一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器及读取方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器，其技术方案要点是包括有主站模块、从站模块、控制模块，主站模块、控制模块以及从站模块依次网络连接设置；主站模块包括有多个主站接口；从站模块用于连接物理从站设备；控制模块用于识别各主站接口的modbus指令报文并解析生成统一虚拟从站设备池，根据从站设备池的类型和池大小自动生成modbus指令，并获取物理从站设备中的数据，该modbus通讯集线器能够可靠又高性价比的实现多个主站同时读取从机设备数据的功能。读取从机设备数据的功能。读取从机设备数据的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器及读取方法


[0001]本专利技术涉及一种通讯集线器，更具体地说，它涉及一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器。

技术介绍

[0002]工业设备之间的现场通讯协议中，主从通讯协议一直占有绝对的市场地位，比如MODBUS协议、645协议等尤其广泛且长期存在，并且随着物联网改造热潮的到来，传统的这些通讯协议也是无法被取代，MODBUS协议是一种应用于电子控制器上的通用语言,通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。MODBUS协议已经成为一通用工业标准，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。
[0003]MODBUS协议支持传统的RS
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232、RS
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422、RS
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485和以太网设备以及许多工业设备，包括PLC、DCS、智能仪表等都在使用MODBUS协议作为他们之间的通讯标准。
[0004]但是基于物联设备的改造需求，传统的一主站多从机通讯方式已经无法满足，迫切需要采取一种既可靠又高性价比的方案来实现多个主站同时读取从机设备数据的功能。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器，该modbus通讯集线器能够可靠又高性价比的实现多个主站同时读取从机设备数据的功能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器，包括有主站模块、从站模块、控制模块，所述主站模块、控制模块以及从站模块依次网络连接设置；
[0007]所述主站模块包括有多个主站接口；
[0008]所述从站模块用于连接物理从站设备；
[0009]所述控制模块用于识别各主站接口的modbus指令报文并解析生成统一虚拟从站设备池，根据从站设备池的类型和池大小自动生成modbus指令，并获取物理从站设备中的数据。
[0010]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过控制模块自动识别各主站口的modbus指令报文并解析生成统一虚拟从站设备池，刚开始生成的虚拟从站设备池里的数据为空，再根据虚拟从站设备池的类型和池大小，自动生成新的高效率的modbus指令，并依次循环转发给每个物理从站设备，物理从站设备的数据返回后，存入对应设备ID的虚拟从站设备池里，这时只要有过通讯的虚拟从站设备池里都会放入最新返回的从站寄存器或线圈的数据，有了这些数据后，每个主站都可以从集线器里获取对应的从站数据。
[0011]多主站485通讯的方式相对原有的缓存型的方案有如下的优势：
[0012]1.多主站通讯响应效率跟单主站几乎相当。
[0013]2.有了虚拟设备映射后，对用户而已，每个主站对从站的访问都是一对一透明的，
主站程序不需要任何的改动。
[0014]3.写指令优先级提权功能有效改善主站写操作的响应。
附图说明
[0015]图1为基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器的硬件结构示意图；
[0016]图2为集线器的软件流程示意图。
[0017]附图标记：1、主站模块；2、从站模块；21、从站电路隔离电源；3、控制模块；31、主站电路隔离电源；4、外端电路连接。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例，对本专利技术进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0019]参照图1和图2所示，为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器，包括有主站模块1、从站模块2、控制模块3，主站模块1、控制模块3以及从站模块2依次网络连接设置；
[0020]主站模块1包括有多个主站接口；
[0021]从站模块2用于连接物理从站设备；
[0022]控制模块3用于识别各主站接口的modbus指令报文并解析生成统一虚拟从站设备池，根据从站设备池的类型和池大小自动生成modbus指令，并获取物理从站设备中的数据。
[0023]该控制模块3为高性能工业级32为MCU或者其他替换芯片。
[0024]本专利技术的设计，通过控制模块3自动识别各主站口的modbus指令报文并解析生成统一虚拟从站设备池，刚开始生成的虚拟从站设备池里的数据为空，再根据虚拟从站设备池的类型和池大小，自动生成新的高效率的modbus指令，并依次循环转发给每个物理从站设备，物理从站设备的数据返回后，存入对应设备ID的虚拟从站设备池里，这时只要有过通讯的虚拟从站设备池里都会放入最新返回的从站寄存器或线圈的数据，有了这些数据后，每个主站都可以从集线器里获取对应的从站数据。
[0025]由于虚拟从站设备池是根据各个主站的Modbus RTU指令报文统一分析动态生成的。
[0026]mcu根据虚拟设备，生成指令从实际的从站设备获取数据，而每个主站则是通过各自的modbus指令从虚拟设备上获取数据。
[0027]另外本申请通过映射所有物理从站设备到模块里，使得模块中所有属性与物理设备一模一样，从而达到主站读取模块虚拟数据跟读取物理设备数据是一样的，所以对用户而言是透明的，一个主机通讯和多个主机通讯，不用改任何主机的代码，能够直接使用。
[0028]主站模块1包括有主站1接口、主站2接口、主站3接口以及主站4接口；
[0029]从站模块2包括有一从站接口。
[0030]主站1接口、主站2接口、主站3接口、主站4接口以及从站接口均为485接口。
[0031]各个485接口(包括4各主站口和1个从站口)独立配置串口参数，实现不同串口配
置的主从站设备之间能够进行多主多从通讯。
[0032]主站模块1还包括有主站电路隔离电源31；
[0033]从站模块2还包括有从站电路隔离电源21；
[0034]主站电路隔离电源31和从站电路隔离电源21分别与外端电路连接4。
[0035]一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器的读取方法，包括有：
[0036]步骤1：通过控制模块3自动识别各主站接口的modbus指令报文生成统一虚拟从站设备池；
[0037]步骤2：为空的虚拟从站设备池根据自身池的类型和池大小，自动生成新的高效率的modbus指令；
[0038]步骤3：虚拟从站设备池将新的高效率的modbus指令转发给每个物理从站设备；
[0039]步骤4：物理从站设备接收并返回数据，存入对应设备ID的虚拟从站设备池中；
[0040]步骤5：虚拟从站设备池存入返回数据，并且每个主站看从虚拟从站设备池中获取对应的从站数据。
[0041]步骤2具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器，其特征是：包括有主站模块(1)、从站模块(2)、控制模块(3)，所述主站模块(1)、控制模块(3)以及从站模块(2)依次网络连接设置；所述主站模块(1)包括有多个主站接口；所述从站模块(2)用于连接物理从站设备；所述控制模块(3)用于识别各主站接口的modbus指令报文并解析生成统一虚拟从站设备池，根据从站设备池的类型和池大小自动生成modbus指令，并获取物理从站设备中的数据。2.根据权利要求1所述的一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器，其特征是：所述主站模块(1)包括有主站1接口、主站2接口、主站3接口以及主站4接口；所述从站模块(2)包括有一从站接口。3.根据权利要求2所述的一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器，其特征是：所述主站1接口、主站2接口、主站3接口、主站4接口以及从站接口均为485接口。4.根据权利要求1所述的一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器，其特征是：所述主站模块(1)还包括有主站电路隔离电源(31)；所述从站模块(2)还包括有从站电路隔离电源(21)；所述主站电路隔离电源(31)和从站电路隔离电源(21)分别与外端电路连接(4)。5.一种基于多主站通讯需求的modbus通讯集线器的读取方法，其特征是包括有：步骤1：通过控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚圣育，
申请(专利权)人：温州捷通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：