一种基于Modbus协议的数据采集系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于Modbus协议的数据采集系统，具体包括：所述主机按照所述主机的第一波特率f1发送多个指令至多个所述控制器；所述控制器将接收到的多个所述指令同时一一对应发送至多台所述从机上；每台所述从机在接收到所述指令并完成所述指令后，会向其对应的所述控制器发送完成数据；所述控制器在固定时间段内按照所述从机的第二波特率f2同时采集多个所述从机的所述完成数据；所述控制器将读取的多个所述从机的完成数据通过所述总线按照所述主机的第一波特率f1发送至所述主机。本发明专利技术实施例有效解决当主机故障或总线断裂，导致无法采集以及单点故障较多，采集效率低下的问题。率低下的问题。率低下的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Modbus协议的数据采集系统


[0001]本专利技术涉及通信协议领域，尤其涉及一种基于Modbus协议的数据采集系统。

技术介绍

[0002]传统Modbus串行链路协数据采集，一条总线接一台主机和多台从机，Modbus通信总是由主机发起。
[0003]现有的Modbus通信虽然有一台主机同时连接多台从机的情况，且主机直接与多台从机进行数据传输连接，但是从机的接收波特率较小，主机只能根据从机的波特率依次向各个从机进行传输，导致采集效率低下。
[0004]现有的Modbus通信还有通过一条总线连接主机和多台从机的情况，但是当主机故障或者总线断裂时，都会导致数据无法再次进行采集，导致发生单点故障较多时，使整体的采集效率下降。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术实施例提供一种基于Modbus协议的数据采集系统和一种基于Modbus协议的数据采集系统。本专利技术实施例有效解决当主机故障或总线断裂，导致无法采集以及单点故障较多，采集效率低下的问题。
[0006]本专利技术实施例提供的一种基于Modbus协议的数据采集系统，包括：基于Modbus协议的数据采集系统，包括：多条总线和多台主机，多台所述主机依次电连接于多条所述总线；多个控制器，每个所述控制器上设有多台从机，所述从机个数为n，每个所述控制器至少电连接多条所述总线中的至少一条总线，且所述总线的数量和所述控制器的数量均为m；将基于Modbus协议的数据采集系统实现数据的高并发冗余互备数据采集，具体包括：所述主机按照所述主机的第一波特率f1发送多个指令至多个所述控制器；所述控制器将接收到的多个所述指令同时一一对应发送至多台所述从机上；每台所述从机在接收到所述指令并完成所述指令后，会向其对应的所述控制器发送完成数据；所述控制器在固定时间段内按照所述从机的第二波特率f2同时采集多个所述从机的所述完成数据；所述控制器将读取的多个所述从机的完成数据通过所述总线按照所述主机的第一波特率f1发送至所述主机；其中，f1=n*m*f2，n和m均为正整数。
[0007]与现有技术相比，本实施例能够达到的技术效果是：通过在控制器上设置多台从机，使控制器可同时收集多台从机上的数据；再将控制器通过总线和主机进行连接，再将收集的数据集中通过总线发送至主机，提高了主机数据采集的性能和数据采集的可靠性；将总线的数量设置为等于控制器的数量，当多个控制器同时采集完数据时，可以通过对应的总线同时向主机发出，防止控制器出现采集完数据无法第一时间发送至主机的问题，提高了主机数据采集的性能；所述控制器在固定时间段内按照所述从机的第二波特率f2同时采集多个所述从机的完成数据，再通过第一波特率f1将采集到的多个所述从机的完成数据发送至主机，且f1=n*m*f2，可使多个所述从机的完成数据同时输入至主机，从而提高主机数
据采集的性能。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，还包括：任一所述主机实时监听与其连接的全部所述总线是否有Modbus协议数据可读取；若所述总线上没有Modbus协议数据时，所述主机在所述固定时间段内持续监听与其连接的全部所述总线上是否有Modbus协议数据可读取；若所述总线上有Modbus协议数据时，所述主机在所述固定时间段内持续读取。
[0009]与现有技术相比，本实施例能够达到的技术效果是：当总线上传输有Modbus协议数据时，主机会先识别总线上的Modbus协议数据并进行接收；当总线上没有Modbus协议数据时，主机会在固定时间段内持续监听；若总线上有Modbus协议数据时，主机会在固定时间段内持续读取。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，若所述总线上没有Modbus协议数据时，所述主机在所述固定时间段内持续监听与其连接的全部所述总线上是否有Modbus协议数据可读取，具体包括：若在所述固定时间段内，所述总线有数据，则所述主机在所述固定时间段内持续读取所述总线上的数据；若在所述固定时间段内，所述总线仍没有数据，则所述主机向控制器发送Modbus指令，从而对多个所述从机的完成数据进行采集。
[0011]与现有技术相比，本实施例能够达到的技术效果是：此处固定时间段和控制器接收从机信息的固定时间段相等，当主机完成接收后总线上Modbus协议数据后，主机可第一时间接收控制器的发送从机信息，从而提高接收效率。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，当所述控制器连接多条所述总线时，所述控制器通过连接的多条所述总线中的一条或多条所述总线发送多个所述从机的完成数据至一个或多个所述主机上，具体包括：所述控制器通过所述总线接收至少一个所述主机发送的Modbus指令，通过所述主机发送的Modbus指令改变发送方式；其中，当所述控制器接收到一个所述主机发送的Modbus指令时，所述控制器向该所述主机发送多个所述从机的完成数据；当所述控制器接收到多个所述主机发送的Modbus指令时，所述控制器向多个所述主机均匀分配发送多个所述从机的完成数据。
