一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法利用實時數(shù)據(jù)庫存放有效數(shù)據(jù)，以銜接不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，并通過對三種不同協(xié)議進行轉(zhuǎn)換增強了Modbus設(shè)備通訊互聯(lián)能力?？梢詫odbus現(xiàn)場設(shè)備的過程信號集成到控制站中，將全部Modbus現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)送入主控室的工程師站；同時，以實時數(shù)據(jù)庫為媒介，Modbus通訊模件為載體，將控制站中接入的其他現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)信號通過Modbus虛擬設(shè)備開放給第三方系統(tǒng)，實現(xiàn)開放互聯(lián)。用戶在控制室就能方便地遠(yuǎn)程查看、修改、配置現(xiàn)場設(shè)備的組態(tài)信息，所有的操作都會記錄在數(shù)據(jù)庫中，做到有據(jù)可查，提高了維護率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)控制系統(tǒng)及裝置Modbus通訊【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]控制器局域網(wǎng)CAN(Controller Area Network),屬于現(xiàn)場總線的范疇,是一種有效支持分布式控制系統(tǒng)的串行通信網(wǎng)絡(luò)，由德國博世公司在20世紀(jì)80年代專門為汽車行業(yè)開發(fā)的一種串行通信總線。由于其高性能、高可靠性以及獨特的設(shè)計，并能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤，而越來越受到人們的重視，被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。當(dāng)信號傳輸距離達(dá)到1km時，CAN仍可提供高達(dá)50kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。由于CAN總線具有很高的實時性能和應(yīng)用范圍，從位速率最聞可達(dá)IMbps的聞速網(wǎng)絡(luò)到低成本多線路的50Kbps網(wǎng)絡(luò)都可以任意搭配。因此，CAN在汽車業(yè)、航空業(yè)、工業(yè)控制、安全防護等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個控制器能認(rèn)識使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設(shè)備的過程，如何回應(yīng)來自其它設(shè)備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。當(dāng)在一 Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時，此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)生何種行動。如果需要回應(yīng)，控制器將生成反饋信息并用Modbus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含了 Modbus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]目前Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法都是Modbus設(shè)備主從站單方向通訊,一臺Modbus主站只允許和Modbus從站通訊,而不能和第三方Modbus主站進行信息交互,不能實現(xiàn)開放互聯(lián)，從而導(dǎo)致信息不能有效的共享利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，使Modbus主站和第三方Modbus主站能夠進行信息交互，實現(xiàn)開放互聯(lián)及信息共享，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，包括如下步驟:
[0007]S1:工程師通過控制工程應(yīng)用軟件平臺，組態(tài)Modbus設(shè)備信息，將組態(tài)信息以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式發(fā)送到控制站；
[0008]S2:控制站對所收到的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于控制站實時數(shù)據(jù)庫后以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到Modbus模件；
[0009]S3 =Modbus模件對所收到的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后構(gòu)成Modbus協(xié)議請求巾貞形式發(fā)送到相應(yīng)的Modbus從站；
[0010]S4:Modbus從站接收到Modbus協(xié)議請求巾貞后將響應(yīng)信息返回給Modbus模件，Modbus模件解包所述響應(yīng)信息獲得有效響應(yīng)數(shù)據(jù)，并將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；
[0011]S5:控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站；
[0012]還包括，
[0013]S6:Modbus模件自身可以虛擬Modbus從站，并連接第三方Modbus主站；第三方Modbus主站將有效信息發(fā)送給Modbus模件，Modbus模件解包所述有效信息獲得有效數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。
[0014]進一步的，步驟SI中，組態(tài)Modbus設(shè)備信息包括設(shè)備地址、通訊串口、寄存器表、通訊命令、實時數(shù)據(jù)庫鏈接關(guān)系。
[0015]進一步的，所述控制站實時數(shù)據(jù)庫設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存所述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文和CAN協(xié)議報文。
[0016]進一步的，所述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文的幀格式包括:目的地址、源地址、類型、數(shù)據(jù)、CRC，其中數(shù)據(jù)采用UDP數(shù)據(jù)報文格式，包括:IP頭、UDP頭、應(yīng)用數(shù)據(jù)。
