一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法技术

本发明专利技术属于工业监控技术领域，具体涉及一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法。规范Modbus带时标数据格式，带时标数据包括：时标格式、模拟量编址、开关量编址；模拟量编址顺序为：时标、数据、质量位；开关量编址顺序为：时标、数据、质量位。本发明专利技术的方法通过设置时标质量位，能够实现Modbus协议传输精确时标的模拟量、开关量数据，既保持了Modbus简单易用的特点，又扩展了协议使用范围。又扩展了协议使用范围。又扩展了协议使用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法


[0001]本专利技术属于工业监控
，具体涉及一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，核电DCS系统需要与多种第三方控制系统通信，这些系统种类多且分散独立，因此，采用一个工业通用的通信协议标准，将各控制系统与DCS连接起来，对各控制系统运行参数进行集中监控和控制就成为必然。
[0003]Modbus协议是一种工业现场总线通讯协议，现已经成为一通用工业标准。Modbus协议具有简单易用，开发周期短等特点，大部分第三方控制系统都支持Modbus协议。但是，Modbus也存在局限性，由于协议简单，协议中只规定了数据，没有规定时标和质量位，对于需要精确的源点时标的数据，Modbus协议明显不适用，如何利用Modbus协议传输带时标的数据，成为亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术需要解决的技术问题为：提出一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法，该方法具有通用性，能够在各种系统间传输带时标的Modbus数据。
[0005]本专利技术的技术方案如下所述：
[0006]一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法，规范Modbus带时标数据格式，带时标数据包括：时标格式、模拟量编址、开关量编址；模拟量编址顺序为：时标、数据、质量位；开关量编址顺序为：时标、数据、质量位。
[0007]作为优选方案：对模拟量和开关量进行分段编址，即模拟量和开关量都存储在保存寄存器，但分布在不同地址段。
[0008]作为优选方案：模拟量编址顺序为：时标、时标、时标、时标、数据1、质量位1、数据2、质量位2、
…
数据m、质量位m、...数据n、质量位n；即，每一段数据的前4个寄存器都存放时标，之后的寄存器存放数据或存放质量位，存放数据的寄存器和存放质量位的寄存器间隔存放。
[0009]作为优选方案：开关量编址顺序为：时标、时标、时标、时标、16个数据1、16个质量位1、16个数据2、16个质量位2、
…
16个数据p、16个质量位p、...16个数据q、16个质量位q；即，每一段数据的前4个寄存器都存放时标，之后的寄存器存放16个数据或存放16个质量位，存放数据的寄存器和存放质量位的寄存器间隔存放。
[0010]作为优选方案：开关量编址中，存放数据的寄存器，每个寄存器存放16个开关量；存放质量位的寄存器，每个寄存器存放16个质量位。
[0011]作为优选方案：开关量编址中，相邻的两个寄存器，开关量和质量位按位对应。
[0012]作为优选方案：每一段最多编址125个连续寄存器。
[0013]作为优选方案：时标精确到毫秒值，采用小端字节序的64位整数存储。
[0014]作为优选方案：时标是从Epoch(1970年1月1日00:00:00UTC)开始到写入时间点所经过的毫秒数。
[0015]作为优选方案：质量位采用通用定义，1代表无效，0代表有效。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术的一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法，通过设置时标质量位，能够实现Modbus协议传输精确时标的模拟量、开关量数据，既保持了Modbus简单易用的特点，又扩展了协议使用范围。
附图说明
[0018]图1为实施例1模拟量编址；
[0019]图2为实施例1开关量编址；
[0020]图3为Modbus带时标主站配置文件的示意图；
[0021]图4为Modbus带时标主站模拟量点表文件的示意图；
[0022]图5为Modbus带时标主站开关量点表文件的示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术的一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法进行详细说明。
