CN111212136B - 一种基于Modbus协议的数据缓存方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Modbus协议的数据缓存方法、装置、系统及存储介质，该缓存方法包括如下步骤：判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常；当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件；判断与数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将历史文件通过文件传输协议发送至数据库。通过实施本发明，可以自动化实现数据库的断线缓存和历史导入功能。因此，本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存方法，可以解决现有技术中数据库与Modbus从站之间的连接断开导致出现重要数据丢失的技术问题。

Description

一种基于Modbus协议的数据缓存方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于Modbus协议的数据缓存方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司(现在的施耐德电气SchneiderElectric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus最初是作为通过串行层传输数据的应用级协议实现的，现已扩展到包括通过串行、TCP/IP和用户数据报协议(UDP)的实现。因此，Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto)，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。
目前，在各类工业电子设备中，数据库可以基于Modbus协议从Modbus从站采集数据，然而当网络中断或其他原因导致数据库与Modbus从站之间的连接断开时，会使得数据库无法实时获取Modbus从站的数据，可能会出现重要数据丢失的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于Modbus协议的数据缓存方法、装置、系统及存储介质，以解决现有技术中数据库与Modbus从站之间的连接断开导致出现重要数据丢失的问题。
本发明提出的技术方案如下：
本发明实施第一方面提供一种基于Modbus协议的数据缓存方法，该缓存方法包括如下步骤：判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常；当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件；判断与所述数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将所述历史文件通过文件传输协议发送至所述数据库。
可选地，判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常，包括：每隔预设时间进行扫描，判断是否开启缓存；当开启缓存时，判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常。
可选地，将实时数据进行缓存，得到历史文件，包括：将实时数据写入缓冲区，当所述缓冲区写满时，将实时数据写入磁盘文件，得到历史文件。
可选地，当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件之后，还包括：当基于Modbus协议的通讯连接正常时，判断上一时刻是否为故障状态；当上一时刻为故障状态时，判断与数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将缓存的历史文件通过文件传输协议发送至所述数据库。
可选地，所述数据库为InSql数据库，所述历史文件为CSV格式的文件。
可选地，所述文件传输协议为FTP协议。
本发明实施例第二方面提供一种基于Modbus协议的数据缓存装置，该数据缓存装置包括：第一判断模块，用于判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常；缓存模块，用于当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件；第二判断模块，用于判断与所述数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；传输模块，用于当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将所述历史文件通过文件传输协议发送至所述数据库。
本发明实施例第三方面提供一种基于Modbus协议的数据缓存系统，该数据缓存系统包括：数据库和Modbus从站，所述Modbus从站包括断线缓存模块，所述断线缓存模块执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的基于Modbus协议的数据缓存方法；所述数据库包括缓存目录，所述缓存目录接收历史文件，将所述历史文件解析后保存。
可选地，所述数据库还包括：文件传输服务器，所述文件传输服务器根据文件传输协议获取所述历史文件后传输至所述缓存目录。
本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的基于Modbus协议的数据缓存方法。
本发明提出的技术方案，具有如下效果：
本发明实施例提供了一种基于Modbus协议的数据缓存方法、装置、系统及存储介质，通过判断数据库和Modbus从站之间基于Modbus协议的连接是否超时，并在通讯超时时将实时数据进行缓存，得到历史文件，并将该历史文件通过文件传输协议传输至数据库，可以自动化实现数据库的断线缓存和历史导入功能。因此，本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存方法，可以解决现有技术中数据库与Modbus从站之间的连接断开导致出现重要数据丢失的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的基于Modbus协议的数据缓存系统的结构框图；