[0013]与现有技术相比，本实施例能够达到的技术效果是：当多个主机均处未接收状态时，此时为接收数据的主机会向控制器发送Modbus指令，从而实现控制器向多个主机均匀分配发送多个从机的完成数据，从而提高传输效率。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，还包括：当一台正在工作的所述主机出现故障时可被其他所述主机接管工作；其他所述主机在采集工作的同时，对其他的总线进行监听是否有Modbus协议数据可读取，如果读到Modbus数据，所述主机在所述固定时间段内持续读取。
[0015]与现有技术相比，本实施例能够达到的技术效果是：当多台所述主机中的一台主机出现故障时，其他所述主机在采集工作的同时，还会对其他的总线进行监听是否有Modbus协议数据可读取，可对故障主机对应的总线进行第一时间的接管，从而在出错时，提高接收效率。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，当一台正在工作的所述主机出现故障时可通过外接主机进行接替。
[0017]与现有技术相比，本实施例能够达到的技术效果是：通过设置外接主机代替故障的主机对故障主机的工作进行接替，从而防止其余主机均长时间处于接收状态，从而导致故障的主机处没有接替的主机。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述基于Modbus协议的数据采集系统，还包括：多个报警装置，依次对应连接所述从机，且多个所述报警装置通过网络端口和/或485总线互相连接，且多个所述报警装置通过网络端口连接至管理平台；所述报警装置实时采集其相对应的所述从机的运行信息；当所述报警装置检测到所述从机发生故障时，确认是否有其他所述报警装置也检测到其对应的所述从机故障；当所有的所述报警装置均检测到所述从机发生到故障时，所有的所述报警装置进入协同工作模式；当所有的所述报警装置有至少一个未检测到所述从机发生故障时，采集到故障的所述报警装置进入独立工作模式。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述独立工作模式，包括：所述报警装置通过深度学习向所述从机发出调整指令，从而控制所述从机进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Modbus协议的数据采集系统，其特征在于，包括：多条总线和多台主机，多台所述主机依次电连接于多条所述总线；多个控制器，每个所述控制器上设有多台从机，所述从机个数为n，每个所述控制器至少电连接多条所述总线中的至少一条总线，且所述总线的数量和所述控制器的数量均为m；所述数据采集系统的实施方法，具体包括：所述主机按照所述主机的第一波特率f1发送多个指令至多个所述控制器；所述控制器将接收到的多个所述指令同时一一对应发送至多台所述从机上；每台所述从机在接收到所述指令并完成所述指令后，会向其对应的所述控制器发送完成数据；所述控制器在固定时间段内按照所述从机的第二波特率f2同时采集多个所述从机的所述完成数据；所述控制器将读取的多个所述从机的完成数据通过所述总线按照所述主机的第一波特率f1发送至所述主机；其中，f1=n*m*f2，n和m均为正整数。2.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的数据采集系统，其特征在于，所述数据采集系统的实施方法，还包括：任一所述主机实时监听与其连接的全部所述总线是否有Modbus协议数据可读取；若所述总线上没有Modbus协议数据时，所述主机在所述固定时间段内持续监听与其连接的全部所述总线上是否有Modbus协议数据可读取；若所述总线上有Modbus协议数据时，所述主机在所述固定时间段内持续读取。3.根据权利要求2所述的基于Modbus协议的数据采集系统，其特征在于，若所述总线上没有Modbus协议数据时，所述主机在所述固定时间段内持续监听与其连接的全部所述总线上是否有Modbus协议数据可读取，具体包括：若在所述固定时间段内，所述总线有数据，则所述主机在所述固定时间段内持续读取所述总线上的数据；若在所述固定时间段内，所述总线仍没有数据，则所述主机向控制器发送Modbus指令，从而对多个所述从机的完成数据进行采集。4.根据权利要求3所述的基于Modbus协议的数据采集系统，其特征在于，当所述控制器连接多条所述总线时，所述控制器通过连接的多条所述总线中的一条或多条所述总线发送多个所述从机的完成数据至一个或多个所述主机上，具体包括：所述控制器通过所述总线接收至少一个所述主机发送的Modbus指令，通过所述主机发送的Modbus指令改变发送方式；其中，当所述控制器接收到一个所述主机发送的Modbus指令时，所述控制器向该所述主机发送多个所述从机的完成数据；当所述控制器接收到多个所述主机发送的Modbus指令时，所述控制器向多个所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡幸波，谭小敢，肖必龙，施云岭，
申请(专利权)人：浙江德塔森特数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：