一種解決基于MODBUS的串口通信瓶頸的方法技術

本發明專利技術公開了一種解決基于MODBUS的串口通信瓶頸的方法，在遠程測控終端與組態系統之間設置一接口轉換系統，通過接口轉換系統采集遠程測控終端的測量數據來模擬遠程測控終端，上位機的組態系統從接口轉換系統中讀取所述測量數據，以實現將采用串口通信的遠程測控終端虛擬成為采用以太網通信的遠程測控終端。通過本發明專利技術的技術方案無需改變通信協議即可解決通信瓶頸，所以不存在應用過程中的兼容性問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及エ業通信領域，更為具體地，涉及ー種解決基于MODBUS的串ロ通信瓶頸的方法。
技術介紹
MODBUS通信協議為分布式エ業控制系統(DCS)常用的協議，該協議為純軟件協議，應用時通常采用RS485連接，而在エ業應用中為保證可靠性，采用RS485連接時的波特率通常設置的比較低，因此限制了通信的帶寬和速度，這樣，一旦連接的遠程測控終端(RTU)較多時，通信的瓶頸立刻就能顯露出來，進而影響通信的實時性和可靠性，致使エ業生產受到嚴重影響
技術實現思路
·本專利技術的目的在于解決上述問題，提供一種可以解決基于MODBUS的串ロ通信瓶頸的方法，進而改進大負荷低帶寬時的通信瓶頸問題。本專利技術采用的技術方案為ー種解決基于MODBUS的串ロ通信瓶頸的方法為在遠程測控終端與建立組態系統的上位機之間設置一接ロ轉換系統，通過所述接ロ轉換系統采集遠程測控終端的測量數據來模擬遠程測控終端，上位機的組態系統從接ロ轉換系統中讀取所述測量數據，以實現將采用串ロ通信的遠程測控終端虛擬成為采用以太網通信的遠程測控終端，其中，所述遠程測控終端支持MODBUS通信協議，并采用RS485硬件接ロ ；所述接ロ轉換系統具有一與上位機進行通信連接的網ロ，以及至少ー個串ロ，每個串ロ通過RS485總線掛接最多256個遠程測控終端；利用接ロ轉換系統解決基于MODBUS的串ロ通信瓶頸的方法為接ロ轉換系統在完成各串ロ的初始化動作后，通過各串ロ讀取所有遠程測控終端的配置文件，之后為所有遠程測控終端建立與各自一一對應的內存映射區，以將各串ロ設備仿真為網ロ設備；接ロ轉換系統在讀取配置文件后針對網ロ執行以下的網ロ處理方法，針對每個串ロ執行以下的串ロ處理方法；所述串ロ處理方法為接ロ轉換系統通過尋址讀取掛在同一串口上的所有遠程測控終端中的數據，并將讀取到的來自每個遠程測控終端的數據存放至所建立的與各自相對應的內存映射區中；所述網ロ處理方法為接ロ轉換系統在通過網ロ接收到上位機的組態系統發出的數據請求后，對所述數據請求進行解析，以確定所述數據請求針對的遠程測控終端，之后，接ロ轉換系統將與確定的遠程測控終端相對應的設備映射區中存儲的數據反饋給上位機的組態系統。其中，所述串ロ處理方法中接ロ轉換系統在讀取一地址的遠程測控終端的數據吋，若連續讀取預設的最大反復讀取次數后仍無響應，則判定相應地址上不存在遠程測控終端。其中，所述串ロ處理方法中接ロ轉換系統讀取掛在ー串口上的地址為D的遠程測控終端中的數據的步驟為SlOl :接ロ轉換系統讀取地址為D的遠程測控終端中的數據，之后執行S102 ；S102 :判斷地址為D的遠程測控終端是否有響應，如有則執行S103，如沒有則執行步驟S107 ；S103 :將讀取的數據放入與地址為D的遠程測控終端對應的內存映射區中；S107:計數值i=i+l，之后執行S108;其中，計數值i的初值等于O ;S108 :判斷計數值i是否小于最大反復讀取次數N，若是則執行S101，若否則執行S109 ； S109 :判定地址為D的遠程測控終端不存在。