图2是根据本发明实施例的基于Modbus协议的数据缓存方法的流程图；
图3是根据本发明另一实施例的基于Modbus协议的数据缓存方法的流程图；
图4是根据本发明另一实施例的基于Modbus协议的数据缓存方法的流程图；
图5是根据本发明实施例的基于Modbus协议的数据缓存装置的结构框图；
图6是根据本发明实施例的基于Modbus协议的数据缓存终端的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供一种基于Modbus协议的数据缓存系统，如图1所示，该数据缓存系统包括：数据库10和Modbus从站20，Modbus从站20包括断线缓存模块21，断线缓存模块21可以在数据库10和Modbus从站20之间基于Modbus协议的连接断开时，将实时数据进行缓存，得到历史文件，并将该历史文件传输至数据库10；数据库10包括缓存目录11，缓存目录11接收历史文件，将历史文件解析后保存。
可选地，该数据库10还可以包括：文件传输服务器12，文件传输服务器12根据文件传输协议获取历史文件后传输至缓存目录11。具体地，断线缓存模块21可以在得到历史文件后判断与文件传输服务器12之间的文件传输协议是否正常，当其正常时，断线缓存模块21可以将得到的历史文件通过文件传输协议传输至文件传输服务器12。
可选地，该数据库10可以是InSql数据库，则保存的历史文件可以是CSV格式的文件。上述文件传输服务器12可以是FTP服务器。具体地，针对具有不同IP地址的InSql数据库，可以对应不同Modbus从站对象，即如图1所示的数据缓存系统可以包括多个。该数据库10可以设置在上位机1中，具有不同IP地址的数据库可以设置在不同上位机中。当数据库10和Modbus从站20之间正常通讯时，数据库10可以从Modbus从站20采集实时数据，当两者之间的连接断开时，可以采用断线缓存模块21实现数据的采集。
本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存系统，通过在Modbus从站中设置断线缓存模块，可以在数据库和Modbus从站之间基于Modbus协议的连接断开时，将实时数据进行缓存，得到历史文件，并将该历史文件传输至数据库，可以自动化实现数据库的断线缓存和历史导入功能。因此，本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存系统，可以解决现有技术中数据库与Modbus从站之间的连接断开导致出现重要数据丢失的技术问题。
实施例2
本发明实施例提供了一种基于Modbus协议的数据缓存方法，如图2所示，该数据缓存方法包括如下步骤：
步骤S101：判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常；具体地，可以在Modbus从站中设置断线缓存模块，该断线缓存模块可以每隔预设时间进行扫描，例如可以每隔10s扫描一次，判断是否开启缓存；当开启缓存后，再判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常，即数据库与Modbus从站之间是否断开连接，出现通讯超时的现象。
步骤S102：当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件；具体地，当断线缓存模块判断通讯超时时，可以将实时数据进行缓存，可以先写入缓冲区中，当缓冲区写满时，可以将实时数据写入磁盘文件，得到历史文件，该历史文件可以按照相应连接的数据库的地址和生成时间进行命名。
步骤S103：判断与数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；具体地，可以在数据库中可以设置文件传输服务器，断线缓存模块在生成历史文件之后，可以判断与数据库的文件传输服务器之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常。
步骤S104：当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将历史文件通过文件传输协议发送至所述数据库。具体地，当文件传输链路正常时，断线缓存模块可以将生成的历史文件通过文件传输链路传输至文件传输服务器中，文件传输服务器根目录可以接收该历史文件并发送至数据库的缓存目录中，数据库的缓存目录可以接收该历史文件，并将历史文件进行解析后保存。
本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存方法，通过判断数据库和Modbus从站之间基于Modbus协议的连接是否超时，并在通讯超时时将实时数据进行缓存，得到历史文件，并将该历史文件通过文件传输协议传输至数据库，可以自动化实现数据库的断线缓存和历史导入功能。因此，本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存方法，可以解决现有技术中数据库与Modbus从站之间的连接断开导致出现重要数据丢失的技术问题。
作为本发明实施例的一种可选的实施方式，如图3所示，步骤S102当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件之后，还包括：
步骤S201：当基于Modbus协议的通讯连接正常时，判断上一时刻是否为故障状态；具体地，当断线缓存模块在扫描后，判断该通讯连接正常时，可以检查上一时刻的通讯连接是否为故障状态。
步骤S202：当上一时刻为故障状态时，判断与数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；具体地，当判断上一时刻为故障状态时，可以将缓冲区中的数据写入磁盘文件，生成历史文件；并判断与文件传输服务器之间的通讯链路是否正常。
步骤S203：当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将缓存的历史文件通过文件传输协议发送至数据库。具体地，当检测到文件传输链路正常时，断线缓存模块可以将缓存的历史文件通过文件传输链路发送至文件传输服务器，文件传输服务器根目录可以接收该历史文件并发送至数据库的缓存目录中，数据库的缓存目录可以接收该历史文件，并将历史文件进行解析后保存。
