定了電量傳感器所測(cè)的數(shù)據(jù)。例如40001測(cè)量的是系統(tǒng)當(dāng)中的電流，40608測(cè)量的是有功功率等。1.6.4PLC讀取電量程序在PLC與電量傳感器通訊成功之后，系統(tǒng)將會(huì)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC中進(jìn)行處理。圖11為系統(tǒng)處理電量數(shù)據(jù)的程序段。圖11讀取電量數(shù)據(jù)程序段在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集到電量數(shù)據(jù)之后，PLC會(huì)將其存儲(chǔ)到寄存器中。其中電量數(shù)據(jù)的余數(shù)部分儲(chǔ)存到寄存的高位；電量數(shù)據(jù)的整數(shù)部分儲(chǔ)存到寄存器的低位。1.7控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)是基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電量傳感器采集到的電量數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)PLC處理將其發(fā)送到上位機(jī)，由上位機(jī)的控制系統(tǒng)的程序?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)提前所設(shè)置的閾值進(jìn)行判斷：若電量數(shù)據(jù)大于閾值，則通過(guò)PLC使得繼電器動(dòng)作，進(jìn)行投切，轉(zhuǎn)為備用電源（新能源電源）進(jìn)行供電；若電量數(shù)據(jù)為超過(guò)閾值，則繼電器不會(huì)動(dòng)作。1.7.1電量大于閾值當(dāng)系統(tǒng)所用電量大于閾值，則要通過(guò)繼電器的合閘與開(kāi)閘使得系統(tǒng)的供電電源變?yōu)閭溆秒娫矗赐肚?，如下圖12。圖12電量大于閾值程序1.7.2電量小于閾值當(dāng)系統(tǒng)所用電量小于閾值，則系統(tǒng)沒(méi)有動(dòng)作，繼續(xù)正常運(yùn)行即可。根據(jù)查閱文獻(xiàn)，在監(jiān)測(cè)