[0017]進一步的，所述應(yīng)用數(shù)據(jù)的格式采用自定義數(shù)據(jù)幀格式，包括:校驗信息一、用戶數(shù)據(jù)和校驗信息二。
[0018]進一步的，所述Modbus模件數(shù)據(jù)庫設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存CAN協(xié)議報文和Modbus通訊調(diào)度命令。
[0019]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus現(xiàn)場設(shè)備管理系統(tǒng)，包括工程師站、控制站、Modbus模件、Modbus從站和Modbus主站；
[0020]所述工程師站將Modbus設(shè)備組態(tài)信息以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式發(fā)送到控制站;
[0021]所述控制站對所收到的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于控制站數(shù)據(jù)庫后以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到Modbus模件；
[0022]所述Modbus模件對所收到的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后構(gòu)成Modbus協(xié)議請求命令形式發(fā)送到相應(yīng)的Modbus從站；
[0023]所述Modbus從站接收到Modbus協(xié)議請求巾貞后將響應(yīng)信息返回給Modbus模件，Modbus模件解包所述響應(yīng)信息獲得有效響應(yīng)數(shù)據(jù)，并將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；
[0024]所述控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。
[0025]所述Modbus模件自身可以虛擬Modbus從站，進而連接第三方Modbus主站，將第三方Modbus主站的有效信息發(fā)送給Modbus模件，Modbus模件解包所述有效信息獲得有效數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。
[0026]進一步的，所述控制站設(shè)置有實時數(shù)據(jù)庫模塊，所述實時數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存所述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文和CAN協(xié)議報文。
[0027]進一步的，所述Modbus模件設(shè)置有數(shù)據(jù)庫模塊，所述數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存CAN協(xié)議報文和Modbus協(xié)議請求幀。
[0028]本發(fā)明的有益效果如下:
[0029]利用實時數(shù)據(jù)庫，存放有效數(shù)據(jù)，以銜接不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，并通過對三種不同協(xié)議進行轉(zhuǎn)換增強了 Modbus設(shè)備通訊互聯(lián)能力；可以將Modbus現(xiàn)場設(shè)備的過程信號集成到控制站中，將全部Modbus現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)送入主控室的工程師站；同時，以實時數(shù)據(jù)庫為媒介，Modbus通訊模件為載體，將控制站中接入的其他現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)信號通過Modbus虛擬設(shè)備開放給第三方系統(tǒng)，實現(xiàn)開放互聯(lián)。從而使用戶在控制室就能方便地遠(yuǎn)程查看、修改、配置現(xiàn)場設(shè)備的組態(tài)信息，并且所有的操作都會記錄在數(shù)據(jù)庫中，做到有據(jù)可查，提高了維護率，降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法的一個實施例的方法流程圖；
[0031 ] 圖2為圖1中的實施例以太網(wǎng)協(xié)議、CAN協(xié)議、ModbusRTU協(xié)議轉(zhuǎn)換圖；
[0032]圖3為圖1中的實施例以太網(wǎng)協(xié)議、CAN協(xié)議、ModbusRTU協(xié)議幀數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換圖；
[0033]圖4為本發(fā)明一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]如圖1實施例所示，一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，包括如下步驟:
[0036]S1:工程師站I通過控制工程應(yīng)用軟件平臺，組態(tài)Modbus設(shè)備信息，具體的，包括設(shè)備地址、通訊串口、寄存器表、通訊命令、實時數(shù)據(jù)庫鏈接關(guān)系等；將組態(tài)信息以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式發(fā)送到控制站2。
[0037]S2:控制站2對所收到的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于控制站實時數(shù)據(jù)庫后以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到Modbus模件3。
[0038]其中，工業(yè)以太網(wǎng)(SNET)協(xié)議與CAN協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換過程具體如下:
[0039]如圖3所示，以太網(wǎng)協(xié)議報文的幀格式包括:目的地址、源地址、類型、數(shù)據(jù)、CRC這五部分，其中數(shù)據(jù)我們采用UDP數(shù)據(jù)報文形式:IP頭、UDP頭、應(yīng)用數(shù)據(jù)。對應(yīng)用數(shù)據(jù)格式，我們作了改進，自定義數(shù)據(jù)幀格式，在用戶數(shù)據(jù)前后增加了校驗信息I和校驗信息2，這樣降低了誤碼率，從而形成了 SNET協(xié)議原理。
[0040]CAN協(xié)議擴展幀格式包括:命令字、目的地址、源地址、數(shù)據(jù)指針、用戶數(shù)據(jù)這五部分。
