[發明專利]一種適用于MODBUS協議的RTU及其通信方法

有效

• 申請號: 201811356421.2
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109525429B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 劉保羅;孫澤宇;呂治國;彭慧伶;陳春濤
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: H04L41/0246
• 分類號: H04L41/0246;H04L41/0803;H04L12/40;H04L67/025;H04L67/125;H04L69/08;H04L61/106
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

1.一種適用于Modbus協議的RTU的通信方法，所述RTU用于實現現場傳感儀表與監控上位機之間的通信，包括依次通信連接的數據采集通訊模塊、主控制器和上位通訊處理模塊，其中數據采集通訊模塊與若干組現場傳感儀表通信連接，上位通訊處理模塊與監控上位機通信連接，所述主控制器包括若干個Modbus地址表，Modbus地址表通信連接有協議處理及數據轉換器、參數配置Web服務器和Modbus服務器，其中協議處理及數據轉換器還與所述數據采集通訊模塊通信連接，Modbus服務器還與所述上位通訊處理模塊通信連接，其特征在于：所述若干組現場傳感儀表與若干個Modbus地址表一一對應，RTU通過數據采集通訊模塊接收第一協議數據單元，按底層通信協議解析出應用數據單元，并進行拆包、組包、計算處理后，再封裝成第二協議數據單元，經底層通信協議與監控上位機進行通信；

通信方法包括如下步驟：

步驟1、將每個現場傳感儀表與RTU連接，用戶通過瀏覽器訪問參數配置Web服務器，利用參數配置Web服務器配置現場傳感儀表采集參數，并為每個現場傳感儀表分配組號，將所有現場傳感儀表分為多組，并設置RTU監控的現場傳感儀表總組數；

步驟2、根據RTU監控的現場傳感儀表總組數，初始分配相同數目的Modbus地址表，并為每個Modbus地址表設置組號屬性，Modbus地址表通過組號屬性與現場傳感儀表相對應；

步驟3、數據采集通訊模塊采集現場傳感儀表數據，并按照采集應用協議解析出儀表組號、儀表類型及應用數據，經協議處理及數據轉換器處理后得到存儲數據，并且按照Modbus應用協議將存儲數據放入與儀表組號對應的Modbus地址表中的對應位置；

步驟4、Modbus服務器通過上位通訊處理模塊監聽來自于監控上位機的地址查詢請求；

步驟5、Modbus服務器接收到地址查詢請求后，解析出地址查詢請求中的組號、操作地址及操作碼；

步驟6、Modbus服務器檢查解析出的組號是否合法，如果不合法則通過上位通訊處理模塊向監控上位機返回錯誤消息，并返回步驟4繼續執行；如果合法則將該組號標識的Modbus地址表關聯到Modbus寄存器尋址空間上，并在該Modbus地址表上執行Modbus查詢操作，獲取該組號操作地址所存儲的數據；

步驟7、Modbus服務器向監控上位機返回查詢結果，完成監控上位機關于該組監控儀表的Modbus查詢請求，然后返回步驟4，繼續監聽監控上位機查詢請求；

步驟3和步驟4至7并行執行。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟6中，Modbus寄存器尋址空間為[40001-49999]。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述數據采集通訊模塊通過Zigbee或者RS485與所述現場傳感儀表通信連接。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述上位通訊處理模塊通過GPRS、TCP/IP或者RS232/485與所述監控上位機通信連接。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述主控制器設置為ARM開發板。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述主控制器還電連接有網絡接口，網絡接口與所述參數配置Web服務器以及所述上位通訊處理模塊通信連接。