CN104253729B - 主从设备间通过寄存器接口传递数据的方法 - Google Patents

主从设备间通过寄存器接口传递数据的方法 Download PDF

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Abstract

提供一种在由一主多从设备组成的网络中自从设备寄存器接口向主设备传递数据的可编程的数据传递方法，包括步骤：在主设备的监控软件中设定一统一用于各个从设备的传输映射表，在该传输映射表中规定：统一地在各个从设备的特定虚拟寄存器端口存储特定的数据；主设备在每次上电工作时将上述传输映射表发送给各个从设备；各个从设备根据从主设备接收的传输映射表，在各自的再映射寄存器区域上执行再映射以将各自上传的数据从存储其的物理存储地址映射到各自的特定虚拟寄存器端口；以及主设备从从设备的特定虚拟寄存器接口接收数据。

Description

主从设备间通过寄存器接口传递数据的方法
技术领域
本发明涉及主从设备间通过寄存器接口传递数据的方法。具体地，涉及 一种在由一主多从设备组成的网络中自从设备寄存器接口向主设备传递数 据的可编程的数据传递方法。
背景技术
在一主多从的网络中，通常需要从设备向主设备传递数据。例如在目前 常见的利用用于主从结构的半双工的通信协议Modbus的集中抄表系统中， 作为采用Modbus协议的从设备的多个智能电表向作为主设备的装有监控软 件的PC传递用户的用电度数。
图1示出了常见的主从设备间通过寄存器接口传递数据的方法的示意 图。如图1所示，多个不同种类的Modbus从设备A、B、C与Modbus主设 备10进行连接，各个不同种类的Modbus从设备A、B、C通过使用其上地 址不同的Modbus寄存器接口向Modbus主设备10传递数据。
在图1中，例如，从设备A在其地址为1003的寄存器3中存储有用户 的电流数据，在其地址为1004的寄存器4中存储有用户的电压数据，则从 设备A通过其地址为1003的寄存器3的接口向Modbus主设备10传递电流 数据，通过其地址为1004的寄存器3的接口向Modbus主设备10传递电压 数据。
在图1中，例如，从设备B在其地址为1008的寄存器8中存储有用户 的电流数据，在其地址为1006的寄存器6中存储有用户的电压数据，则从 设备B通过其地址为1008的寄存器8的接口向Modbus主设备10传递电流 数据，通过其地址为1006的寄存器6的接口向Modbus主设备10传递电压 数据。
在图1中，例如，从设备C在其地址为1025的寄存器25中存储有用户 的电流数据，在其地址为1010的寄存器10中存储有用户的电压数据，则从 设备C通过其地址为1025的寄存器25的接口向Modbus主设备10传递电 流数据，通过其地址为1010的寄存器10的接口向Modbus主设备10传递电 压数据。
当希望将一个新的Modbus从设备D（未示出）连接到该网络时，则然 后将Modbus从设备D连接到网络以便与Modbus主设备10实现通信，传递 数据。其中该Modbus从设备D的寄存器接口的地址在此之前已经被编程人 员设计用于传递例如电压或电流的特定数据，电压或电流的特定数据存储在 相应的寄存器中。
当将新的Modbus从设备D连接到该网络时，在主设备10方面，需要 对Modbus主设备10上安装的作为驱动器的诸如ION:E、EGX SW等等的 不同PC软件驱动程序进行升级才能实现对包括新加入的Modbus从设备D 在内的每一个Modbus从设备的驱动，并从每一个Modbus从设备接收数据。 Modbus主设备10上的软件升级主要是针对新加入的Modbus从设备D的寄 存器地址的更新而进行的适应的更新，以便能够从新加入的Modbus从设备 D的寄存器接收数据。
对于Modbus主设备10的供应商和用户而言，针对不同种类的Modbus 从设备来开发/升级Modbus主设备10上的驱动器软件都是一项耗时耗成本 的复杂的事情。
因此，需要一种能够避免Modbus主设备上的监控软件频繁升级的解决 方案。
发明内容
该发明的目的是为了解决上述技术问题而做出的。
根据本发明的一方面，提供一种在由一主多从设备组成的网络中自从设 备寄存器接口向主设备传递数据的可编程的数据传递方法，包括步骤：在主 设备的监控软件中设定一统一用于各个从设备的传输映射表，在该传输映射 表中规定：统一地在各个从设备的特定虚拟寄存器端口存储特定的数据；主 设备在每次上电工作时将上述传输映射表发送给各个从设备；各个从设备根 据从主设备接收的传输映射表，在各自的再映射寄存器区域上执行再映射以 将各自上传的数据从存储其的物理存储地址映射到各自的特定虚拟寄存器 端口；以及主设备从从设备的特定虚拟寄存器接口接收数据。
其中各个从设备的类型彼此相同。
其中采用Modbus通信协议进行数据传递。
附图说明
通过下面结合附图对示例实施例的详细描述，将更好地理解本发明。应 当清楚地理解，所描述的示例实施例仅仅是作为说明和示例，而本发明不限 于此。本发明的精神和范围由所附权利要求书的具体内容限定。下面描述附 图的简要说明，其中：
图1示出了常见的主从设备间通过寄存器接口传递数据的方法的示意 图。
图2示出了根据本发明的主从设备间通过寄存器接口传递数据的方法的 示意图。
具体实施方式
现在参照附图2来详细介绍根据本发明的主从设备间通过寄存器接口传 递数据的方法。
在图2中，仍以采用Modbus协议的集中抄表系统为例介绍本发明的方 法。本发明的方法应用在主从结构的采用Modbus协议的网络中。在图2的 网络中，PC机100作为主设备收集各个从设备传送的相应用户用电的电压 和电流数据。智能电表A、B、C作为从设备向主设备100传送的相应用户 用电的电压和电流数据。