[0041]在控制站內(nèi)，我們建立了一個操作站數(shù)據(jù)庫，所述操作站數(shù)據(jù)庫設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存所述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文暫存于和CAN協(xié)議報文。將工業(yè)以太網(wǎng)(SNET)協(xié)議與CAN協(xié)議隔離，同時兩者使用不同的緩沖區(qū)暫存，有效的解決兩種協(xié)議速度不匹配問題；因為相互隔離，互不影響，也避免了一個協(xié)議通信出問題時，引起另一個協(xié)議的問題。而使用不同的緩沖區(qū)，有效的解決了速度不匹配問題。同時，規(guī)定在一個地方統(tǒng)一操作數(shù)據(jù)庫，這樣在同一時間內(nèi)只能有一個對象處理數(shù)據(jù)庫，從而避免了多個對象同時處理數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的操作沖突，提高程序運行的效率。工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文解包后，將用戶數(shù)據(jù)放在對應(yīng)操作站數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)位置，根據(jù)CAN主站協(xié)議X3的規(guī)范，數(shù)據(jù)庫I內(nèi)對應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式進行封裝打包。
[0042]S3 =Modbus模件3對所收到的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后構(gòu)成Modbus協(xié)議請求巾貞形式發(fā)送到相應(yīng)的Modbus從站4。
[0043]CAN協(xié)議與Modbus協(xié)議間的轉(zhuǎn)換過程具體如下:
[0044]Modbus協(xié)議幀格式包括:起始、地址域、功能碼、有效數(shù)據(jù)、差錯校驗、結(jié)束這六部分信息。其中功能碼、有效數(shù)據(jù)這兩部分屬于Modbus應(yīng)用層數(shù)據(jù)；地址域、差錯校驗這兩部分屬于Modbus數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)；起始、結(jié)束屬于Modbus物理層數(shù)據(jù)。
[0045]在Modbus模件內(nèi)使用的是Modbus主站協(xié)議，以及CAN的從站協(xié)議。我們建立了一個Modbus模件數(shù)據(jù)庫，將CAN協(xié)議與Modbus通訊協(xié)議隔離，同時兩者使用不同的緩沖區(qū)暫存；因為相互隔離，互不影響，也避免了一個協(xié)議通信出問題時，引起另一個協(xié)議的問題。
[0046]CAN協(xié)議報文解包后，將用戶數(shù)據(jù)放在對應(yīng)Modbus模件數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)位置，依據(jù)Modbus協(xié)議中幀格式要求，Modbus模件數(shù)據(jù)庫內(nèi)對應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)以Modbus幀格式進行封裝，構(gòu)成一個完整的Modbus協(xié)議請求幀形式，完成了 CAN協(xié)議與Modbus協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。
[0047]S4:Modbus從站4接收到Modbus協(xié)議請求巾貞后將響應(yīng)信息返回給Modbus模件3,Modbus模件3解包所述響應(yīng)信息獲得有效響應(yīng)數(shù)據(jù)，并將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站2。
[0048]S5:控制站2對所收到的Modbus模件3發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站
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[0049]S6:Modbus模件自身可以虛擬Modbus從站，以便連接第三方Modbus主站,將第三方Modbus主站的有效信息發(fā)送給Modbus模件，Modbus模件解包所述有效信息獲得有效數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。
[0050]在圖2實施例中，我們?yōu)镸odbus設(shè)備建模，將Modbus設(shè)備抽象成一個數(shù)據(jù)模型，便于統(tǒng)一管理。這個過程不依賴于Modbus協(xié)議。
[0051]在工程師站，通過基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理控制平臺接口服從以太網(wǎng)接收協(xié)議XI，組態(tài)Modbus設(shè)備信息(包括設(shè)備地址、通訊串口、寄存器表、通訊命令、實時數(shù)據(jù)庫鏈接關(guān)系等)，將組態(tài)信息以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式發(fā)送到控制站2。同時，接收控制站反饋回來的響應(yīng)信息，此信息是以太網(wǎng)協(xié)議中報文形式返回的。此報文并不是一個完整的Modbus協(xié)議請求幀信息，是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議數(shù)據(jù)幀，傳遞的是Modbus設(shè)備模型的有效數(shù)據(jù)。相對HART協(xié)議命令來說，數(shù)據(jù)量少很多，并且與Modbus設(shè)備無關(guān)。
[0052]在控制站，根據(jù)以太網(wǎng)發(fā)布協(xié)議X2，控制站接收到操作站發(fā)出的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文后，將之解包，將有效數(shù)據(jù)放在對應(yīng)實時數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)位置。同時按照CAN主站協(xié)議X3的規(guī)范，控制站取出對應(yīng)的有效數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式，打包發(fā)送到Modbus模件。同時，依照CAN主站協(xié)議X3，控制站接收到Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文后，將之解包，將有效數(shù)據(jù)放在對應(yīng)實時數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)位置。按照以太網(wǎng)發(fā)布協(xié)議X2的具體規(guī)范要求，控制站取出對應(yīng)的有效數(shù)據(jù)以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式，打包發(fā)送到工程師站中基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理控制平臺。
