[發(fā)明專利]一種避免modbus實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)沖突的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210158291.8
• 申請(qǐng)日: 2012-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102722535A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明;王可中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周明;王可中
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及設(shè)備通信和數(shù)據(jù)處理，特別涉及一種避免modbus實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)沖突的方法。

背景技術(shù)：

在工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，modbus作為一種成熟的應(yīng)用協(xié)議受到了廣泛的部署和應(yīng)用。在儀表、傳感器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等方面應(yīng)用非常成熟。modbus是一個(gè)請(qǐng)求/應(yīng)答協(xié)議，可以在以太網(wǎng)、RS232、RS422、RS485、光纖等線路上實(shí)施。

在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，一般都是由一個(gè)或多個(gè)modbus主站，通過(guò)RS232、RS422或者RS485的異步串行總線，連接現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備(從站)；控制臺(tái)通過(guò)以太網(wǎng)或者其他的總線技術(shù)接入modbus主站。在modbus主站上，存在一個(gè)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)，控制臺(tái)發(fā)出的命令更新到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，modbus主站會(huì)周期性的把這些命令下發(fā)到對(duì)應(yīng)的從站。

modbus主站負(fù)責(zé)：獲取各從站的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)；獲取控制臺(tái)的指令；轉(zhuǎn)發(fā)從站數(shù)據(jù)到控制臺(tái)；轉(zhuǎn)發(fā)控制臺(tái)指令到各從站；上述這些工作一般以循環(huán)的方式周期性的執(zhí)行。

如圖1和圖2所示，在現(xiàn)有采用modbus協(xié)議的單控制臺(tái)系統(tǒng)中，控制臺(tái)101連接一包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)104的modbus主站102，該modbus主站連接若干modbus從站103。該系統(tǒng)的流程步驟包括：

S201：獲取控制臺(tái)指令；

S202：更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；

S203：發(fā)送指令給從站；

S204：獲取從站狀態(tài)；

S205：更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；

S206：發(fā)送從站狀態(tài)給控制臺(tái)。

上述步驟循環(huán)往復(fù)。

如圖3、圖4a和圖4b所示，在現(xiàn)有采用modbus協(xié)議的多控制臺(tái)系統(tǒng)中，有多個(gè)控制臺(tái)，即第一控制臺(tái)301和第二控制臺(tái)302。它們連接一包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)305的modbus主站303，該modbus主站連接若干modbus從站304。該系統(tǒng)的流程步驟包括：

循環(huán)流程1：

S411：獲取第一控制臺(tái)指令；

S412：更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；

S413：獲取第二控制臺(tái)指令；

S414：更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；

S415：發(fā)送指令給從站；

S416：獲取從站狀態(tài)；

S417：更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；

S418：發(fā)送從站狀態(tài)給各控制臺(tái)。

循環(huán)流程2：

S421：獲取第一控制臺(tái)指令；

S422：更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；

S423：發(fā)送指令給從站；

S424：獲取第二控制臺(tái)指令；

S425：更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；

S426：發(fā)送指令給從站；

S427：獲取從站狀態(tài)；

S428：更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；

S429：發(fā)送從站狀態(tài)給各控制臺(tái)。

上述流程中，modbus主站分別從兩個(gè)控制臺(tái)獲取指令，并轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的從站。因?yàn)檫@是一個(gè)循環(huán)過(guò)程，當(dāng)一個(gè)控制臺(tái)發(fā)送控制指令，而另外一個(gè)控制臺(tái)不發(fā)送時(shí)，modbus主站從兩個(gè)控制臺(tái)讀到的指令不一樣。圖4所示的兩種循環(huán)都不能保證有效的控制指令被發(fā)送到對(duì)應(yīng)的從站；同時(shí)，當(dāng)兩個(gè)控制臺(tái)同時(shí)發(fā)送指令時(shí)，modbus主站也不能保證哪個(gè)控制臺(tái)的指令被優(yōu)先執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)上述多控制臺(tái)的modbus主站系統(tǒng)，提供了針對(duì)多控制臺(tái)有效控制和優(yōu)先控制的解決方法。該方法能有效的解決多控制臺(tái)modbus系統(tǒng)中，避免控制失效和控制優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題。

本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：

一種避免modbus實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)沖突的方法，其特征在于，在modbus主站中，控制臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新操作，其指令被緩存到一個(gè)指令緩沖區(qū)，并和前一次的緩沖指令進(jìn)行對(duì)比。只有當(dāng)指令發(fā)生變化時(shí)，該指令被更新到數(shù)據(jù)庫(kù)；同時(shí)該指令被指令緩沖保存；所述在modbus主站的循環(huán)列表中，每條針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作指令都有相對(duì)應(yīng)的指令緩沖，在開(kāi)機(jī)進(jìn)入循環(huán)前，這些緩沖被清除。

上述方案中，所述控制臺(tái)的指令分為A、B兩類，A類指令為數(shù)據(jù)庫(kù)寫指令，對(duì)應(yīng)的modbus功能碼為：5、6、15、16；B類指令為數(shù)據(jù)庫(kù)讀指令，對(duì)應(yīng)的modbus功能碼為：1、2、3、4。

上述方案中，所述針對(duì)多控制臺(tái)的同時(shí)控制時(shí)，對(duì)每個(gè)控制臺(tái)設(shè)定一個(gè)優(yōu)先級(jí)；同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新操作增加更新標(biāo)記。

上述方案中，所述更新標(biāo)記包括更新的時(shí)間、更新的地址范圍和更新的優(yōu)先級(jí)三部分信息。