其中，所述串ロ處理方法中接ロ轉換系統在一次輪詢中讀取掛在同一串口上的所有遠程測控終端中的數據的步驟為SlOl :接ロ轉換系統讀取地址為D的遠程測控終端中的數據，之后執行S102，其中，地址D的初值等于DO，DO為掛在串口上的遠程測控終端的最小地址值；S102 :判斷地址為D的遠程測控終端是否有響應，如有則執行S103，如沒有則執行步驟S107 ；S103 :將讀取的數據放入與地址為D的遠程測控終端對應的內存映射區中，之后執行S1041 ；S104 :地址D=D+ Δ d，計數值i=0，之后執行S105 ；S105 :判斷地址D是否小于Dl，如是則執行步驟SlOl，如否則結束一次輪詢；其中Dl為掛在串口上的遠程測控終端的最大地址值；S107 :計數值i=i+l，之后執行S108 ;其中，計數值i的初值等于O ;S108 :判斷計數值i是否小于最大反復讀取次數N，若是則執行S101，若否則執行5109；S109 :判定地址為D的遠程測控終端不存在，地址D=D+ Δ d，計數值i=0，之后執行5110;其中，Λ d為相鄰遠程測控終端的地址差值；SllO :判斷D是否小于D1，如是則執行步驟S101，如否則結束一次輪詢。其中，所述接ロ轉換系統在讀取到遠程測控終端中的數據后，先根據所述遠程測控終端的設備協議將讀取到的數據轉換為實際測量值，再將獲得的實際測量值存儲至與各遠程測控終端相對應的內存映射區中。本專利技術的有益效果為通過本專利技術的技術方案無需改變通信協議即可解決通信瓶頸，所以不存在應用過程中的兼容性問題。附圖說明圖I示出了遠程測控終端與、上位機與接ロ轉換系統之間的連接關系；圖2示出了本專利技術的解決基于MODBUS的串ロ通信瓶頸的方法的執行步驟；圖3示出了圖2中接ロ轉換系統讀取掛在ー串口上的地址為D的遠程測控終端中的數據的ー種實施方式；圖4示出了接ロ轉換系統在一次輪詢中讀取掛在同一串口上的所有遠程測控終端中的數據的ー種實施方式。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進ー步詳細的說明應用本專利技術的解決基于MODBUS的串ロ通信瓶頸的方法的硬件基礎為如圖I所示，在遠程測控終端與建立組態系統的上位機之間設置一接ロ轉換系統，通過接ロ轉換系統采集遠程測控終端的測量數據來模擬遠程測控終端，上位機的組態系統從接ロ轉換系統中讀取測量數據，以實現將采用串ロ通信的遠程測控終端虛擬成為采用以太網通信的遠程測控終端，其中，遠程測控終端支持MODBUS通信協議，并采用RS485硬件接ロ ；接ロ轉換系統具有一與上位機進行通信連接的網ロ，以及至少ー個串ロ，每個串ロ通過RS485總線掛接最多256個遠程測控終端。參見圖2，利用接ロ轉換系統解決基于MODBUS的串ロ通信瓶頸的方法為接ロ轉換系統在完成各串ロ的初始化動作后，通過各串ロ讀取所有遠程測控終端的配置文件，之后為所有遠程測控終端建立與各自一一對應的內存映射區，以將各串ロ設備模擬為網ロ設備；接ロ轉換系統在讀取配置文件后針對網ロ執行以下的網ロ處理方法，針對每個串ロ執行以下的串ロ處理方法，其中，建立內存映射區的步驟、網ロ處理方法和針對各串ロ的串ロ處理方法可并列執行。該串ロ處理方法為接ロ轉換系統通過尋址讀取掛在同一串口上的所有遠程測控終端中的數據，進而完成掛在所有串口上的所有遠程測控終端，并將讀取到的來自每個遠程測控終端的數據存放至所建立的與各自相對應的內存映射區中，將數據存儲至內存映射區中相當于在接ロ轉換系統中模擬了各個遠程測控終端。所述串ロ處理方法中接ロ轉換系統在讀取一地址的遠程測控終端的數據時，若連續讀取預設的最大反復讀取次數(該次數可以根據實際エ況確定)后仍無響應，則可判定相應地址上不存在遠程測控終端。該網ロ處理方法為接ロ轉換系統在通過網ロ接收到上位機的組態系統發出的數據請求后，對所述數據請求進行解析，以確定所述數據請求針對的遠程測控終端，之后，接ロ轉換系統將與確定的遠程測控終端相對應的設備映射區中存儲的數據反饋給上位機的組態系統。