CN104506516A - 一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关及其实现方法 - Google Patents
一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关及其实现方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关及其实现方法,包括通过RS-485接口电路相连接的OpenWrt兼容路由器主板和RS-485收发控制器,OpenWrt兼容路由器主板上设有Modbus RTU/ASCII通信协议控制器、Modbus TCP通信协议控制器和接口,所述RS-485收发控制器包括向RS-485收发器供电的电源部分和RS-485收发部分,RS-485收发控制器内部连接OpenWrt兼容路由器主板的UART接口,外部连接RS-485总线。本发明通过OpenWrt兼容路由器主板上的Modbus RTU/ASCII通信协议控制器、Modbus TCP通信协议控制器、接口和RS-485收发控制器实现了Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议之间的转换,并且通过RS-485收发控制器中电源部分的供电节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关及其实现方法,属于工业自动化控制领域。
背景技术
Modbus RTU/ASCII协议是一种广泛应用于工业控制现场的串行通信协议,随着以太网应用的推广,将串口通信转换为以太网通信的需求也逐渐增大。Modbus TCP通信协议是一种运行于TCP/IP网络上的Modbus通信协议,多运行于以太网上。Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议之间的转换是需要通过网关来实现的,目前的网关耗费的成本较大。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,提供一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关及其实现方法。
本发明为实现上述技术目的,所采用的技术方案为:一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关,包括通过RS-485接口电路相连接的OpenWrt兼容路由器主板和RS-485收发控制器,OpenWrt兼容路由器主板上设有Modbus RTU/ASCII通信协议控制器、Modbus TCP通信协议控制器和接口,所述RS-485收发控制器包括向RS-485收发器供电的电源部分和RS-485收发部分,RS-485收发控制器内部连接OpenWrt兼容路由器主板的UART接口,外部连接RS-485总线。
所述接口包括RJ45以太网接口、WiFi接口和USB接口。
所述的OpenWrt兼容路由器主板上安装运行有开源路由器固件OpenWrt和网关配置,网关配置包括网关配置文件和网关配置固件,具体步骤如下:
步骤一、网关用户使用浏览机器通过网关配置固件与网关交互,对网关进行配置,配置结果保存在网关配置文件中,Modbus RTU/ASCII通信协议控制器根据网关配置文件的要求,从RS-485总线上连接的Modbus从站寄存器中读取数据,并将读出的数据保存到网关内部数据缓冲区R,Modbus TCP通信协议控制器在OpenWrt兼容路由器主板上的接口监听客户端的连接,收到读寄存器请求后,Modbus TCP通信协议控制器读取网关内部数据缓冲区R的相应数据返回给客户端程序。
步骤二、当收到写寄存器请求时,Modbus TCP通信协议控制器将请求转发给Modbus RTU/ASCII通信协议控制器,Modbus RTU/ASCII通信协议控制器向RS-485总线上连接的Modbus从站发出写寄存器请求,写成功后会同时更新网关内部数据缓冲区W的内容,然后将是否写成功反馈给Modbus TCP通信协议控制器,Modbus TCP通信协议控制器再将结果返回给外部的Modbus TCP客户端程序。
本发明的有益效果是:网关硬件基于成熟运行的路由器主板,只需另外设计RS-485收发控制外围电路和电源电路,固件基于开源的OpenWrt,只需实现上层运行的协议控制和转换固件,因此开发风险和开发成本都很低。
附图说明
图1是本发明的功能示意图。
图2是本发明电路的连接示意图。
图3是本发明与外部交互及其内部工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的说明。
如图所示,一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关,包括通过RS-485接口电路相连接的OpenWrt兼容路由器主板和RS-485收发控制器,OpenWrt兼容路由器主板上设有Modbus RTU/ASCII通信协议控制器、Modbus TCP通信协议控制器和接口,接口包括RJ45以太网接口、WiFi接口和通过USB接口连接的3G网接口。RS-485收发控制器包括向RS-485收发器供电的电源部分和RS-485收发部分,RS-485收发控制器内部连接OpenWrt兼容路由器主板的UART接口,外部连接RS-485总线。
RS-485收发控制器将电路的信号收发端子、电源端子通过导线焊接到主板的UART接口和电源接口,设计网关外壳,对外暴露主板的RJ45接口、USB接口,RS-485收发控制器包括电源输入接线端子、RS-485总线接线端子,用于对内连接RS-485收发控制器的RS-485收发部分输入和电源输入,对外连接外部的RS-485总线及电源输入。
OpenWrt兼容路由器主板上安装运行有开源路由器固件OpenWrt和网关配置,网关配置包括网关配置文件和网关配置固件,网关配置固件、Modbus RTU/ASCII通信协议控制器、Modbus TCP通信协议控制器是运行于OpenWrt之上的固件,RS-485总线上运行Modbus RTU/ASCII通信协议,Modbus RTU/ASCII通信协议控制器实现Modbus RTU/ASCII协议的主站功能,主板上的RJ45以太网接口、WiFi接口、或通过USB接口连接的3G网接口运行Modbus TCP通信协议,Modbus TCP通信协议控制器实现Modbus TCP协议的服务器端功能,网关通过Modbus RTU/ASCII通信协议控制器和Modbus TCP通信协议控制器的交互实现两种通信协议间的转换,Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议之间的转换具体步骤如下:
步骤一、网关用户使用浏览机器通过网关配置固件与网关交互,对网关进行配置,配置结果保存在网关配置文件中,Modbus RTU/ASCII通信协议控制器根据网关配置文件的要求,从RS-485总线上连接的Modbus从站寄存器中读取数据,并将读出的数据保存到网关内部数据缓冲区R,Modbus TCP通信协议控制器在OpenWrt兼容路由器主板上的接口监听客户端的连接,收到读寄存器请求后,Modbus TCP通信协议控制器读取网关内部数据缓冲区R的相应数据返回给客户端程序。
