CN107181632B - 一种基于协议配置的通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于协议配置的通讯方法，所述方法包括以下步骤：服务器端将命令配置消息发送至设备端，该命令配置消息包括命令号、协议名称、命令属性、解析属性和命令消息；设备端接收到命令配置消息后，形成配置应答消息反馈至服务器端；设备端将交互设备的返回消息进行组装并将组装后的数据包发送给服务器端；服务器端接收到组装后的数据包后进行解析，解析完成后形成应答消息反馈至设备端。本发明保证了服务器配置方式的通用性，支持任何类型命令的配置。本发明保证了底层设备固件的单一性，为现场调试提供接口，只需要将解析属性设置为直接返回便可以观察分析现场原始数据内容，适用于任何需要读写交互的行业。

Description

一种基于协议配置的通讯方法

技术领域

本发明属于工业自动化领域，为一种通讯方法，尤其涉及一种基于协议配置的通讯方法。

背景技术

在工业自动化领域，由于现场使用的仪表/控制器的品牌型号各不相同，使得在对仪表/控制器参数的读取时需要匹配不同的总线或者协议。传统的仪表/控制器数据监测或采集系统数据时，为了适应各种类型的总线或者协议，需要定制不同的固件。此情况不仅提高了开发的复杂度，增加了维护成本，同时也加大了现场数据采集器的难度。同样对于工业自动化以外的其他领域，也会存在千差万别的通讯协议。

专利申请号为CN201510476097.8的“一种基于协议配置的机车显示设备数据通信方法”，公开了一种通信方法：1)获取当前数据通信协议格式进行协议配置，即将当前数据通信协议格式中接收数据、发送数据所对应的协议信息作为配置信息，并分别存储至输入配置文件、输出配置文件中；2)当机车显示设备接收到数据时，根据输入配置文件将接收到的数据进行数据解析，输出解析后的数据；当机车显示设备发送数据时，根据输出配置文件进行数据发送；专利申请号为CN201510735688.2的“一种基于协议配置的通用测试系统及测试方法”，公开了一种测试系统：包含有对所有被测产品的测试用例通用测试环境、与被测产品进行数据通信的发送数据协议和接收数据协议、以及定义环境参数与数据名称这间对应关系的信号映射表；还公开了一种测试方法：根据被测产品配置发送数据协议、接收数据协议及信号映射表过程；通用测试环境根据发送数据协议及信号映射表生成固定格式发送数据包，发送至被测产品的过程；以及通用测试环境根据接收数据协议和信号映射表，读取接收数据包的过程，两者均未在不更新固件的情况下实现对不同协议的数据采集以解决现场协议不匹配的问题，无法保证配置方式的通用性。

目前，尚未见到一种基于协议配置的通讯方法，不更新固件，来解决与各种不同协议现场设备的通讯问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于协议配置的通讯方法，可适用于对不同的协议仪表进行数据采集，而无需修改其固件，即可实现通讯，提高了产品的适应性，解决了现场协议不匹配的问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于协议配置的通讯方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：服务器端将命令配置消息发送至设备端，该命令配置消息包括命令号、协议名称、命令属性、解析属性和命令消息；

