正常操作情況下，通訊電流信號沿環路的一條線從主站控制器的端口A流出，經該環路從端口B流回。此時，另一條線路是冗余的。當有一處線路發生故障時，該處故障線路被閥門屏蔽，故障線路兩邊的智能閥可通過各自的環路與主站控制器通訊；當有兩處線路發生故障時，這兩處故障之間的智能閥都被屏蔽，兩處故障之外的智能閥依然可以通過兩“臂狀”環路與主站控制器通訊。
主站控制器是由主CPU卡、環路通訊卡、電源、液晶顯示器和16按鈕鍵盤組成的盤裝智能儀表。它內部有兩個固定的數據庫，一個是現場單元數據庫，負責接收并記錄從兩線環路傳來的智能閥的地址、轉矩、開度等數據，根據從上位機傳來的讀寫命令控制閥門的運動，該數據庫從邏輯上劃分為4個區，每個區記錄60個閥門的數據；另一個數據庫為主站控制器狀態及自診斷數據庫，負責記錄通訊協議的有關狀態并向智能閥發布命令。通過主站控制器的按鍵和液晶顯示器，可以實現讀取智能閥的開度、轉矩、地址等數據，控制閥門的開閉，接收報警信號及與PLC通訊等功能。
PakscanIIEMasterStation是Rotork主站控制器中的一種，它為雙重熱備結構，在主控制器出現故障時可以自動切換到熱備控制器。圖2—2為PakscanIIE主站控制器與現場智能閥通過兩線環路相連的情況。

PakscanIIEMasterSation有一個RS－485通訊口和一個RS－232通訊口，它們可通過Modbus協議與PLC通訊。其中RS－232通訊口可以不通過PLC直接連接打印機，打印報警信號。
2.2監控系統結構
圖2—3所示為現場智能電動閥監控系統的結構框圖。

該系統的控制部分采用美國GEFanuc公司的HBR雙重熱備型PLC系統，通過PLC控制140個智能閥(IQactuator)的開停閉。上位監控站可監視各個智能閥的閥位回信狀態、閥位值以及報警信號，并可執行開閥、停閥和關閥操作。
PakscanIIE主站控制器與PLC之間采用Modbus協議通訊，以port1的RS－485接口連接。正常運行情況下，主PLC和主控制器工作，從PLC和熱備控制器分別與主PLC和主控制器保持同步。智能閥將數據傳送給主控制器，主PLC通過RS－485接口從主控制器中讀取數據，并向其發布命令，主控制器再執行命令，驅動智能閥按命令運轉。當主PLC或主控制器出現故障時，系統能分別自動切換到從PLC或熱備控制器。
由于系統中采用的是Modbus通訊協議，一臺PLC可以連接多臺PakscanIIE主站控制器，因此，若現場智能閥較多，系統可以很方便地擴展而且連線簡單。
3軟件設計
3.1通訊程序設計
PLC選用ModbusRTU主通訊模塊(master)。PakscanIIE主站控制器是一個遠程終端單元，做為Modbus從設備(slave)。PLC的CPU通過ModbusRTU主通訊模塊控制PakscanIIE主站控