以上的上位機可以采用PC或者小型工作站，利用組態軟件制定好組態系統，包括需要查詢的數據和良好的人機界面，組態系統的建立不屬本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種解決基于MODBUS的串口通信瓶頸的方法，其特征在于：在遠程測控終端與建立組態系統的上位機之間設置一接口轉換系統，通過所述接口轉換系統采集遠程測控終端的測量數據來模擬遠程測控終端，上位機的組態系統從接口轉換系統中讀取所述測量數據，以實現將采用串口通信的遠程測控終端虛擬成為采用以太網通信的遠程測控終端，其中，所述遠程測控終端支持MODBUS通信協議，并采用RS485硬件接口；所述接口轉換系統具有一與上位機進行通信連接的網口，以及至少一個串口，每個串口通過RS485總線掛接最多256個遠程測控終端；利用接口轉換系統解決基于MODBUS的串口通信瓶頸的方法為：接口轉換系統在完成各串口的初始化動作后，通過各串口讀取所有遠程測控終端的配置文件，之后為所有遠程測控終端建立與各自一一對應的內存映射區，以將各串口設備仿真為網口設備；接口轉換系統在讀取配置文件后針對網口執行以下的網口處理方法，針對每個串口執行以下的串口處理方法；所述串口處理方法為：接口轉換系統通過尋址讀取掛在同一串口上的所有遠程測控終端中的數據，并將讀取到的來自每個遠程測控終端的數據存放至所建立的與各自相對應的內存映射區中；所述網口處理方法為：接口轉換系統在通過網口接收到上位機的組態系統發出的數據請求后，對所述數據請求進行解析，以確定所述數據請求針對的遠程測控終端，之后，接口轉換系統將與確定的遠程測控終端相對應的設備映射區中存儲的數據反饋給上位機的組態系統。...

【技術特征摘要】
1.一種解決基于MODBUS的串口通信瓶頸的方法，其特征在于在遠程測控終端與建立組態系統的上位機之間設置一接口轉換系統，通過所述接口轉換系統采集遠程測控終端的測量數據來模擬遠程測控終端，上位機的組態系統從接口轉換系統中讀取所述測量數據，以實現將采用串口通信的遠程測控終端虛擬成為采用以太網通信的遠程測控終端，其中，所述遠程測控終端支持MODBUS通信協議，并采用RS485硬件接口 ；所述接口轉換系統具有一與上位機進行通信連接的網口，以及至少一個串口，每個串口通過RS485總線掛接最多256個遠程測控終端；利用接口轉換系統解決基于MODBUS的串口通信瓶頸的方法為 接口轉換系統在完成各串口的初始化動作后，通過各串口讀取所有遠程測控終端的配置文件，之后為所有遠程測控終端建立與各自一一對應的內存映射區，以將各串口設備仿真為網口設備；接口轉換系統在讀取配置文件后針對網口執行以下的網口處理方法，針對每個串口執行以下的串口處理方法； 所述串口處理方法為接口轉換系統通過尋址讀取掛在同一串口上的所有遠程測控終端中的數據，并將讀取到的來自每個遠程測控終端的數據存放至所建立的與各自相對應的內存映射區中； 所述網口處理方法為接口轉換系統在通過網口接收到上位機的組態系統發出的數據請求后，對所述數據請求進行解析，以確定所述數據請求針對的遠程測控終端，之后，接口轉換系統將與確定的遠程測控終端相對應的設備映射區中存儲的數據反饋給上位機的組態系統。2.根據權利要求I所述的解決基于MODBUS的串口通信瓶頸的方法，其特征在于所述串口處理方法中接口轉換系統在讀取一地址的遠程測控終端的數據時，若連續讀取預設的最大反復讀取次數后仍無響應，則判定相應地址上不存在遠程測控終端。3.根據權利要求2所述的解決基于MODBUS的串口通信瓶頸的方法，其特征在于所述串口處理方法中接口轉換系統讀取掛在一串口上的地址為D的遠程測控終端中的數據的步驟為 5101:接口轉換系統讀取地址為D的遠程測控終端中的數據，之后執行S102 ； 5102:判斷地址為D的遠程測控終端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭家樓，陳超，
申請(專利權)人：深圳市亞特爾科技有限公司，
類型：發明
國別省市：