[0053]在Modbus模件，按照CAN從站協(xié)議X4規(guī)范內(nèi)容，Modbus模件收到控制站發(fā)出的CAN協(xié)議報文，將之解包，將有效數(shù)據(jù)放在對應(yīng)數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)位置。按照Modbus主站協(xié)議X5的內(nèi)容，Modbus模件從對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中取出相應(yīng)的有效數(shù)據(jù)，并依據(jù)Modbus協(xié)議中幀格式要求構(gòu)成一個完整Modbus協(xié)議請求幀并發(fā)送到相應(yīng)的Modbus從站。CAN協(xié)議報文是自定義的CAN數(shù)據(jù)巾貞,用于高速的Modbus設(shè)備模型的有效數(shù)據(jù)傳遞。并且與Modbus設(shè)備無關(guān)。同時，Modbus模件按照Modbus主站協(xié)議X5規(guī)范,接收來自Modbus從站的響應(yīng)信息。Modbus模件將響應(yīng)信息解包，將有效數(shù)據(jù)存以CAN協(xié)議中的報文形式，打包發(fā)送給控制站。
[0054]另外，Modbus模件自身可以虛擬Modbus從站,按照Modbus從站協(xié)議X6規(guī)范,接收來自第三方Modbus主站的第三方有效信息。Modbus模件將第三方有效信息解包，將有效數(shù)據(jù)存以CAN協(xié)議中的報文形式，打包發(fā)送給控制站。
[0055]在Modbus從站，按照Modbus從站協(xié)議X7的內(nèi)容,Modbus從站接收來自Modbus模件的Modbus協(xié)議請求巾貞,成功接收到后將對應(yīng)的從站響應(yīng)信息返回給Modbus模件。
[0056]在第三方Modbus主站，按照Modbus主站協(xié)議X8的內(nèi)容,第三方Modbus主站發(fā)送第三方Modbus協(xié)議請求巾貞給Modbus模件。
[0057]相應(yīng)于本發(fā)明的一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，還提供一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理系統(tǒng)，圖4是本發(fā)明基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示,所述系統(tǒng),包括工程師站、控制站、Modbus模件、Modbus設(shè)備和第三方Modbus主站；
[0058]所述工程師站將Modbus設(shè)備組態(tài)信息以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式發(fā)送到控制站;
[0059]所述控制站對所收到的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于控制站數(shù)據(jù)庫后以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到Modbus模件；
[0060]所述Modbus模件對所收到的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后構(gòu)成Modbus協(xié)議請求命令形式發(fā)送到相應(yīng)的Modbus從站；
[0061]所述Modbus從站接收到Modbus協(xié)議請求巾貞后將響應(yīng)信息返回給Modbus模件，Modbus模件解包所述響應(yīng)信息獲得有效響應(yīng)數(shù)據(jù)，并將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；
[0062]所述控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。
[0063]所述Modbus模件自身可以虛擬Modbus從站，以便連接第三方Modbus主站，將第三方Modbus主站的有效信息發(fā)送給Modbus模件，Modbus模件解包所述有效信息獲得有效數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。
[0064]其中，所述控制站設(shè)置有數(shù)據(jù)庫模塊，所述實時數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存所述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文暫存于和CAN協(xié)議報文。所述Modbus模件設(shè)置有數(shù)據(jù)庫模塊，所述Modbus模件數(shù)據(jù)庫設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存CAN協(xié)議報文和Modbus協(xié)議請求幀。
【權(quán)利要求】
1.一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:工程師通過控制工程應(yīng)用軟件平臺，組態(tài)Modbus設(shè)備信息，將組態(tài)信息以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式發(fā)送到控制站； S2:控制站對所收到的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于控制站實時數(shù)據(jù)庫后以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到Modbus模件； 53=Modbus模件對所收到的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后構(gòu)成Modbus協(xié)議請求巾貞形式發(fā)送到相應(yīng)的Modbus從站； 54:Modbus從站接收到Modbus協(xié)議請求巾貞后將響應(yīng)信息返回給Modbus模件，Modbus模件解包所述響應(yīng)信息獲得有效響應(yīng)數(shù)據(jù)，并將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站； 55:控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站； 還包括， 