1.引言

二十一世紀是信息主導的世紀，“數(shù)字化生存”已成為知識經(jīng)濟的標志。發(fā)達采礦國家的礦山信息化改造已邁出了堅實的步伐，如芬蘭采礦業(yè)于1992年宣布的智能采礦技術方案，涉及采選礦實時過程控制，資源實時管理，礦山信息網(wǎng)建設，新機械應用和自動控制等28個專題。我國絕大多數(shù)礦山企業(yè)還處在勞動密集型階段，信息化改造勢在必行。鉭是金屬工業(yè)中的貴族，在抗腐蝕性、硬度、伸展性等方面都是金屬中的佼佼者。現(xiàn)今計算機的精密部件、關鍵部位，都是鉭在獨當一面，鉭鈮也是“空間時代”的重要原料，在化工、機械、精密儀器、電子、電氣、超導、國防科技領域，都離不開耐熱、耐腐蝕的鉭。江西宜春鉭鈮礦作為全國最大的鉭鈮原生礦，近年來運用新技術改造提升傳統(tǒng)生產(chǎn)水平，以技術進步調整產(chǎn)品結構，更新采場鉆機、鏟裝、運輸設備，引入選礦自動化系統(tǒng)，從而降低成本，提高產(chǎn)品質量， 拓寬產(chǎn)品市場， 使企業(yè)出現(xiàn)新的活力。 本文對宜春鉭鈮礦選礦計量網(wǎng)絡監(jiān)控進行研究。

2.總線控制技術

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是隨著控制技術、 計算機技術、 通訊技術和網(wǎng)絡技術等的成熟與發(fā)展，在實際生產(chǎn)需求的驅動下，基于現(xiàn)場總線技術的新型控制系統(tǒng)。

2.1現(xiàn)場總線的特點

現(xiàn)場總線也被稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的底層控制網(wǎng)絡。20世紀 90 年代以來，各種現(xiàn)場總線的標準陸續(xù)形成，其中主要有Lonworks、CAN、PROFIBUS、MODBUS、FF、HART等協(xié)議標準。現(xiàn)場總線技術不僅是一種通信技術，它實際上融入了智能化儀表、計算機網(wǎng)絡和開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）等技術的精粹。具有以下傳統(tǒng)設備無法比擬的優(yōu)點：

（1） 數(shù)字信號取代模擬信號，提高了抗干擾能力及對現(xiàn)場環(huán)境的適應性，提高了系統(tǒng)檢測精度，縮短了控制周期。

（2） 實現(xiàn)現(xiàn)場設備智能化及功能自治，使基本過程控制、計算、處理等功能分散到現(xiàn)場設備中完成。

（3） 開放的總線系統(tǒng)使不同廠家的設備之間可實現(xiàn)互聯(lián)與信息交換，提高了系統(tǒng)的互用性。

（4） 互聯(lián)設備及系統(tǒng)間可實現(xiàn)一點對多點的數(shù)字通信，作到信息共享。

（5） 系統(tǒng)結構高度分散，使系統(tǒng)的危險性得到分散。同時系統(tǒng)結構的大大簡化，降低了成本。

（6） 增加了非控制信息，如自診斷、組態(tài)及補償信息等，實現(xiàn)了現(xiàn)場管理與控制的統(tǒng)一。

（7） 只需采用一根二芯通訊電纜，減少大量信號電纜、端子、控制柜等安裝附件。從而使安裝、維護難度與費用大大降低。

2.2 MODBUS總線

MODBUS是一種工業(yè)通信和分布式控制系統(tǒng)協(xié)議，由美國莫迪康公司（MODICON Inc. ） 推出。MODBUS協(xié)議定義的是一種數(shù)據(jù)幀結構，獨立于物理層介質，所有控制器能夠識別和使用，而不管設備通信的網(wǎng)絡類型，因而具有非常良好的適用性。

MODBUS 的通信方式為主從方式。主方所發(fā)出的請求幀和從方所發(fā)出的應答幀都是以從方地址開頭的。從方只讀發(fā)給自己的指令，對以其他從方地址開頭的報文不予理睬，并對接受到的正確的報文予以應答，這種一問一答的通信模式，大大提高了通信的正確率，而且使得 MODBUS 協(xié)議相對來說比較簡單。MODBUS 協(xié)議也成了一種事實上的通用標準，因此大部分組態(tài)監(jiān)控軟件都免費支持MODNUS協(xié)議。 MODBUS有RTU（Remote Terminal Unit）和 ASCII 兩種傳送方式。本文采用的 RTU通信方式采用 CRC－16 位循環(huán)碼冗余校驗，即將整個字符串（不包括最后兩個字節(jié)）按規(guī)定的方式進行移位并進行異或計算，計算結果存在字符串的最后兩個字節(jié)內，并由接收方按同樣的計算方法進行校驗是否一致。這種校驗方法對隨機或突發(fā)差錯造成的幀破壞有很好的檢驗效果。