步骤二：设备端接收到命令配置消息后，形成配置应答消息反馈至服务器端；

步骤三：设备端将交互设备的返回消息进行组装并将组装后的数据包发送给服务器端；

步骤四：服务器端接收到组装后的数据包后进行解析，解析完成后形成应答消息反馈至设备端。

进一步地，所述步骤二的具体步骤如下：

S201:设备端接收到命令配置消息后，首先判断数据是否发送完成，如果发送完成则进入步骤三，否则进入步骤S202；

S202:保存命令配置消息中的协议名称；

S203:保存命令配置消息中的解析属性；

S204:根据命令配置消息中的命令属性执行相应操作；

S205:返回步骤S201。

进一步地，所述步骤S204具体包括以下步骤：

S2041：若命令属性为读写，则发送命令消息给需要进行交互的设备，否则进入步骤2042；

S2042：若命令属性为删除，则删除命令消息，否则进入步骤S2043；

S2043：返回步骤S201。

进一步地，所述步骤三的具体步骤如下：

S301：首先判断是否组装结束，如果组装结束则进入步骤四，否则进入步骤S302；

S302：继续接收交互设备的返回消息，依据协议名称的类型判断是否需要对数据进行检查，如果需要则进入步骤S303，否则进入步骤S304；

S303：根据解析属性进行校验，如果校验通过则进入步骤S304，否则返回步骤S301；

S304：将返回消息的组装数据保存到缓存区；

S305：返回步骤S301。

进一步地，所述步骤四的具体步骤如下：

S401：首先判断服务器端是否解析完成，如果解析完成，则形成应答消息反馈至设备端，否则进入步骤S402；

S402：根据协议名称的类型执行数据完整性校验，如果校验通过则进入步骤S403，否则返回步骤S401；

S403：根据协议对命令消息的内容进行解析；

S404：将解析后的结果保存到数据库中；

S405：返回步骤S401。

本发明的有益效果是：

1、本发明保证了服务器配置方式的通用性，支持任何类型命令的配置；

2、本发明保证了底层设备固件的单一性，底层设备的具体执行方式、执行内容由服务器配置决定；

3、本发明为现场调试提供接口，只需要将解析属性设置为直接返回便可以观察分析现场原始数据内容；

4、本发明的配置方法不仅仅可以应用于工业自动化行业，适用于任何需要读写交互的行业。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明中服务器端与设备端的交互示意图；

图2是本发明中命令帧结构示意图；

图3是本发明中步骤二流程示意图；

图4是本发明中步骤三流程示意图；

图5是本发明中步骤四流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，当设备安装到现场时，根据现场情况进行协议配置，首先服务器端将命令配置信息发送给设备端进行协议配置，在协议配置完成后，设备端返回配置成功或者失败的状态，当配置成功后，设备端主动将交互设备的数据上报给服务器，服务器端再对数据进行解析，并返回应答消息，只有当现场交互设备发生改变后，才会进行重新配置。

服务器端负责将命令组装成命令帧结构下发给设备端，并对设备返回的数据解析，解析后返回接收数据应答，并对接收到的消息进行展示；设备端负责对来自服务器端的配置信息进行解析并将命令内容发送给需要进行交互的设备，以及对交互设备的返回消息进行组装并发送给服务器端。

一种基于协议配置的通讯方法，具体包括以下步骤：

步骤一：服务器端将命令配置消息发送至设备端，如图2所示，该命令配置消息为定义的命令帧结构，主要包括命令号、协议名称、命令属性、解析属性和命令消息，其中命令号指明当前消息为哪条命令，用于支持多条命令的下发，协议名称可以为已知的或者未知的通讯协议，如MODBUS-RTU，TCP/IP，仪表自定义命令等等，命令属性可以为读操作、写操作、删除操作等，解析属性可以为CRC-16检查等，命令消息的内容为具体的通讯数据帧；

步骤二：设备端接收到命令配置消息后，形成配置应答消息反馈至服务器端，如图3所示，具体步骤如下：

S201:设备端接收到命令配置消息后，首先判断数据是否发送完成，如果发送完成则进入步骤三，否则进入步骤S202；

S202:保存命令配置消息中的协议名称；

S203:保存命令配置消息中的解析属性；

S204:根据命令配置消息中的命令属性执行相应操作；

步骤S204具体包括以下步骤：

S2041：若命令属性为读写，则发送命令消息给需要进行交互的设备，否则进入步骤2042；

S2042：若命令属性为删除，则删除命令消息，否则进入步骤S2043；

S2043：返回步骤S201；

S205:返回步骤S201；

步骤三：设备端依据接收的命令消息与现场设备进行通讯，将交互设备的返回消息进行组装并将组装后的数据包发送给服务器端，如图4所示，具体步骤如下：

S301：首先判断是否组装结束，如果组装结束则进入步骤四，否则进入步骤S302；

S302：继续接收交互设备的返回消息，依据协议名称的类型判断是否需要对数据进行检查，如果需要则进入步骤S303，否则进入步骤S304；

S303：根据解析属性进行校验，如果校验通过则进入步骤S304，否则返回步骤S301；

S304：将返回消息的组装数据保存到缓存区；

S305：返回步骤S301；

步骤四：服务器端接收到组装后的数据包后进行解析，解析完成后形成应答消息反馈至设备端，服务器端对接收的消息进行展示，如图5所示，具体步骤如下：

S401：首先判断服务器端是否解析完成，如果解析完成，则形成应答消息反馈至设备端，否则进入步骤S402；

S402：根据协议名称的类型执行数据完整性校验，如果校验通过则进入步骤S403，否则返回步骤S401；

S403：根据协议对命令消息的内容进行解析；

S404：将解析后的结果保存到数据库中；

S405：返回步骤S401。

下面以寿力SuperVisor II控制器具体说明命令的组装配置下发以及解析。

寿力SuperVisor II控制器的通讯协议为非标准型的ASCII码数据格式，并且校验方式采用纵向冗余校验(LRC)，该协议内容可以通过RS485差分链路发送。已知需要发送的数据内容和接收的数据内容如下：

