[發明專利]基于Modbus的數據通信方法及系統

在審

• 申請號: 201910449414.5
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110224910A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 維塔利·伊格納托維奇;伊莉娜·帕克;阿米達;蘇婷鳳;江斌
• 申請（專利權）人: 江蘇阿農物聯網有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 王志敏

本發明公開了基于Modbus的數據通信方法及系統，該系統至少包括PLC設備與Web服務器；該方法包括：建立Web服務器的輸入寄存器與PLC的保持寄存器之間的寄存器映射關系；PLC設備將其寄存器的數據寫入到Web服務器的保持寄存器中，并讀取Web服務器的輸入寄存器；當Web服務器的輸入寄存器發生數據變化時，基于寄存器映射關系與數據變化，控制PLC的保持寄存器的數據改變；其中，PLC設備作為Modbus主機工作；Web服務器作為Modbus從機工作；PLC設備與Web服務器之間采用Modbus協議進行通信，從而優化PLC設備與Web服務器之間的數據通信，克服了現有技術中所存在的問題。

技術領域

本發明涉及自動化控制領域，并且更具體地，涉及基于Modbus的數據通信方法及系統。

背景技術

近年來，隨著自動化技術與互聯網技術的迅猛發展，現代自動化系統也開始需要通過互聯網來實現控制。其中，主要涉及PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)設備與Web服務器之間的互聯網通信。

目前，將PLC設備連接到Web服務器的標準解決方案是，使用帶有Modbus端口和Web服務器的支持2G/3G/4G/以太網的設備，利用該設備運行Modbus從站協議，并被分配一個靜態IP地址，且為運行Modbus主站協議的外部客戶機提供API(Application ProgrammingInterface，應用程序編程接口)。其中，由客戶編寫服務器軟件，通過Modbus服務器從PLC設備中提取數據。該標準解決方案，需要獲取自動化設備的靜態IP，但是，并不是每個自動化設備都具有靜態IP，想要獲取所有自動化設備的靜態IP是不現實的；并且，在設備端運行HTTP服務器非常耗費資源，需要配備非標準的解決方案，實現的復雜度較高；而且，由于HTTP協議開銷，需要在HTTP客戶機和Web服務器之間傳輸較大的數據量，在HTTP協議的數據量高達每個請求幾KBs時，Modbus數據包卻不能包含超過255個字節，將會造成10倍以上的數據過載。可見，現有的將PLC設備連接到Web服務器的標準解決方案，存在很多缺點，這使其對于小型系統(如灌溉控制器)非常不切實際。

因此，目前迫切需要一種切實有效的基于Modbus的數據通信方法及系統，以優化PLC設備與Web服務器之間的數據通信，并克服現有技術中所存在的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了基于Modbus的數據通信方法及系統，以優化PLC設備與Web服務器之間的數據通信，并克服現有技術中所存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于Modbus的數據通信方法，應用于基于Modbus的數據通信系統；所述數據通信系統至少包括PLC設備與Web服務器；所述PLC設備與所述Web服務器均包括保持寄存器與輸入寄存器；所述PLC設備作為Modbus主機工作；所述Web服務器作為Modbus從機工作；所述PLC設備與所述Web服務器之間采用Modbus協議進行通信；所述數據通信方法包括：

建立所述Web服務器的輸入寄存器與所述PLC的保持寄存器之間的寄存器映射關系；

所述PLC設備向所述Web服務器發送數據寫入請求，以將所述PLC設備的輸入寄存器和保持寄存器的數據，寫入到所述Web服務器的保持寄存器中；

所述PLC設備向所述Web服務器發送數據讀取請求，以讀取所述Web服務器的輸入寄存器；

當所述Web服務器的輸入寄存器發生數據變化時，基于所述寄存器映射關系與所述數據變化，控制所述PLC的保持寄存器的數據改變。

優選的，所述Web服務器的輸入寄存器發生數據變化，是由外部客戶機發送的操作控制指令觸發的。