【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通信方法的，具体涉及一种plc的tcp与rtu协议转换方法。
技术介绍
1、在工业物联网中，plc常作为modbus主机，传感器与执行机构常作为modbus从机。在modbus主机与modbus从机的通信中，modbus从机通过rs485串行总线接入网关设备，需要使用rtu协议与网关设备进行通信。对modbus从机来说，modbus rtu的数据包的结构如下表1所示：
2、表1modbus rtu数据包结构
3、
4、网关设备用作modbus tcp服务器，需要设置ip地址和modbus tcp服务的网络端口号。modbus tcp的数据包的结构如下表2所示：
5、表2modbus tcp数据包结构
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7、在现有技术中，对以太网与rs485串行总线之间进行通信连接的网关设备，转换协议可以支持modbus协议。modbus协议是指将modbus tcp数据包与modbus rtu数据包透过网关设备进行双向转换。例如，modbus rtu数据包从modbus从机发出，通过串行通信传输到网关设备，转换成modbus tcp数据包，再通过以太网通信传输给plc，而plc能够正确解释此modbus tcp数据包；再例如，modbus tcp数据包从plc发出，通过以太网通信传输到网关设备，转换成modbus串行数据包，通过串行通信传输给modbus从机，而modbus从机能够正确解释此modbus串行数据包。现有技术中，进行配置实现modbus协议时
8、表3mb_client通信参数
9、
10、在表3中提及的tcon_ip_v4数据类型，其参数组成如表4所示：
11、表4tcon_ip_v4数据类型的参数
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14、但是在现有技术中，plc设备作为modbus tcp服务器时，无法满足与多个挂载在同一条rs485串行总线上的modbus从机之间同时通信的情况。因为，现有的plc设备使用modbus协议进行modbus tcp数据包与modbus rtu数据包转换时，采用的方式是将modbustcp数据包中单元标识符(即485地址)固定为广播地址0xff，所以在一条串行总线上，只能为一个modbus从机进行挂载，如果该串行总线上同时连接多个modbus从机，这些modbus从机根据将modbus tcp数据包中单元标识符(即485地址)固定为广播地址0xff的方式，则将使用同一个广播地址，进而都能够响应modbus串行广播数据包，造成这些modbus从机一起回复主机的情形，从而在这条串行总线上出现数据包冲突的问题，plc设备的modbus主机没办法接收正确地址回复的数据包，从而无法完成相应的modbus协议通信。
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本专利技术的目的在于提供一种plc的tcp与rtu协议转换方法，用于保证plc设备作为主机，当多个modbus从机挂载在同一条串行总线时能够为数据包正确地寻址，避免modbus从机在rs485串行总线上出现通信冲突。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种plc的tcp与rtu协议转换方法，用于以plc设备作为modbus主机通过以太网执行modbus tcp协议与网关设备通信、多个modbus从机接入同一条rs485串行总线执行modbus rtu协议与网关设备通信所构成的网络中，包括步骤如下：
4、s1、分别设定多个modbus从机各自的485地址；设置网关设备485地址通信基数、ip地址、modbus tcp服务的网络端口号；
5、s2、使用plc设备中的mb_client通信模块程序配置相应的plc本地网络端口号，建立mb_client通信模块程序与网关设备的tcp/ip连接；
6、设定一个plc本地网络端口号对应一个modbus从机的485地址加上网关设备485地址通信基数的和值；
7、s3、网关设备接收modbus tcp数据包和/或modbus rtu数据包；
8、s4、在网关设备接收到modbus tcp数据包时，网关设备根据一个plc本地网络端口号对应一个modbus从机的485地址加上网关设备485地址通信基数的和值的设定，计算得到需要响应的modbus从机的485地址，然后将modbus tcp数据包转换为包含485地址的modbusrtu数据包，接着将modbus rtu数据包发送到rs485串行总线，由对应的modbus从机进行响应；
9、s5、在网关设备接收modbus rtu数据包时，网关设备根据一个plc本地网络端口号对应一个modbus从机的485地址加上网关设备485地址通信基数的和值的设定，计算得到需要响应的mb_client通信模块程序的plc本地网络端口号，然后将modbus rtu数据包转换为modbus tcp数据包，接着根据所建立的tcp/ip连接，得到与plc本地网络端口号相对应的mb_client通信模块程序，将modbus tcp数据包发送给对应的mb_client通信模块程序。
