1 MODBUS协议简介
MODBUS是一种工业通讯和分布式操控体系协议，由美国闻名的可编程操控器制作公司莫迪康公司(MODICON INC)提出，已广泛地应用于工业操控中。MODBUS是一种主从协议，答应一台主机与多台从机通讯。在MODBUS中有两种有用的数据传送办法，即 ASCII码和RTU办法。本体系选用RTU办法，这种办法的首要长处是在相同的波特率下，RTU办法数据传送效率高。
2 用MODBUS协议构建无线数据搜集体系
油田采油厂首要出产数据会集在联合站，一般采油厂有5～10个联合站，站间间隔几公里到十几公里，每个联合站有3～4个操作岗位，岗位间间隔20～300米之间不等，每个岗位有出产参数10～20个，对数据搜集有实时性要求。树立联合站数据搜集办理体系有多种办法，如铺设光缆、电缆、运用 CDMA网络等，调查各种办法，其体系造价、运营本钱均很高，低本钱树立此体系有必定难度。咱们运用MODBUS协议、RS485接口、数据搜集模块、长途、短程无线数传机，选用有线、无线数据传输相结合的传输办法，并与厂内原有的局域网对接，用组态软件办理上位机，低本钱地构建了全厂具有多终端查询和监控功用的联合站出产数据搜集办理体系，体系结构见图1。
现场数据由多个SSX-M03 8路规范信号、SSX-M04 6路脉冲信号数据搜集模块担任数据搜集，SSX-M21数据搜集办理模块以有线、短程无线、RS485接口办法，按MODBUS协议将数据搜集起来。因 RS485通讯接口双绞线传输间隔在小于100kbps可达1200米，短程无线数传间隔小于500米，各模块在装置时可涣散就近装置。主PC机经过 RS232、RS232转RS485接口，主数传电台以MODBUS协议将各分站数据搜集上来，在PC机上完结多联合站数据汇总报表、工艺自控流程图显现、趋势曲线制作等作业，一起将PC机接入厂内局域网，厂内局域网各终端以BS办法阅读整个数据搜集体系，打印报表，完结厂内联合站数据搜集及办理。
图1 体系结构图
3 通讯接口规划
通讯是整个体系要害，为了确保体系长时间牢靠运转，体系中SSX-M21、SSX-M03、SSX-M04模块通讯硬件接口规划选用全阻隔办法，避免线路搅扰损坏搜集模块，影响体系正常作业，详细线路原理图见图2。数据信号由RXD接纳，由TXD发送，收发转化由RXD/TXD操控，经高速光电阻隔器阻隔后由专用RS485接口芯片MAX487驱动输入输出。三极管9012驱动发光二极管起观测通讯状况效果，MC7805担任供给RS485 通讯侧供电。
图2 通讯接口原理图
4 通讯协议装备
MODBUS通讯协议中指令较多，指令功用号不同，指令效果不同，本体系正常作业时首要运用03指令，读单个或许多个寄存器指令。下面叙说指令为读取8个模拟量及过错状况，指令由SSX-M21宣布，SSX-M03应对，SSX-M03地址号为11。
主机呼叫报文，要求读出8个模拟量及过错状况，共9个寄存器。
地址00001011，功用00000011，数据开始寄存器号高位00000000，数据开始寄存器号低位00000000，数据寄存器数高位00000000，数据寄存器数低位00001001，CRC低位，CRC高位。算计8字节。
从机应对报文(8路模拟量采样数值为4095，无过错)：
地址00001011，功用00000011，数据字节计数00010010。
数据1输出寄存器高位00001111，数据1输出寄存器低位11111111;
数据2输出寄存器高位00001111，数据2输出寄存器低位11111111;
数据3输出寄存器高位00001111，数据3输出寄存器低位11111111;
数据4输出寄存器高位00001111，数据4输出寄存器低位11111111;
数据5输出寄存器高位00001111，数据5输出寄存器低位11111111;
数据6输出寄存器高位00001111，数据6输出寄存器低位11111111;
数据7输出寄存器高位00001111，数据7输出寄存器低位11111111;
数据8输出寄存器高位00001111，数据8输出寄存器低位11111111;
数据9输出寄存器高位00000000，数据9输出寄存器低位00000000;
CRC低位，CRC高位。算计23字节。
SSX-M21对SSX-M04模块呼叫指令、PC机呼叫各联合站SSX-M21指令与前述相似，仅仅地址与通讯的数据量不同。
5 KINGVIEW软件下的办理体系界面
各联合站数据以长途无线传输办法进入PC机后，一切数据处理均在此PC机中进行，并将相关画面、数据发布到局域网上，在KINGVIEW体系下，做如下几个部分作业：
联合站工艺自控流程图;
联合站油气水数据报表;
联合站原油含水趋势曲线;
联合站油罐液面历史纪录曲线;
用户登陆装备画面等。
图3为其间一联合站工艺自控流程图。
图3联合站工艺自控流程图
6 KINGVIEW软件下的局域网内阅读界面
KINGVIEW软件自身有网络功用，能够用CS或BS两种办法进行阅读，本体系选用BS办法，长处是运用方便，软件保护量小，在网上用EXPLORER直接输入本机IP地址即可完结全厂联合站出产数据阅读、打印报表等作业。
7 网络阅读权限办理
全厂出产状况与数据发布到局域网后，需要对运用本资源的人员、部分做必定办理，确认不同等级人员、部分阅读规模与权限，避免局域网内非相关人员登陆，为了到达这一意图，在网络办理上做了如下作业：
画面分组发布，不同组画面装备不同等级;
登陆用户权限设置分组分等级，与画面发布的分组相对应。
本体系设置了三个用户等级，与采油厂内部办理机制相对应，分为厂级、矿级、队级。局域网内用户按预先分配给自己的用户名、暗码登陆，厂级用户可阅读全厂出产状况与数据，队级用户只能阅读本队出产状况与数据。
8 结束语
此体系选用工业上广泛运用的国际规范协议MODBUS、通讯接口RS485，用有线、无线、局域网相结合办法构建联合站出产数据搜集办理体系，本钱低，实时性好，满意了油田出产需求。因为各模块、各短程子数传机均选用RS485接口，使得各模块、数传机能够就地、就近的安放在现场数据搜集点邻近，减少了现场施工量，一起也降低了体系装置本钱。