本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存方法，在判断基于Modbus协议的通讯连接正常时，可以进一步判断上一时刻是否为故障状态，上一时刻为故障状态时，可以将缓存区中的的数据写入磁盘文件，生成历史文件，并在检测到文件传输链路正常时，可以将该历史文件发送至数据库。这样可以将无法发送至数据库的文件都检测出来，并发送至数据库，进一步保证了数据库获取数据的完整性。
可选地，该数据库可以选择InSql数据库，生成的历史文件可以CSV格式的文件，以便后续InSql数据库对历史文件的保存。此外，上述文件传输协议可以选择FTP协议，对应的文件传输服务器可以选择FTP服务器，文件传输协议也可以用其他类型的文件传输协议，本发明对此不做限定。
具体地，如图4所示，当Modbus从站接收到某一链接的数据后，可以根据该链接的IP找到对应的数据库进行数据分发，此时断线缓存模块可以进行周期性扫描，首先可以是否开启缓存，当开启缓存后，可以判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯是否超时，当通讯超时时，可以将实时数据先写入缓冲区中，当缓冲区写满时，可以将实时数据写入磁盘文件，得到历史文件，该历史文件可以按照相应连接的数据库的IP地址、设备名和生成时间等进行命名；当通讯连接不超时时，判断上一时刻是否为故障状态，当判断上一时刻为故障状态时，可以将缓冲区中的数据写入磁盘文件，生成历史文件。之后可以判断与数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常，当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将缓存的历史文件通过文件传输协议发送至数据库的缓存目录中，之后将历史文件进行解析后保存。
实施例3
本发明实施例提供一种基于Modbus协议的数据缓存装置，如图5所示，该缓存装置包括：
第一判断模块101，用于判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常；详细内容参见上述方法实施例中步骤S101的相关描述。
缓存模块201，用于当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件；详细内容参见上述方法实施例中步骤S102的相关描述。
第二判断模块301，用于判断与数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；详细内容参见上述方法实施例中步骤S103的相关描述。
传输模块401，用于当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将历史文件通过文件传输协议发送至数据库。详细内容参见上述方法实施例中步骤S104的相关描述。
本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存装置，通过判断数据库和Modbus从站之间基于Modbus协议的连接是否超时，并在通讯超时时将实时数据进行缓存，得到历史文件，并将该历史文件通过文件传输协议传输至数据库，可以自动化实现数据库的断线缓存和历史导入功能。因此，本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存方法，可以解决现有技术中数据库与Modbus从站之间的连接断开导致出现重要数据丢失的技术问题。
本发明实施例提供的基于Modbus协议的数据缓存装置的功能描述详细参见上述实施例中基于Modbus协议的数据缓存方法描述。
实施例4
本发明实施例还提供了一种基于Modbus协议的数据缓存终端，如图6所示，该基于Modbus协议的数据缓存终端可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的基于Modbus协议的数据缓存方法。
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图2－4所示实施例中的基于Modbus协议的数据缓存方法。
上述基于Modbus协议的数据缓存终端具体细节可以对应参阅图2至图4所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (5)

1.一种基于Modbus协议的数据缓存系统，其特征在于，包括：数据库和Modbus从站，所述数据库包括文件传输服务器，
所述Modbus从站包括断线缓存模块，所述断线缓存模块执行如下步骤：判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常；当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件；判断与所述数据库的文件传输服务器之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将所述历史文件通过文件传输协议发送至所述数据库的文件传输服务器中；当基于Modbus协议的通讯连接超时时，将实时数据进行缓存，得到历史文件之后，还包括：当基于Modbus协议的通讯连接正常时，判断上一时刻是否为故障状态；当上一时刻为故障状态时，判断与数据库之间的基于文件传输协议的通讯连接是否正常；当基于文件传输协议的通讯连接正常时，将缓存的历史文件通过文件传输协议发送至所述数据库；所述数据库包括缓存目录，所述缓存目录接收历史文件，将所述历史文件解析后保存。
2.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的数据缓存系统，其特征在于，所述断线缓存模块还执行如下步骤：每隔预设时间进行扫描，判断是否开启缓存；
当开启缓存时，判断与数据库之间基于Modbus协议的通讯连接是否正常。
3.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的数据缓存系统，其特征在于，所述断线缓存模块还执行如下步骤：将实时数据写入缓冲区，当所述缓冲区写满时，将实时数据写入磁盘文件，得到历史文件。
4.根据权利要求1所述的基于Modbus协议的数据缓存系统，其特征在于，
所述数据库为InSql数据库，所述历史文件为CSV格式的文件。
5.根据权利要求4所述的基于Modbus协议的数据缓存系统，其特征在于，所述文件传输协议为FTP协议。
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