一種支持Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種支持Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)，屬于工業(yè)控制
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域中，產(chǎn)品品種較多，各廠家支持自己的協(xié)議，造成各個(gè)設(shè)備之 間互聯(lián)困難。RS485串行總線使用較為廣泛，串行通信協(xié)議種類較多，各種協(xié)議具有不同的 格式或機(jī)制。為了適應(yīng)不同的控制系統(tǒng)中各種設(shè)備的互聯(lián)需求，需要在設(shè)備中內(nèi)置多種協(xié) 議，通過報(bào)文的組裝和解析實(shí)現(xiàn)控制主站與不同協(xié)議控制從站設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互。目前 采用通過不同網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的互聯(lián)，系統(tǒng)組成復(fù)雜，設(shè)備品種較多，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理和系 統(tǒng)集成困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種支持Modbus和PPI協(xié)議 復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)具有完備的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方案，實(shí)現(xiàn)Modbus從設(shè)備 與西門子PPI從設(shè)備的無縫集成。另外，本發(fā)明建立了Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用串行通信系 統(tǒng)的完備狀態(tài)機(jī)，以Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用實(shí)時(shí)調(diào)度狀態(tài)機(jī)處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)五種狀態(tài)變迀， 保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理，設(shè)備資源實(shí)時(shí)刷新，主從站工作協(xié)調(diào)一致，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有自 適應(yīng)性。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案 是：一種支持Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)，包括管理計(jì)算機(jī)、控制主站、控 制從站及串行網(wǎng)絡(luò)通信線，所述控制主站，包括解析配置文件模塊、遍歷資源信息模塊、組 裝報(bào)文模塊、解析報(bào)文模塊及串行通信接口，所述解析配置文件模塊與串行通信接口相連， 所述管理計(jì)算機(jī)通過串行通信接口將配置文件傳送給解析配置文件模塊，所述解析配置文 件模塊與遍歷資源信息模塊相連，所述遍歷資源信息模塊與組裝報(bào)文模塊相連，所述組裝 報(bào)文模塊及解析報(bào)文模塊分別與串行通信接口相連，所述解析報(bào)文模塊通過串行通信接口 將返回響應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給管理計(jì)算機(jī)，所述控制從站包括支持Modbus協(xié)議或PPI協(xié)議的設(shè) 備〇、設(shè)備1、設(shè)備2、設(shè)備3…設(shè)備N，所述串行網(wǎng)絡(luò)通信線通過串口分別與設(shè)備0、設(shè)備1、 設(shè)備2、設(shè)備3…設(shè)備N相連，所述串行網(wǎng)絡(luò)通信線與串行通信接口相連；所述控制從站根據(jù) Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)的完備狀態(tài)機(jī)分為自動(dòng)掃描狀態(tài)、握手狀態(tài)、 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、錯(cuò)誤狀態(tài)以及掉線狀態(tài)，所述自動(dòng)掃描狀態(tài)根據(jù)當(dāng)前設(shè)備協(xié)議類型分別與 握手狀態(tài)或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)連接，所述握手狀態(tài)根據(jù)控制從站響應(yīng)結(jié)果分別與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài) 或錯(cuò)誤狀態(tài)連接，若響應(yīng)結(jié)果正確，則握手狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)連接，若響應(yīng)結(jié) 果錯(cuò)誤，則握手狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)與錯(cuò)誤狀態(tài)連接；所述設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)設(shè)備協(xié)議類型和 響應(yīng)結(jié)果分別與握手狀態(tài)或錯(cuò)誤狀態(tài)連接，若通信錯(cuò)誤次數(shù)超過3次，則錯(cuò)誤狀態(tài)通過狀 態(tài)機(jī)與掉線狀態(tài)連接；所述掉線狀態(tài)通過自恢復(fù)機(jī)制與自動(dòng)掃描狀態(tài)連接。
[0005] 本發(fā)明有益效果是：一種支持Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)，包 括管理計(jì)算機(jī)、控制主站、控制從站及串行網(wǎng)絡(luò)通信線，所述控制主站，包括解析配置文件 模塊、遍歷資源信息模塊、組裝報(bào)文模塊、解析報(bào)文模塊及串行通信接口，所述解析配置文 件模塊與串行通信接口相連，所述管理計(jì)算機(jī)通過串行通信接口將配置文件傳送給解析配 置文件模塊，所述解析配置文件模塊與遍歷資源信息模塊相連，所述遍歷資源信息模塊與 組裝報(bào)文模塊相連，所述組裝報(bào)文模塊及解析報(bào)文模塊分別與串行通信接口相連，所述解 析報(bào)文模塊通過串行通信接口將返回響應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給管理計(jì)算機(jī)，所述控制從站包括支持 Modbus協(xié)議或PPI協(xié)議的設(shè)備0、設(shè)備1、設(shè)備2、設(shè)備3…設(shè)備N，所述串行網(wǎng)絡(luò)通信線通過 串口分別與設(shè)備〇、設(shè)備1、設(shè)備2、設(shè)備3…設(shè)備N相連，所述串行網(wǎng)絡(luò)通信線與串行通信接 口相連；所述控制從站根據(jù)Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)的完備狀態(tài)機(jī)分 