CN108540584B - 一种通用的Modbus协议地址配置方法 - Google Patents

一种通用的Modbus协议地址配置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通用的Modbus协议地址配置方法，该方法将不同光伏逆变器设备的数据收集至集控平台，集控平台内存储不同光伏逆变器设备的配置信息；首先向集控平台发送请求配置信息的请求消息；接收集控平台下发的配置信息；解析集控平台下发的配置信息，通过Modbus协议与光伏逆变器设备进行数据交互，并获取光伏逆变器设备的数据；将光伏逆变器设备的数据上传至集控平台。本发明能随时对光伏采集设备进行配置，使一种光伏采集设备的采集模块适配多种不同的光伏逆变器设备，同时可以在不更新光伏采集设备的固件的情况下就可更新采集设备的数据协议，极大地提高光伏采集设备的数据采集模块的通用性和使用的灵活性。

Description

一种通用的Modbus协议地址配置方法
技术领域
本发明属于信息自动采集技术领域，具体涉及一种通用的Modbus协议地址配置方法。
背景技术
光伏逆变器设备大都采用Modbus协议与采集设备传输数据，Modbus协议传输数据需要使用数据地址和命令地址。现有的光伏逆变器设备型号众多，同一厂家的不同型号都可能会采用不同的数据地址和命令地址，不同厂家的产品的数据地址和命令地址的差异性更大。由于这些差异性，数据采集设备对光伏逆变器设备的兼容性比较差。
如说明书附图的图2所示，目前数据采集设备都是将需要的数据地址和命令地址编码到采集设备的固件中，这种方法的弊端：数据采集设备的通用性低，生产、维护麻烦，由于每一种逆变器设备都具有不同的数据地址和命令地址，所以要实现兼容只能每种逆变器设备对应一种采集设备，由于在实际使用中会用到多种逆变器，这样就需要多种采集设备，生产、维护这些设备都比较困难；数据协议升级维护困难，逆变器设备在升级固件之后，原来的一些数据协议中的数据地址和命令地址可能会发生变化，不再适用，这时，数据采集设备就需要同步升级更新，由于数据地址和命令地址都是编码在数据采集设备固件中，这时只能回收数据采集设备或者去现场逐个对设备进行更新。
发明内容
针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种通用的Modbus协议地址配置方法，克服现有数据采集设备对光伏逆变器设备的兼容性差的缺陷。
为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：
一种通用的Modbus协议地址配置方法，该方法将不同光伏逆变器设备的数据收集至集控平台，所述集控平台内存储不同光伏逆变器设备的配置信息；所述配置信息中包含数据标签、数据地址和命令地址；每个数据标签分别对应一种数据类型，所述数据类型包括逆变器直流侧电流、逆变器直流侧电压、逆变器日发电量和逆变器年发电量；
该方法包括：步骤一：向集控平台发送请求配置信息的请求消息；步骤二：接收集控平台下发的配置信息；步骤三：解析集控平台下发的配置信息，获取该配置信息中的数据标签和数据地址，通过Modbus协议与光伏逆变器设备进行数据交互，并获取光伏逆变器设备的数据；步骤四：将光伏逆变器设备的数据上传至集控平台。
本发明还具有如下区别技术特征：
可选地，所述集控平台内存储不同光伏逆变器设备的配置信息时，集控平台以XML文件形式存储每种光伏逆变器设备的Modbus协议，XML文件以光伏逆变器设备的设备型号命名；所述XML文件中以tag标签表示数据标签，数据标签对应一种数据类型，以address标签表示数据地址；所述数据地址是通过Modbus协议采集光伏逆变器设备的数据的地址；所述命令地址为通过Modbus协议向光伏逆变器设备发送命令的地址。
可选地，所述步骤一的具体步骤包括：光伏采集设备的配置模块将需要连接的光伏逆变器设备的设备型号写入光伏采集设备；光伏采集设备通过网络通信模块接入物联网，光伏采集设备判断内部flash是否已存储所连接的光伏逆变器设备的配置信息；若有，则光伏采集设备的采集模块使用配置信息向其连接的光伏逆变器设备请求数据，然后直接执行步骤四；若没有，光伏采集设备的网络通信模块发送带有自身光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号的配置信息请求消息到集控平台；
所述步骤二的具体步骤包括：集控平台接收到光伏采集设备发送的配置信息请求消息，解析获得光伏采集设备的id和请求的光伏逆变器设备的设备型号，根据设备型号找到对应的XML文件，读取配置信息，将配置信息转换为tag：address的键值对，并发送给光伏采集设备的网络通信模块；发送的配置信息中带有光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号；
所述步骤三的具体步骤包括：光伏采集设备的网络通信模块接收到配置信息后，获取配置信息中的光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号，当光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号同时与自身光伏采集设备的id和连接的光伏逆变器设备的设备型号匹配时继续解析，获取到tag：address，将其记录在光伏采集设备内部flash中，光伏采集设备的采集模块使用address向其连接的光伏逆变器设备请求数据；
所述步骤四的具体步骤包括：光伏采集设备接收到光伏逆变器设备的返回结果，按照tag：value的键值对形式将数据上传给集控平台。
可选地，当所述光伏逆变器设备的Modbus协议发生改变时，集控平台存储的配置信息随之重新配置，集控平台查询Modbus协议发生改变的光伏逆变设备所连接的光伏采集设备，并向光伏采集设备推送新的配置信息。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
(Ⅰ)本发明的通用Modbus协议地址配置方法能随时对光伏采集设备进行配置，最大的优势在于灵活性、通用性；采用本方法能使一种光伏采集设备的采集模块适配多种不同的光伏逆变器设备，同时可以在不更新光伏采集设备的固件的情况下就可更新采集设备的数据协议，极大地提高光伏采集设备的数据采集模块的通用性和使用的灵活性。
