CN111314284B - 一种基于配电终端可拓展modbus的规约转换方法及系统 - Google Patents

一种基于配电终端可拓展modbus的规约转换方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111314284B
CN111314284B CN201911311235.1A CN201911311235A CN111314284B CN 111314284 B CN111314284 B CN 111314284B CN 201911311235 A CN201911311235 A CN 201911311235A CN 111314284 B CN111314284 B CN 111314284B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power distribution
modbus
distribution terminal
configuration information
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911311235.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111314284A (zh
Inventor
鲍齐友
段建辉
秦明辉
戴景峰
陈华沛
崔北京
朱发宝
高亮
夏伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSG Smart Electrical Technology Co Ltd
CSG Smart Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
CSG Smart Electrical Technology Co Ltd
CSG Smart Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSG Smart Electrical Technology Co Ltd, CSG Smart Science and Technology Co Ltd filed Critical CSG Smart Electrical Technology Co Ltd
Priority to CN201911311235.1A priority Critical patent/CN111314284B/zh
Publication of CN111314284A publication Critical patent/CN111314284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111314284B publication Critical patent/CN111314284B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40228—Modbus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

一种基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法和系统，可解决现有技术中配电主站通过配电终端与MODSBUS设备交互时，配电终端需要频繁修改与MODBUS设备通信程序，造成效率低下的问题。包括以下步骤：S100、配电终端上电初始化，获取配置信息，并将最新的配置信息保存在本地；S200、配电终端根据配置信息、配电主站操作，与接入的各种不同类型的MODBUS设备建立通信匹配和数据交互；S300、MODBUS设备返回数据，配电终端根据数据处理成符合配电主站要求的DL/T 634配用电标准的101、104通信规约并上传至配电主站。