步骤二、当收到写寄存器请求时,Modbus TCP通信协议控制器将请求转发给Modbus RTU/ASCII通信协议控制器,Modbus RTU/ASCII通信协议控制器向RS-485总线上连接的Modbus从站发出写寄存器请求,写成功后会同时更新网关内部数据缓冲区W的内容,然后将是否写成功反馈给Modbus TCP通信协议控制器,Modbus TCP通信协议控制器再将结果返回给外部的Modbus TCP客户端程序。
Claims (3)
1.一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关,其特征在于:包括通过RS-485接口电路相连接的OpenWrt兼容路由器主板和RS-485收发控制器,OpenWrt兼容路由器主板上设有Modbus RTU/ASCII通信协议控制器、Modbus TCP通信协议控制器和接口,所述RS-485收发控制器包括向RS-485收发器供电的电源部分和RS-485收发部分,RS-485收发控制器内部连接OpenWrt兼容路由器主板的UART接口,外部连接RS-485总线。
2.根据权利要求1所述的一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关,其特征在于:所述接口包括RJ45以太网接口、WiFi接口和USB接口。
3.根据权利要求1所述的一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关的实现方法,其特征在于:所述的OpenWrt兼容路由器主板上安装运行有开源路由器固件OpenWrt和网关配置,网关配置包括网关配置文件和网关配置固件,Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议之间的转换具体步骤如下:
步骤一、网关用户使用浏览机器通过网关配置固件与网关交互,对网关进行配置,配置结果保存在网关配置文件中,Modbus RTU/ASCII通信协议控制器根据网关配置文件的要求,从RS-485总线上连接的Modbus从站寄存器中读取数据,并将读出的数据保存到网关内部数据缓冲区R,Modbus TCP通信协议控制器在OpenWrt兼容路由器主板上的接口监听客户端的连接,收到读寄存器请求后,Modbus TCP通信协议控制器读取网关内部数据缓冲区R的相应数据返回给客户端程序;
步骤二、当收到写寄存器请求时,Modbus TCP通信协议控制器将请求转发给Modbus RTU/ASCII通信协议控制器,Modbus RTU/ASCII通信协议控制器向RS-485总线上连接的Modbus从站发出写寄存器请求,写成功后会同时更新网关内部数据缓冲区W的内容,然后将是否写成功反馈给Modbus TCP通信协议控制器,Modbus TCP通信协议控制器再将结果返回给外部的Modbus TCP客户端程序。
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---|---|
CN (1) | CN104506516A (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105897574A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-24 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种支持双网双主冗余的Modbus RTU/TCP网关装置 |
CN106375125A (zh) * | 2016-01-06 | 2017-02-01 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 基于tcp/ip协议控制器通信接口应用系统及方法 |
CN108173817A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-15 | 中核控制系统工程有限公司 | 一种基于Modbus-TCP协议的自转换方法 |
CN108763127A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-06 | 南京邮电大学 | 源数据与目标数据相互转换的Modbus适配器的实现方法 |
CN108965119A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-07 | 杭州和利时自动化有限公司 | 一种智能网关 |
CN111290879A (zh) * | 2018-11-21 | 2020-06-16 | 上海安浦鸣志自动化设备有限公司 | 具有自动重连机制的Modbus协议动态链接库实现方法及系统 |
CN111327460A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-23 | 北方工业大学 | 一种网关配置方法、云端设备、网关及系统 |
CN112087461A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-15 | 工业互联网创新中心(上海)有限公司 | Modbus/tcp协议的数据在tsn网络中流转的系统、方法、装置及设备 |
CN113162833A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-23 | 杜吉鹏 | 一种基于ModBus通讯和无线RS485通讯的集中控制系统 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101262486A (zh) * | 2008-04-18 | 2008-09-10 | 清华大学 | 基于嵌入式平台的Modbus总线分析系统 |
CN101425948A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-05-06 | 上海大学 | 工业无线网接入工业以太网和现场总线的多协议网关及协议转换方法 |
CN201557131U (zh) * | 2009-12-18 | 2010-08-18 | 上海电器科学研究所(集团)有限公司 | Modbus/TCP-MODBUS通信网关 |
CN102546619A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-04 | 浙江工业大学 | 基于3G上网的Modbus协议转换系统 |
CN103036892A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-10 | 河北工业大学 | 工业以太网协议转换器 |
CN103152236A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-06-12 | 人民电器集团有限公司 | Modbus与TCP的协议转换模块和智能断路器 |
CN103561032A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-05 | 山东大学 | TCP/IP协议下Modbus设备网络通信的方法 |
CN203445899U (zh) * | 2013-08-27 | 2014-02-19 | 无锡泛太科技有限公司 | 基于Modbus与TCP/IP协议转换的嵌入式网关 |
CN104038414A (zh) * | 2013-08-21 | 2014-09-10 | 江南大学 | 一种多协议智能家庭网关装置及其系统 |