由于Modbus主设备上的软件升级主要是针对新加入的Modbus从设备 D的寄存器地址的更新而进行的适应的更新这一特点，所以为了避免Modbus 主设备100上的监控软件频繁升级，本发明在主设备100的监控软件中设定 一统一用于各个从设备的传输映射表，在该传输映射表中规定：统一地在各 个从设备的特定虚拟寄存器端口存储特定的数据。主设备100只从从设备的 特定虚拟寄存器接口接收特定的数据。
参见下表1，例如在主设备100向从设备A、B、C传送的传输映射表 中规定：统一地在从设备的虚拟地址为1001的虚拟第一寄存器中存储用户 的电压数据，统一地在从设备的虚拟地址为1002的虚拟第二寄存器中存储 用户的电流数据，等等。
表1：主设备传输的映射表
从设备寄存器 从设备寄存器地址 数据内容
虚拟第一寄存器 虚拟地址1001 电压数据
虚拟第二寄存器 虚拟地址1002 电流数据
然后主设备100在每次上电工作时首先将上述传输映射表发送给各个从 设备A、B、C。
各个从设备A、B、C依次接收主设备传送的传输映射表。
各个从设备A、B、C在其特定的寄存器上存储着需要向主设备100传 送的数据。例如，从设备A在其地址为1003的寄存器3中存储有用户的电 流数据，在其地址为1004的寄存器4中存储有用户的电压数据；从设备B 在其地址为1008的寄存器8中存储有用户的电流数据，在其地址为1006的 寄存器6中存储有用户的电压数据；从设备C在其地址为1025的寄存器25 中存储有用户的电流数据，在其地址为1010的寄存器10中存储有用户的电 压数据。
根据本发明，在各个从设备A、B、C上提供有一专有的寄存器区域- 再映射寄存器区域(Re-map zone)。各个从设备A、B、C在接收到主设备 100传送的传输映射表后，根据该传输映射表，在各自的再映射寄存器区域 上执行如下表2-4所示的再映射。
表2：从设备A的再映射表
表3：从设备B的再映射表
表4：从设备C的再映射表
此时，在各个从设备A、B、C的再映射寄存器区域中的虚拟地址为1001 的虚拟第一寄存器中统一地均存储用户的电压数据，在虚拟地址为1002的 虚拟第二寄存器中统一地均存储用户的电流数据。
然后，各个从设备A、B、C经由其虚拟第一寄存器的接口以及虚拟第 二寄存器的接口分别向主设备100传送相应的电压、电流数据。
根据本发明，当希望将一个新的Modbus从设备D（未示出），例如智能 电表D，连接到该网络时，该Modbus从设备D根据从主设备100接收的传 输映射表，在Modbus从设备D的再映射寄存器区域上执行相应的再映射， 就可以方便地经由Modbus从设备D的虚拟第一寄存器的接口以及虚拟第二 寄存器的接口分别向主设备100传送相应的电压、电流数据，而不需要主设 备100升级其驱动器软件。
根据本发明的方法是一种在由一主多从设备组成的网络中自从设备寄 存器接口向主设备传递数据的可编程的数据传递方法，该方法包括步骤：在 主设备的监控软件中设定一统一用于各个从设备的传输映射表，在该传输映 射表中规定：统一地在各个从设备的特定虚拟寄存器端口存储特定的数据； 主设备在每次上电工作时将上述传输映射表发送给各个从设备；各个从设备 根据从主设备接收的传输映射表，在各自的再映射寄存器区域上执行再映射 以将各自上传的数据从存储其的物理存储地址映射到各自的特定虚拟寄存器端口；以及主设备从从设备的特定虚拟寄存器接口接收数据。
本领域普通技术人员在阅读本发明的上述实施例后，可以知道，再映射 区域虚拟寄存器的物理地址不一定连续，从设备的实际进行数据存储的寄存 器的物理地址也不一定连续。并且，本发明不限于Modbus协议，也不限于 智能电表，更不限于所传送的电压、电流数据。本发明可应用于这样的情况 中：在一主多从结构的网络中，需要从从设备向主设备上传数据，并且各个 从设备的数据实际存储在依地址寻址的不同的存储空间上。
本发明可以降低Modbus主设备的供应商和用户双方的成本，使得现场 方案能够得到快速落实。应用本发明的这项技术，可以对不同类型从设备的 需要上传的任何通用信息进行再映射，使得同一个Modbus主设备可以从从 设备接收统一格式的通信信息，无需对Modbus主设备上的软件驱动器进行 升级。
虽然已经图示和描述了所考虑的本发明的示例实施例，但是本领域技术 人员可以理解，随着技术的进步，可以作出各种变更和修改并可以用等价物 替换其元素而不背离本发明的真实范围。

Claims (3)

1.一种在由一主多从设备组成的网络中自从设备寄存器接口向主设备传递数据的可编程的数据传递方法，包括步骤：
在主设备的监控软件中设定一统一用于各个从设备的传输映射表，在该传输映射表中规定：统一地在各个从设备的具有特定虚拟地址的特定虚拟寄存器存储特定的数据；
主设备在每次上电工作时将上述传输映射表发送给各个从设备；
各个从设备根据从主设备接收的传输映射表，在各自的再映射寄存器区域上执行再映射以将各自上传的数据从存储其的物理存储地址映射到各自的具有特定虚拟地址的特定虚拟寄存器；
主设备从从设备的特定虚拟寄存器接口接收数据。
2.如权利要求1所述的数据传递方法，其中各个从设备的类型彼此相同。
3.如权利要求1所述的数据传递方法，其中采用Modbus通信协议进行数据传递。
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基于Modbus协议的S7-200PLC主从结构的通信技术研究;武朝等;《机械与电子》;20110430;全文 *

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