[0024]实施例1
[0025]本实施例的一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法，包括以下操作：
[0026]规范Modbus带时标数据格式，带时标数据包括：时标格式、模拟量编址、开关量编址等信息。
[0027]本实施例中，时标是从Epoch(1970年1月1日00:00:00UTC)开始到写入时间点所经过的毫秒数，时标格式为：小端字节序的64位整数。质量位采用通用定义，1代表无效，0代表有效。
[0028]对模拟量和开关量进行分段编址，即模拟量和开关量存储在不同地址段的保持寄存器中，以使在同一地址段不会出现模拟量和开关量交叉的情况。
[0029]模拟量编址顺序为：时标、数据、质量位。具体而言，模拟量编址顺序为：时标、时标、时标、时标、数据1、质量位1、数据2、质量位2、
…
数据m、质量位m、...数据n、质量位n。
[0030]本实施例中，假设模拟量编址起始地址为400001，编址示例如图1所示。模拟量编址中，每一段数据的前4个寄存器都存放时标，之后的寄存器存放数据或存放质量位，存放数据的寄存器和存放质量位的寄存器间隔存放。
[0031]开关量编址顺序为：时标、数据、质量位。具体而言，开关量编址顺序为：时标、时标、时标、时标、16个数据1、16个质量位1、16个数据2、16个质量位2、
…
16个数据p、16个质量位p、...16个数据q、16个质量位q。
[0032]本实施例中，假设开关量编址起始地址为401001，编址示例如图2所示。开关量编址中，每一段数据的前4个寄存器都存放时标，之后的寄存器存放16个数据或存放16个质量位，存放数据的寄存器和存放质量位的寄存器间隔存放。存放数据的寄存器，每个寄存器存放16个开关量；存放质量位的寄存器，每个寄存器存放16个质量位；相邻的两个寄存器，在
后的存放质量位的寄存器所存储的质量位，对应在前的存放数据的寄存器所存储的数据。每一段最多编址125个连续的寄存器。
[0033]实施例2
[0034]如图3所示Modbus带时标主站配置文件，该配置文件采用xml格式，定义了协议的配置参数。
[0035]其中，<item>中定义了主站的参数，包括服务名、协议、周期、IP、端口、时标格式、串口配置等信息。其中，protocol有两种，tcp或rtu，tcp方式需要配置IP和端口；rtu方式需要配置串口参数；ip最多有四个，两台主备服务器各有两个网口；timestamp表示时标格式；device、baud、parity、data_bit、stop_bit是串口的配置参数。
[0036]<sub>中定义了子站参数，一个主站下可以配置255个子站，每个子站可以配置不同参数，可配置的参数有子站id、PLC地址、字节序等。
[0037]主站采用的点表为csv文件，由点名(tagname)、读写属性(rw)，点类型(tagtype)、默认值(default)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协议传输带时标数据的方法，其特征在于：规范Modbus带时标数据格式，带时标数据包括：时标格式、模拟量编址、开关量编址；模拟量编址顺序为：时标、数据、质量位；开关量编址顺序为：时标、数据、质量位。2.根据权利要求1所述的一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法，其特征在于：对模拟量和开关量进行分段编址，即模拟量和开关量都存储在保存寄存器，但分布在不同地址段。3.根据权利要求1或2所述的一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法，其特征在于：模拟量编址顺序为：时标、时标、时标、时标、数据1、质量位1、数据2、质量位2、
…
数据m、质量位m、...数据n、质量位n；即，每一段数据的前4个寄存器都存放时标，之后的寄存器存放数据或存放质量位，存放数据的寄存器和存放质量位的寄存器间隔存放。4.根据权利要求1或2所述的一种基于Modbus协议传输带时标数据的方法，其特征在于：开关量编址顺序为：时标、时标、时标、时标、16个数据1、16个质量位1、16个数据2、16个质量位2、
…
16个数据p、16个质量位p、...16个数据q、16个质量位q；...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦巍巍，李华龙，张颖颖，孟显，李京，
申请(专利权)人：中核控制系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：