CN204013587U (zh) * | 2014-07-23 | 2014-12-10 | 杭州盘古自动化系统有限公司 | 可集成的Modbus网关模块 |
CN204272173U (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-15 | 平顶山中选自控系统有限公司 | 一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关 |
-
2014
- 2014-12-19 CN CN201410791841.9A patent/CN104506516A/zh active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101262486A (zh) * | 2008-04-18 | 2008-09-10 | 清华大学 | 基于嵌入式平台的Modbus总线分析系统 |
CN101425948A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-05-06 | 上海大学 | 工业无线网接入工业以太网和现场总线的多协议网关及协议转换方法 |
CN201557131U (zh) * | 2009-12-18 | 2010-08-18 | 上海电器科学研究所(集团)有限公司 | Modbus/TCP-MODBUS通信网关 |
CN102546619A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-04 | 浙江工业大学 | 基于3G上网的Modbus协议转换系统 |
CN103036892A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-10 | 河北工业大学 | 工业以太网协议转换器 |
CN103152236A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-06-12 | 人民电器集团有限公司 | Modbus与TCP的协议转换模块和智能断路器 |
CN104038414A (zh) * | 2013-08-21 | 2014-09-10 | 江南大学 | 一种多协议智能家庭网关装置及其系统 |
CN203445899U (zh) * | 2013-08-27 | 2014-02-19 | 无锡泛太科技有限公司 | 基于Modbus与TCP/IP协议转换的嵌入式网关 |
CN103561032A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-05 | 山东大学 | TCP/IP协议下Modbus设备网络通信的方法 |
CN204013587U (zh) * | 2014-07-23 | 2014-12-10 | 杭州盘古自动化系统有限公司 | 可集成的Modbus网关模块 |
CN204272173U (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-15 | 平顶山中选自控系统有限公司 | 一种Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP通信协议转换的网关 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
俞野秋等: "《Modbus和Modbus-TCP协议转换研究》", 《仪表技术》 * |
刘紫燕等: "《Modbus协议RTU模式与TCP模式的通信转换设计》", 《科学技术与工程》 * |
韩松等: "《基于 Modbus/TCP 协议的远程控制网关》", 《仪表技术与传感器》 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106375125B (zh) * | 2016-01-06 | 2019-04-30 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 基于tcp/ip协议控制器通信接口应用系统及方法 |
CN106375125A (zh) * | 2016-01-06 | 2017-02-01 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 基于tcp/ip协议控制器通信接口应用系统及方法 |
CN105897574B (zh) * | 2016-05-27 | 2021-11-05 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种支持双网双主冗余的Modbus RTU/TCP网关装置 |
CN105897574A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-24 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种支持双网双主冗余的Modbus RTU/TCP网关装置 |
CN108173817A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-15 | 中核控制系统工程有限公司 | 一种基于Modbus-TCP协议的自转换方法 |
CN108763127B (zh) * | 2018-06-05 | 2021-06-04 | 南京邮电大学 | 源数据与目标数据相互转换的Modbus适配器的实现方法 |
CN108763127A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-06 | 南京邮电大学 | 源数据与目标数据相互转换的Modbus适配器的实现方法 |
CN108965119A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-07 | 杭州和利时自动化有限公司 | 一种智能网关 |
CN111290879A (zh) * | 2018-11-21 | 2020-06-16 | 上海安浦鸣志自动化设备有限公司 | 具有自动重连机制的Modbus协议动态链接库实现方法及系统 |
CN111327460A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-23 | 北方工业大学 | 一种网关配置方法、云端设备、网关及系统 |
CN112087461A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-15 | 工业互联网创新中心(上海)有限公司 | Modbus/tcp协议的数据在tsn网络中流转的系统、方法、装置及设备 |
CN112087461B (zh) * | 2020-09-11 | 2022-12-20 | 工业互联网创新中心(上海)有限公司 | Modbus/tcp协议的数据在tsn网络中流转的系统、方法、装置及设备 |
CN113162833A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-23 | 杜吉鹏 | 一种基于ModBus通讯和无线RS485通讯的集中控制系统 |
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