Description

一种基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法及系统
技术领域
本发明涉及电力行业的配电技术领域，具体涉及一种基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法及系统。
背景技术
随着配电网自动化系统的快速发展，配电终端作为该系统的重要组成部分，被大量应用。各种不同类型的MODBUS设备也在该系统中起着不可忽略的作用，但这些MODBUS设备大多只支持串行通信协议，串行通信又存在着传输距离短的问题，且配电主站一般只支持符合DL/T634标准的101、104通信规约，故在现场应用中，配电终端在完成自身功能之时，同时完成配电主站与MODBUS设备之间的交互。
配电终端与MODBUS设备进行通信时，对于不同的MODBUS设备，由于功能码、寄存器、开入量、开出量等的差异，需要修改配电终端与MODBUS设备通信程序完成交互，不利于配电终端产品的长期维护和发展。
发明内容
本发明提出的一种基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法及系统，可解决现有技术中配电主站通过配电终端与MODSBUS设备交互时，配电终端需要频繁修改与MODBUS设备通信程序，造成效率低下的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法，包括：
配置信息包括串口配置信息、MODBUS协议配置信息、101协议配置信息、104协议配置信息和遥测配置信息；
配电终端读取和解析上述配置信息或者与上位机交互获取最新的上述配置信息，并将最新的配置信息保存在本地；
当配电终端接入MODBUS设备时，通过串口配置信息与MODBUS设备进行通信匹配，建立起基本通信，并从该配置信息中获取MODBUS设备个数、发送间隔时间，根据MODBUS设备个数分配其地址域。若有多种类型MODBUS设备，在配电终端可使用不同串口接入不同类型的多个设备，同时在不同串口配置不同的MODBUS配置信息；
在配电主站通过配电终端遥控MODBUS设备开出量时，配电终端先解析配电主站报文，结合配置信息，回复配电主站报文并准备特定MODBUS设备控制报文；
当配电终端串口发送间隔时间到达之时，配电终端结合MODBUS协议配置信息，生成所需发送报文，发送给接入的MODBUS设备；
若MODBUS设备返回数据帧，配电终端结合MODBUS协议配置信息和遥测配置信息，解析和分装该数据信息，若为遥控命令报文则丢弃；
配电终端根据上述数据信息，结合101协议配置信息、104协议配置信息生成符合配电主站要求的101或104规约报文，若采集到MODBUS设备开入量变位，本地产生SOE，将以上报文上传给配电主站。在控制报文中，配电主站最终通过获取开入量位置判断开出量是否动作成功。
本发明还提供了一种基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换系统，包括微控制器STM32F4模块，以及分别与微控制器STM32F4模块通信连接的以太网模块、异步串口通信模块、储存模块和4G无线模块；
还包括上位机模块，所述上位机模块与微控制器STM32F4模块通信连接。
由上述技术方案可知，本发明的基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法具有以下有益效果：
本发明以一种简单易操作的方式实现通过配电终端完成配电主站与MODBUS设备的交互，解决因MODBUS协议的差异性配电终端无法与MODBUS设备进行正常通信，需要不断修改、升级配电终端程序的弊端，减少配电终端后续的维护量。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的方法原理图；
图3是本发明的系统框图。
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。
如图1所示，本实施例所述的基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法，包括：
S100、配电终端上电初始化，获取配置信息，并将最新的配置信息保存在本地；
S200、配电终端根据配置信息、配电主站操作，与接入的各个不同类型的MODBUS设备建立通信匹配和数据交互；
S300、MODBUS设备返回数据，配电终端根据数据处理成符合配电主站要求的DL/T634配用电标准的101、104通信规约并上传至配电主站。
以下结合附图，具体说明：
参照图2，本发明实施例中，基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法包括以下步骤：
1)配电终端上电初始化，读取和处理本地串口配置信息、MODBUS协议配置信息、101协议配置信息、104协议配置信息和遥测配置信息；
2)若需预置配置信息，工程人员可根据MODBUS设备和配电主站要求进行配置并用上位机下载至配电终端，配电终端对配置信息进行处理和本地保存；
3)配电终端根据串口配置信息，与MODBUS设备进行通信匹配，建立起基本通信，同时从串口配置信息中的从站数目分配MODBUS设备地址域；
4)在配电主站通过配电终端遥控MODBUS设备开出量时，配电终端先解析配电主站报文，结合配置信息，回复配电主站报文并准备特定MODBUS设备控制报文；
5)当配电终端串口发送间隔时间到达之时，配电终端结合MODBUS协议配置信息，生成所需发送报文，发送给接入的MODBUS设备；
6)若MODBUS设备返回数据帧，配电终端结合MODBUS协议配置信息、遥测配置信息，解析和分装该数据信息，若为遥控命令报文则丢弃；
7)配电终端根据上述数据信息，结合101协议配置信息、104协议配置信息生成符合配电主站要求的101或104规约报文，若采集到MODBUS设备开入量变位，本地产生SOE，将以上报文上传给配电主站。在控制报文中，配电主站最终通过获取开入量位置判断开出量是否动作成功。
每个串口配置信息如表1所示：
Figure BDA0002324584470000041
表1
在表1中，串口常用参数可对不同的MODBUS设备实现通信匹配，工作模式为适应该串口通信规约，包括：平衡101、非平衡101、MODBUS和与上位机交互的私有规约，从站数目解决了同一种类型多个MODBUS设备同时通过RS485接入配电终端同一个串口问题，配电终端为其分配地址域。
MODBUS协议配置信息如表2所示：
Figure BDA0002324584470000051
表2
在表2中，一个MODBUS设备提供多个帧类型和帧报文，满足轮询对开入量、数据的取出以及配电主站遥控时配电终端对开出量的控制，CRC16由程序自动算出。当开入量、数据寄存器差距过大，为节省开入量、数据个数，可设置同一种帧类型发送多帧。若配电终端接入不同MODBUS设备，在不同串口配置不同的MODBUS协议配置信息。
101协议配置信息、104协议配置信息如表3所示：
Figure BDA0002324584470000052
Figure BDA0002324584470000061
表3
每一个遥测配置信息如表4所示：
遥测配置信息 代表 含义
系数 1.0 MODBUS设备传入值*1.0
表4
在表4中，遥测系数解决了有些MODBUS设备上传数值为采样值的倍数问题，具体可根据MODBUS设备的说明书进行填写，最终上传配电主站的遥测值为真实的MODBUS设备采样值。
参照图3，本发明实施例中，基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换系统，其包括微控制器STM32F4模块，上位机模块、以太网模块、异步串口通信模块、储存模块和4G无线模块。
微控制器的STM32F4模块采用的是STM32F407高性能微控制器，其地址总线和数据总线分别接以太网模块的地址总线和数据总线，其I/O与以太网模块的片选引脚相连。采用STM32F407内部6个串口和外扩4个串口，其部分地址总线和数据总线与外扩串口进行数据交互。通过SPI总线协议与FLASH通信，同时采用I2C总线协议与EEPROM通信。内部串口与4G无线通信，外接有源晶振和看门狗模块。
上位机模块采用C++开发出所需的配置信息界面，XML保存所需的配置信息，通过网口或者串口实现与配电终端进行通信。
太网模块采用两片W5500芯片，异步串口通信模块外扩串口采用SC16C554芯片，储存模块分别为AT45DB641芯片和AT24C128芯片，4G无线模块采用EC20。
本领域普通工程人员在熟悉和理解上述的方法和步骤后，修改配置信息实现配电主站通过配电终端对下行MODBUS设备取值或者控制，可有效解决了现有方式中需要修改配电终端程序实现配电主站与MODBUS设备交互的问题。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法，基于配电终端和MODBUS设备，其特征在于：包括以下步骤：
S100、配电终端上电初始化，获取配置信息，并将最新的配置信息保存在本地；
S200、配电终端根据配置信息、配电主站操作，与接入的各种不同类型的MODBUS设备建立通信匹配和数据交互；
S300、MODBUS设备返回数据，配电终端根据数据处理成符合配电主站要求的DL/T 634配用电标准的101、104通信规约并上传至配电主站；
所述S100中所述配置信息包括串口配置信息、MODBUS协议配置信息、101协议配置信息、104协议配置信息和遥测配置信息；
所述S200配电终端根据配置信息、配电主站操作，与接入的各种不同类型的MODBUS设备建立通信匹配和数据交互；
具体包括：
配电终端结合配置信息，轮询向MODBUS设备查询开入量和数据信息；
配电终端接收到配电主站遥控MODSBUS设备开出量时，结合配置信息，回复主站并发出控制特定MODBUS设备开出量指令，配电主站最终通过获取开入量位置判断开出量是否动作成功；
所述S300中配电终端根据数据处理成符合配电主站要求的DL/T 634配用电标准的101、104通信规约并上传至配电主站，包括：
配电终端结合配置信息和MODBUS设备返回的数据，将数据转化为真实值，若MODBUS设备开入量变位，本地产生SOE，并按配电主站要求的101、104规约形式上传至配电主站；若返回遥控指令，则丢弃。
2.根据权利要求1所述的基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法，其特征在于：所述S300中上传至配电主站，其中上传通道包括：网口、串口和4G无线。
3.一种基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换系统，用于实现权利要求1或2所述的基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换方法，其特征在于：包括微控制器STM32F4模块，以及分别与微控制器STM32F4模块通信连接的以太网模块、异步串口通信模块、储存模块和4G无线模块；
还包括上位机模块，所述上位机模块与微控制器STM32F4模块通信连接。
4.根据权利要求3所述的基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换系统，其特征在于：所述微控制器STM32F4模块采用的是STM32F407高性能微控制器。
5.根据权利要求3所述的基于配电终端可拓展MODBUS的规约转换系统，其特征在于：
所述以太网模块采用两片W5500芯片；
所述异步串口通信模块外扩串口采用SC16C554芯片；
所述储存模块分别为AT45DB641芯片和AT24C128芯片；
所述4G无线模块采用EC20。
CN201911311235.1A 2019-12-18 2019-12-18 一种基于配电终端可拓展modbus的规约转换方法及系统 Active CN111314284B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911311235.1A CN111314284B (zh) 2019-12-18 2019-12-18 一种基于配电终端可拓展modbus的规约转换方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911311235.1A CN111314284B (zh) 2019-12-18 2019-12-18 一种基于配电终端可拓展modbus的规约转换方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111314284A CN111314284A (zh) 2020-06-19
CN111314284B true CN111314284B (zh) 2022-08-19