10、优选地，mb_client通信模块程序用于管理modbus从机与plc设备的通信；
11、mb_client通信模块程序的数量与modbus从机的数量相同，每个mb_client通信模块程序对应一个modbus从机；
12、每个mb_client通信模块程序之间所设定modbustcp协议下的plc本地网络端口号互不相同；
13、每个mb_client通信模块程序处于不同的时隙上对plc设备与不同modbus从机之间通信响应进行监视。
14、进一步地，设定网关设备中执行对plc本地网络端口号与网关设备485地址通信基数的减法运算、485地址与网关设备485地址通信基数的加法运算，确定需要响应的modbus从机、mb_client通信模块程序。
15、进一步地，网关设备通过将plc本地网络端口号减去485地址通信基数，得到modbus tcp数据包对应目标的modbus从机的485地址。
16、进一步地，网关设备通过将modbus从机的485地址加上485地址通信基数，得到modbus rtu数据包对应mb_client通信模块程序的plc本地网络端口号。
17、进一步地，网关设备接收到modbus tcp数据包后将modbus tcp数据包转换为modbus rtu数据包，具体过程包括：
18、s41、plc设备启动mb_client通信模块程序进行数据打包，然后根据mb_client通信模块程序与网本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PLC的TCP与RTU协议转换方法，用于以PLC设备作为Modbus主机通过以太网执行Modbus TCP协议与网关设备通信、多个Modbus从机接入同一条RS485串行总线执行ModbusRTU协议与网关设备通信所构成的网络中，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述PLC的TCP与RTU协议转换方法，其特征在于，所述MB_CLIENT通信模块程序用于管理Modbus从机与PLC设备的通信；
3.根据权利要求2所述PLC的TCP与RTU协议转换方法，其特征在于，设定网关设备中执行对PLC本地网络端口号与网关设备485地址通信基数的减法运算、485地址与网关设备485地址通信基数的加法运算，确定需要响应的Modbus从机、MB_CLIENT通信模块程序。
4.根据权利要求3所述PLC的TCP与RTU协议转换方法，其特征在于，网关设备通过将PLC本地网络端口号减去485地址通信基数，得到Modbus TCP数据包对应目标的Modbus从机的485地址。
5.根据权利要求4所述PLC的TCP与RTU协议转换方法，其特征
6.根据权利要求5所述PLC的TCP与RTU协议转换方法，其特征在于，网关设备接收到Modbus TCP数据包后将Modbus TCP数据包转换为Modbus RTU数据包，具体过程包括：
7.根据权利要求6所述PLC的TCP与RTU协议转换方法，其特征在于，网关设备首先识别数据包的格式是否为有效的Modbus TCP数据包，若是则再执行网关设备获取PLC本地网络端口号的步骤，若否则丢掉数据包。
8.根据权利要求7所述PLC的TCP与RTU协议转换方法，其特征在于，网关设备接收到Modbus RTU数据包后将Modbus RTU数据包转换为Modbus TCP数据包，具体过程包括：
9.根据权利要求8所述PLC的TCP与RTU协议转换方法，其特征在于，网关设备首先识别数据包的格式是否为有效的Modbus RTU数据包，若是则执行将485地址加上485地址通信基数的步骤，若否则忽略该数据包。
...【技术特征摘要】
1.一种plc的tcp与rtu协议转换方法，用于以plc设备作为modbus主机通过以太网执行modbus tcp协议与网关设备通信、多个modbus从机接入同一条rs485串行总线执行modbusrtu协议与网关设备通信所构成的网络中，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述plc的tcp与rtu协议转换方法，其特征在于，所述mb_client通信模块程序用于管理modbus从机与plc设备的通信；
3.根据权利要求2所述plc的tcp与rtu协议转换方法，其特征在于，设定网关设备中执行对plc本地网络端口号与网关设备485地址通信基数的减法运算、485地址与网关设备485地址通信基数的加法运算，确定需要响应的modbus从机、mb_client通信模块程序。
4.根据权利要求3所述plc的tcp与rtu协议转换方法，其特征在于，网关设备通过将plc本地网络端口号减去485地址通信基数，得到modbus tcp数据包对应目标的modbus从机的485地址。
5.根据权利要求4所述plc的tcp与rtu协议转换方法，其特征在于，网...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁文祯，叶德云，
申请(专利权)人：广东水利电力职业技术学院广东省水利电力技工学校，
类型：发明
国别省市：
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