[發明專利]一種MODBUS/全互聯制造網絡信息服務適配器及其實現方法

有效

• 申請號: 201710022116.9
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106790222B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 王恒;王平;張常
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

1.一種MODBUS/全互聯制造網絡信息服務適配器，其特征在于：包括主控制單元、外網接入單元、串口單元和MODBUS協議數據采集單元，所述外網接入單元用于將MODBUS的數據上傳至上位機，實現對底層設備的數據采集、運行狀態的監控以及和參數的設置；所述主控制單元用于將MODBUS的數據包轉換IPv6數據包，并完成系統調度、管理和控制；所述MODBUS協議數據采集單元負責底層設備的采集，以及對設備的管理與數據交互；所述串口單元用于將MODBUS協議數據采集單元采集的設備信號接入主控制單元；還包括協議處理模塊、XMPP報文構造模塊、XMPP報文解析模塊、數據通信模塊、MODBUS RTU連接模塊和TCP/IPv6連接模塊；其中協議處理模塊里面包含登陸認證功能、讀功能、發布/訂閱功能；

TCP/IPv6連接模塊：發送/響應TCP連接的請求/響應，建立或斷開與XMPP服務器TCP的連接；

MODBUS RTU連接模塊，將上層傳遞下來的XML數據轉換為MODBUS數據幀，實現適配器向MODBUS設備發送數據；反之，將收到MODBUS數據幀轉換為XML數據解析并傳遞到上層處理；

數據通信模塊，完成MODBUS和IPv6與XMPP應用層的轉發；

XMPP報文解析模塊，將接收到的XMPP報文解析并遞交給協議處理模塊；

XMPP報文構造模塊，收到協議處理模塊的發送指令時，構造XMPP報文并遞交給底層通信模塊；

協議處理模塊，驗證進入該模塊XML節的合法性，處理符合XMPP協議的XML節，完成與XMPP服務器登陸連接過程，所述XML節是從一個實體通過XML數據流向另外一個實體發送的結構化信息中的基本語義單元。

2.一種MODBUS/全互聯制造網絡信息服務實現方法，其特征在于：包括XMPP的協議轉換方法，XMPP的協議轉換方法包括以下步驟：

S1:適配器利用為每個設備分配的IPv6地址分別與XMPP服務器建立一條TCP連接，并通過XMPP服務器認證；

S2:XMPP客戶端與MODBUS設備通信：首先XMPP客戶端的請求通過XMPP服務器轉發給適配器，適配器再與MODBUS設備通信；

S3:XMPP客戶端通過適配器讀MODBUS設備信息：首先適配器找到MODBUS設備對應的XMPP地址，然后對照映射表，找到該MODBUS設備的地址，并且將XML數據流轉換成MODBUS協議數據，發給MODBUS設備，若是讀取成功則返回該MODBUS設備的最新當前MODBUS數據，然后將MODBUS數據轉換XML數據流，此時再次查找MODBUS設備XMPP地址映射表，找到MODBUS設備對應的XMPP地址，并解析轉換MODBUS數據信息，形成XML數據格式的讀響應，返回給XMPP客戶端；

S4:MODBUS設備發布消息：適配器讀取MODBUS設備信息，再將MODBUS設備信息發布到XMPP服務器上。