56:Modbus模件自身虛擬Modbus從站，并連接第三方Modbus主站；第三方Modbus主站將有效信息發(fā)送給Modbus模件，Modbus模件解包所述有效信息獲得有效數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；控制站對所收到的Modbus模件發(fā)出的CAN協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于Modbus模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，其特征在于，所述步驟SI中，組態(tài)Modbus設(shè)備信息包括設(shè)備地址、通訊串口、寄存器表、通訊命令、實時數(shù)據(jù)庫鏈接關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，其特征在于，所述控制站實時數(shù)據(jù)庫設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存所述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文和CAN協(xié)議報文。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，其特征在于，所述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文的幀格式包括:目的地址、源地址、類型、數(shù)據(jù)、CRC，其中數(shù)據(jù)采用UDP數(shù)據(jù)報文格式，包括:IP頭、UDP頭、應(yīng)用數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，其特征在于，所述應(yīng)用數(shù)據(jù)的格式采用自定義數(shù)據(jù)幀格式包括:校驗信息一、用戶數(shù)據(jù)和校驗信息--O
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理方法，其特征在于，所述Modbus模件數(shù)據(jù)庫設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存CAN協(xié)議報文和Modbus協(xié)議請求中貞。
7.一種基于實時數(shù)據(jù)庫的Modbus設(shè)備主從站通訊管理系統(tǒng)，其特征在于，包括工程師站、控制站、Modbus模件、Modbus從站和Modbus主站； 所述工程師站通過控制工程應(yīng)用軟件平臺，組態(tài)Modbus設(shè)備信息，將組態(tài)信息以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式發(fā)送到控制站； 所述控制站對所收到的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于控制站實時數(shù)據(jù)庫后以協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到10此1！8模件； 所述10此118模件對所收到的0^協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于10此118模件數(shù)據(jù)庫后構(gòu)成10(113118協(xié)議請求巾貞形式發(fā)送到相應(yīng)的10(113118設(shè)備； 所述10(1)3118從站接收到10(1)3118協(xié)議請求巾貞后將響應(yīng)信息返回給10(1)3118模件，10(113118模件解包所述響應(yīng)信息獲得有效響應(yīng)數(shù)據(jù)，并將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)以協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站； 所述控制站對所收到的10此1！8模件發(fā)出的協(xié)議報文進行解包，將有效響應(yīng)數(shù)據(jù)儲存于10此118模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。 所述10(1)3118模件自身可以虛擬10(1)3118從站，進而連接第三方10(1)3118主站，將第三方10*118主站的有效信息發(fā)送給10(11X18模件，10此118模件解包所述有效信息獲得有效數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)以協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送給控制站；控制站對所收到的10此1！8模件發(fā)出的協(xié)議報文進行解包，將有效數(shù)據(jù)儲存于10此1！8模件數(shù)據(jù)庫后以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的報文形式打包發(fā)送到工程師站。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于實時數(shù)據(jù)庫的10此118設(shè)備主從站通訊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述工程師站通過控制工程應(yīng)用軟件平臺，組態(tài)10此118設(shè)備信息包括設(shè)備地址、通訊串口、寄存器表、通訊命令、實時數(shù)據(jù)庫鏈接關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于實時數(shù)據(jù)庫的10此118設(shè)備主從站通訊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制站實時數(shù)據(jù)庫設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存所述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議報文和他協(xié)議報文。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于實時數(shù)據(jù)庫的！1/^1現(xiàn)場設(shè)備管理系統(tǒng)，其特征在于，所述10*118模件設(shè)置有數(shù)據(jù)庫模塊，所述數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)置有兩個緩沖區(qū)分別用于暫存協(xié)議報文和10(113118協(xié)議請求中貞。
【文檔編號】G05B19/418GK104407591SQ201410705619
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】王文海, 張穩(wěn)穩(wěn), 張益南 申請人:杭州優(yōu)穩(wěn)自動化系統(tǒng)有限公司