為自動(dòng)掃描狀態(tài)、握手狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、錯(cuò)誤狀態(tài)以及掉線狀態(tài)，所述自動(dòng)掃描狀態(tài)根 據(jù)當(dāng)前設(shè)備協(xié)議類型分別與握手狀態(tài)或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)連接，所述握手狀態(tài)根據(jù)控制從站響 應(yīng)結(jié)果分別與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)或錯(cuò)誤狀態(tài)連接，若響應(yīng)結(jié)果正確，則握手狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)與 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)連接，若響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤，則握手狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)與錯(cuò)誤狀態(tài)連接；所述設(shè)備運(yùn) 行狀態(tài)根據(jù)設(shè)備協(xié)議類型和響應(yīng)結(jié)果分別與握手狀態(tài)或錯(cuò)誤狀態(tài)連接，若通信錯(cuò)誤次數(shù)超 過3次，則錯(cuò)誤狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)與掉線狀態(tài)連接；所述掉線狀態(tài)通過自恢復(fù)機(jī)制與自動(dòng)掃 描狀態(tài)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有完備的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方案，實(shí)現(xiàn)Modbus從設(shè)備 與西門子PPI從設(shè)備的無縫集成。另外，本發(fā)明建立了Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用串行通信系 統(tǒng)的完備狀態(tài)機(jī)，以Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用實(shí)時(shí)調(diào)度狀態(tài)機(jī)處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)五種狀態(tài)變迀， 保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理，設(shè)備資源實(shí)時(shí)刷新，主從站工作協(xié)調(diào)一致，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有自 適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明總體示意框圖。
[0007] 圖2是本發(fā)明系統(tǒng)管理示意框圖。
[0008] 圖3是本發(fā)明狀態(tài)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
[0009] 圖4是本發(fā)明實(shí)時(shí)調(diào)度狀態(tài)機(jī)處理機(jī)制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011] 如圖1所示，一種支持Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)，包括管理計(jì) 算機(jī)、控制主站、控制從站及串行網(wǎng)絡(luò)通信線，所述控制主站，包括解析配置文件模塊、遍歷 資源信息模塊、組裝報(bào)文模塊、解析報(bào)文模塊及串行通信接口，所述解析配置文件模塊與串 行通信接口相連，所述管理計(jì)算機(jī)通過串行通信接口將配置文件傳送給解析配置文件模 塊，所述解析配置文件模塊與遍歷資源信息模塊相連，所述遍歷資源信息模塊與組裝報(bào)文 模塊相連，所述組裝報(bào)文模塊及解析報(bào)文模塊分別與串行通信接口相連，所述解析報(bào)文模 塊通過串行通信接口將返回響應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給管理計(jì)算機(jī)，所述控制從站包括支持Modbus 協(xié)議或PPI協(xié)議的設(shè)備〇、設(shè)備1、設(shè)備2、設(shè)備3…設(shè)備N，所述串行網(wǎng)絡(luò)通信線通過串口分 別與設(shè)備〇、設(shè)備1、設(shè)備2、設(shè)備3…設(shè)備N相連，所述串行網(wǎng)絡(luò)通信線與串行通信接口相 連。所述控制從站根據(jù)Modbus和PPI協(xié)議復(fù)用的實(shí)時(shí)串行通信系統(tǒng)的完備狀態(tài)機(jī)分為自 動(dòng)掃描狀態(tài)、握手狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、錯(cuò)誤狀態(tài)以及掉線狀態(tài)，所述自動(dòng)掃描狀態(tài)根據(jù)當(dāng) 前設(shè)備協(xié)議類型分別與握手狀態(tài)或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)連接，所述握手狀態(tài)根據(jù)控制從站響應(yīng)結(jié) 果分別與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)或錯(cuò)誤狀態(tài)連接，若響應(yīng)結(jié)果正確，則握手狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)與設(shè)備 運(yùn)行狀態(tài)連接，若響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤，則握手狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)與錯(cuò)誤狀態(tài)連接；所述設(shè)備運(yùn)行狀 態(tài)根據(jù)設(shè)備協(xié)議類型和響應(yīng)結(jié)果分別與握手狀態(tài)或錯(cuò)誤狀態(tài)連接，若通信錯(cuò)誤次數(shù)超過3 次，則錯(cuò)誤狀態(tài)通過狀態(tài)機(jī)與掉線狀態(tài)連接；所述掉線狀態(tài)通過自恢復(fù)機(jī)制與自動(dòng)掃描狀 態(tài)連接。首先管理計(jì)算機(jī)將設(shè)備參數(shù)、通信參數(shù)、映射通道參數(shù)以及變量管理參數(shù)存儲(chǔ)在數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)中并形成配置文件；主站接收到配置文件后，對其進(jìn)行解析，以便主程序依次遍歷每 個(gè)從站的每條資源映射信息，以Modbus和PPI協(xié)議實(shí)時(shí)調(diào)度狀態(tài)機(jī)處理機(jī)制完成對從站設(shè) 備的狀態(tài)分析、自動(dòng)連接、握手交互、通信服務(wù)、設(shè)備運(yùn)行錯(cuò)誤和掉線的管理