現場總線技術是對自動化領域的一場變革。由于現場總線簡單、可靠、經濟實用，已成為當今自動化領域發展的熱點之-.目前，新建的連鑄機已經開始使用現場總線技術.

　　現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡.它主要解決工業現場的智能化儀器儀表、控制器、執行機構等現場設備間的數字通信以及這些現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞問題。主要應用于工業現場可以在微機集控設備之間實現雙向串行多節點數字通訊。

　　為了更大程度地提高礦井安全、迎合未來無人化工作面發展趨勢，煤礦井下綜采工作面大型設備遠程監測監控功能的實現至關重要。目前綜采工作面的大型設備如采煤機、刮板輸送機、破碎機、轉載機等大都采用智能型組合電器進行集中控制，但缺乏遠程監測監控功能。本文以HT6L1-400Z/1140智能型組合電器為研究對象，根據煤礦現有安全生產監測監控系統的網絡特點，采用Modbus總線技術編制了通訊軟件，實現了組合電器與安全監測監控系統的無縫鏈接，達到了對大型設備遠程監測監控的目的。

　　1 Modbus協議簡介

　　Modbus通訊協議由Modican公司開發，是當今主流現場總線協議之一。通過它，集控設備相互之間、集控設備經由網絡和其它設備之間可以通訊；通過它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業控制網絡，進行集中監控等。

　　1.1Modbus協議主要特點

　　Modbus協議有以下特點：

　　1）物理接口符合EIA-485規范；能組成主從訪問的單主控制網絡；通過簡單的通訊報文完成對從節點的讀寫操作；

　　2）當主節點輪詢即逐一訪問從節點時，要求從節點返回一個應答信息；主節點也可以對網段上所有從節點進行廣播通訊。

　　1.2 Modbus協議消息幀格式

　　Modbus通訊協議有兩種消息幀格式：

　　1）ASCII和RTU幀格式。ASCII消息以冒號字符開始，以回車換行符結束，其它域使用的傳輸字符為十六進制；

　　2）RTU消息則以傳遞一段空閑時間為開始和結束，這段時間不小于3.5倍的字符發送時間T,一般取4T.

　　Modbus通訊協議定義了在這些網絡上連續傳輸的報文幀格式，確定了將數據打包成報文幀以及解碼的方法。采用RTU格式的Modbus通訊協議報文幀格式如表l所示。

　　表1.Modbus通訊協議的RTU報文幀格式

　　1.3RTU幀中各功能塊作用

　　RTU幀中各功能塊作用如下：

　　1）地址域：地址域為被查詢的從節點地址，它所表示的從節點有效地址范圍為0~247,其中0表示廣播地址。

　　2）功能域：功能域的代碼范圍是1~255.有些代碼適用于所有控制器，有些代碼用于特定控制器，還有些保留以備用戶功能擴展使用。當消息從主設備發往從設備時，功能代碼域將告之從設備需要執行哪些行為。例如功能編碼03H為讀寄存器（內部字變量），用于讀取從節點的寄存器值。

　　3）數據域：數據域包括本幀數據域的字節數量、數據字節l~n,這些數據可以是I/O值、狀態數據或其它測量控制信息。

　　4）CRC校驗域：在Modbus通訊協議中的RTU幀校驗通常采用CRC循環冗余校驗。整個信息幀以連續的數據位流進行傳輸，CRC校驗從地址域開始對報文幀的所有數據進行校驗。

　　從站識別主站按地址發來的消息，決定要執行何種操作。主設備可單獨和從設備通訊，從設備返回一消息作為回應；主設備也能以廣播方式和所有從設備通訊，此時從設備不作任何回應。從節點的正常應答是發送相同的報文幀，以便讓主節點確認。如果有錯誤，功能代碼將被修改以指出回應消息是錯誤的，同時數據段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤校驗域允許主設備確認消息內容是否可用。在配置每個控制器的時候，一個Modbus網絡上的所有設備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數。