发送(16进制)：02 30 31 49 35 36 0D 0A

接收(16进制)：02 30 31 69 30 31 2C 35 35 2C 35 39 2C 38 32 2C 35 30 2C37 35 2C 35 30 2C 33 34 2C 31 32 32 34 2C 31 32 32 34 2C 30 30 30 46 2C 43 302C30 34 2C 35 34 32 38 2C 34 30 30 34 2C 45 2C 43 34 35 0D 0A

通过本发明实施的服务器配置消息如下：

00 16 01 00 10 02 00 00 00 14 01 00 08 02 30 34 49 35 33 0d 0a a0 8e

其中00 16表示该数据包的完整长度，01表示为第一条命令号，0010表示第一条命令号的总长度，02表示协议为寿力非标准型，02后面的第一个00表示该命令为读取属性，再后面的一个00为解析属性，表示底层设备直接上报读取到的消息，0014表示读取的时间间隔，01表示发送标识符，0008表示发送数据内容的长度，02 30 34 49 35 33 0d 0a为具体的发送内容，a0 8e为校验码。

通过本发明实施的设备端发送给服务器的消息如下：

00 4B 01 00 00 00 42 02 30 31 69 30 31 2C 35 35 2C 35 39 2C 38 32 2C35 30 2C 37 35 2C 35 30 2C 33 34 2C 31 32 32 34 2C 31 32 32 34 2C 30 30 30 462C 43 30 2C 30 34 2C 35 34 32 38 2C 34 30 30 34 2C 45 2C 43 34 35 0D 0A 80 0D

其中004B表示该数据包的完整长度，01表示第一个命令号，01后面的第一个00表示该条报文为非标准型，再后面的00表示返回的数据是读取到的，00 42表示返回内容的长度，从后面的02开始一直到0D 0A均为报文内容，80 0D为校验码。服务器根据定义的返回数据格式即可知道真实的有效数据，对数据进行校验通过后，再对有效数据进行对应的解析。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (2)

1.一种基于协议配置的通讯方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一：服务器端将命令配置消息发送至设备端，该命令配置消息包括命令号、协议名称、命令属性、解析属性和命令消息；

步骤二：设备端接收到命令配置消息后，按如下方式形成配置应答消息反馈至服务器端；

S201:设备端接收到命令配置消息后，首先判断数据是否发送完成，如果发送完成则进入步骤三，否则进入步骤S202；

S202:保存命令配置消息中的协议名称；

S203:保存命令配置消息中的解析属性；

S204:根据命令配置消息中的命令属性执行相应操作；

S205:返回步骤S201；

步骤三：设备端按如下方式将交互设备的返回消息进行组装并将组装后的数据包发送给服务器端；

S301：首先判断是否组装结束，如果组装结束则进入步骤四，否则进入步骤S302；

S302：继续接收交互设备的返回消息，依据协议名称的类型判断是否需要对数据进行检查，如果需要则进入步骤S303，否则进入步骤S304；

S303：根据解析属性进行校验，如果校验通过则进入步骤S304，否则返回步骤S301；

S304：将返回消息的组装数据保存到缓存区；

S305：返回步骤S301；

步骤四：服务器端按如下方式在接收到组装后的数据包后，进行解析，解析完成后形成应答消息反馈至设备端：

S401：首先判断服务器端是否解析完成，如果解析完成，则形成应答消息反馈至设备端，否则进入步骤S402；

S402：根据协议名称的类型执行数据完整性校验，如果校验通过则进入步骤S403，否则返回步骤S401；

S403：根据协议对命令消息的内容进行解析；

S404：将解析后的结果保存到数据库中；

S405：返回步骤S401。

2.根据权利要求1所述的一种基于协议配置的通讯方法，其特征在于：所述步骤S204具体包括以下步骤：

S2041：若命令属性为读写，则发送命令消息给需要进行交互的设备，否则进入步骤2042；

S2042：若命令属性为删除，则删除命令消息，否则进入步骤S2043；

S2043：返回步骤S201。

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