(Ⅱ)本发明中，光伏采集设备的采集模块使用数据配置协议请求设备型号和集控平台的配置信息匹配来动态的获取到该终端的数据地址信息，在获取到数据地址信息后，光伏采集设备的Modbus模块可以使用这些数据地址和命令地址与光伏逆变器设备进行数据交互，完成数据采集。
(Ⅲ)本发明中，所有使用Modbus协议传输数据的设备都可以使用同一种通用光伏采集设备的采集模块，该模块只需要向集控平台通过网络请求对应设备的Modbus配置信息；如果模块的协议更新，只需要同步更新集控中心的Modbus配置信息，通用采集模块再次向集控中心请求配置信息即可获得更新，或者集控平台也可以直接向通用采集模块推送新的配置信息。因此本方法可以极大的提高光伏采集设备的采集模块的通用性，一种光伏采集设备的采集模块就可适配多种设备；同时可以在不更新光伏采集设备的固件的情况下就可更新采集设备的数据协议。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图2为本发明背景技术中现有的Modbus协议地址配置原理示意图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的实现原理：该方法会根据设备型号，解析硬件协议然后生成标准的配置文件存放在集控平台；光伏采集设备只需要向集控平台请求配置信息就可以获得到详细的数据标签和数据地址；配置文件根据光伏逆变器设备需要数据地址和命令地址，将所有的地址与数据tag建立映射关系，形成tag：address的键值对；tag标明数据类型，如tag为1表示逆变器日发电量，2表示年发电量，45表示逆变器直流侧电流，46表示逆变器直流侧电压等；address表示数据采集设备通过Modbus协议采集数据所需要的数据地址，如果数据是32bit长度，则需要两个地址，这时会出现tag：addressH；tag：addressL，addressH代表高16位地址，addressL代表低16位地址；每种设备的配置信息都是不同的，但是相同的数据tag都表示同一种数据；每种光伏逆变器设备生成一个配置表存放在集控平台上。
本发明公开的一种通用的Modbus协议地址配置方法，该方法将不同光伏逆变器设备的数据收集至集控平台，集控平台内存储不同光伏逆变器设备的配置信息；所述配置信息中包含数据标签、数据地址和命令地址；每个数据标签分别对应一种数据类型，所述数据类型包括逆变器直流侧电流、逆变器直流侧电压、逆变器日发电量和逆变器年发电量。
该方法包括：步骤一：向集控平台发送请求配置信息的请求消息；步骤二：接收集控平台下发的配置信息；步骤三：解析集控平台下发的配置信息，获取该配置信息中的数据标签和数据地址，通过Modbus协议与光伏逆变器设备进行数据交互，并获取光伏逆变器设备的数据；步骤四：将光伏逆变器设备的数据上传至集控平台。
通过上述技术方案，本发明的通用Modbus协议地址配置方法能随时对光伏采集设备进行配置，最大的优势在于灵活性、通用性；采用本方法能使一种光伏采集设备的采集模块适配多种不同的光伏逆变器设备，同时可以在不更新光伏采集设备的固件的情况下就可更新采集设备的数据协议，极大地提高光伏采集设备的数据采集模块的通用性和使用的灵活性。
遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1：
本实施例公开了一种通用的Modbus协议地址配置方法，该方法将不同光伏逆变器设备的数据收集至集控平台，集控平台内存储不同光伏逆变器设备的配置信息；所述配置信息中包含数据标签、数据地址和命令地址；每个数据标签分别对应一种数据类型，所述数据类型包括逆变器直流侧电流、逆变器直流侧电压、逆变器日发电量和逆变器年发电量；该方法包括：步骤一：向集控平台发送请求配置信息的请求消息；步骤二：接收集控平台下发的配置信息；步骤三：解析集控平台下发的配置信息，获取该配置信息中的数据标签和数据地址，通过Modbus协议与光伏逆变器设备进行数据交互，并获取光伏逆变器设备的数据；步骤四：将光伏逆变器设备的数据上传至集控平台。
在本实施例中，集控平台内存储不同光伏逆变器设备的配置信息时，集控平台以XML文件形式存储每种光伏逆变器设备的Modbus协议，XML文件以光伏逆变器设备的设备型号命名；所述XML文件中以tag标签表示数据标签，数据标签对应一种数据类型，以address标签表示数据地址；所述数据地址是通过Modbus协议采集光伏逆变器设备的数据的地址；所述命令地址为通过Modbus协议向光伏逆变器设备发送命令的地址。
具体的，步骤一的具体步骤包括：光伏采集设备的配置模块将需要连接的光伏逆变器设备的设备型号写入光伏采集设备；光伏采集设备通过网络通信模块接入物联网，光伏采集设备判断内部flash是否已存储所连接的光伏逆变器设备的配置信息；若有，则光伏采集设备的采集模块使用配置信息向其连接的光伏逆变器设备请求数据，然后直接执行步骤四；若没有，光伏采集设备的网络通信模块发送带有自身光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号的配置信息请求消息到集控平台。
步骤二的具体步骤包括：集控平台接收到光伏采集设备发送的配置信息请求消息，解析获得光伏采集设备的id和请求的光伏逆变器设备的设备型号，根据设备型号找到对应的XML文件，读取配置信息，将配置信息转换为tag：address的键值对，并发送给光伏采集设备的网络通信模块；发送的配置信息中带有光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号；
步骤三的具体步骤包括：光伏采集设备的网络通信模块接收到配置信息后，获取配置信息中的光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号，当光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号同时与自身光伏采集设备的id和连接的光伏逆变器设备的设备型号匹配时继续解析，获取到tag：address，将其记录在光伏采集设备内部flash中，光伏采集设备的采集模块使用address向其连接的光伏逆变器设备请求数据。
步骤四的具体步骤包括：光伏采集设备接收到光伏逆变器设备的返回结果，按照tag：value的键值对形式将数据上传给集控平台。
在另一种实施例中，当光伏逆变器设备的Modbus协议发生改变时，集控平台存储的配置信息随之重新配置，集控平台查询Modbus协议发生改变的光伏逆变设备所连接的光伏采集设备，并向光伏采集设备推送新的配置信息。

Claims (4)

1.一种通用的Modbus协议地址配置方法，该方法将不同光伏逆变器设备的数据收集至集控平台，其特征在于，所述集控平台内存储不同光伏逆变器设备的配置信息；所述配置信息中包含数据标签、数据地址和命令地址；每个数据标签分别对应一种数据类型，所述数据类型包括逆变器直流侧电流、逆变器直流侧电压、逆变器日发电量和逆变器年发电量；
该方法包括：
步骤一：光伏采集设备向集控平台发送请求配置信息的请求消息；
步骤二：光伏采集设备接收集控平台下发的配置信息；
步骤三：光伏采集设备解析集控平台下发的配置信息，获取该配置信息中的数据标签和数据地址，通过Modbus协议与光伏逆变器设备进行数据交互，并获取光伏逆变器设备的数据；
步骤四：光伏采集设备将光伏逆变器设备的数据上传至集控平台。
2.如权利要求1所述的通用的Modbus协议地址配置方法，其特征在于，所述集控平台内存储不同光伏逆变器设备的配置信息时，集控平台以XML文件形式存储每种光伏逆变器设备的Modbus协议，XML文件以光伏逆变器设备的设备型号命名；所述XML文件中以tag标签表示数据标签，数据标签对应一种数据类型，以address标签表示数据地址；所述数据地址是通过Modbus协议采集光伏逆变器设备的数据的地址；所述命令地址为通过Modbus协议向光伏逆变器设备发送命令的地址。
3.如权利要求2所述的通用的Modbus协议地址配置方法，其特征在于，所述步骤一的具体步骤包括：光伏采集设备的配置模块将需要连接的光伏逆变器设备的设备型号写入光伏采集设备；光伏采集设备通过网络通信模块接入物联网，光伏采集设备判断内部flash是否已存储所连接的光伏逆变器设备的配置信息；若有，则光伏采集设备的采集模块使用配置信息向其连接的光伏逆变器设备请求数据，然后直接执行步骤四；若没有，光伏采集设备的网络通信模块发送带有自身光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号的配置信息请求消息到集控平台；
所述步骤二的具体步骤包括：集控平台接收到光伏采集设备发送的配置信息请求消息，解析获得光伏采集设备的id和请求的光伏逆变器设备的设备型号，根据设备型号找到对应的XML文件，读取配置信息，将配置信息转换为tag：address的键值对，并发送给光伏采集设备的网络通信模块；发送的配置信息中带有光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号；
所述步骤三的具体步骤包括：光伏采集设备的网络通信模块接收到配置信息后，获取配置信息中的光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号，当光伏采集设备的id和光伏逆变器设备的设备型号同时与自身光伏采集设备的id和连接的光伏逆变器设备的设备型号匹配时继续解析，获取到tag：address，将其记录在光伏采集设备内部flash中，光伏采集设备的采集模块使用address向其连接的光伏逆变器设备请求数据；
所述步骤四的具体步骤包括：光伏采集设备接收到光伏逆变器设备的返回结果，按照tag：value的键值对形式将数据上传给集控平台。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述的通用的Modbus协议地址配置方法，其特征在于，当所述光伏逆变器设备的Modbus协议发生改变时，集控平台存储的配置信息随之重新配置，集控平台查询Modbus协议发生改变的光伏逆变设备所连接的光伏采集设备，并向光伏采集设备推送新的配置信息。
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