Family

ID=71159753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911311235.1A Active CN111314284B (zh) 2019-12-18 2019-12-18 一种基于配电终端可拓展modbus的规约转换方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111314284B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111953733A (zh) * 2020-07-14 2020-11-17 许昌许继软件技术有限公司 一种基于mqtt协议的配电物联系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202997696U (zh) * 2012-09-29 2013-06-12 北京康力昆泰电力技术有限公司 一种基于北斗卫星通信系统的智能配网系统
CN203377679U (zh) * 2013-05-29 2014-01-01 北京康力昆泰电力技术有限公司 基于北斗-gprs双模通讯的智能配网系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102360168B1 (ko) * 2017-11-01 2022-02-09 현대자동차주식회사 데이터 종류에 따른 프로토콜 변환 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202997696U (zh) * 2012-09-29 2013-06-12 北京康力昆泰电力技术有限公司 一种基于北斗卫星通信系统的智能配网系统
CN203377679U (zh) * 2013-05-29 2014-01-01 北京康力昆泰电力技术有限公司 基于北斗-gprs双模通讯的智能配网系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111314284A (zh) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101262473B (zh) 一种epa工业以太网与hart现场总线互连的方法
CN114222009B (zh) 一种工业通信多协议转换系统
CN204116932U (zh) 远程泵站控制系统
CN209417574U (zh) 工业机器人控制器数据智能采集系统
CN215378952U (zh) 基于云边协同技术的边缘网关终端设备及数据处理系统
CN112187922A (zh) 一种基于mqtt通信协议的智能物联网关机
CN103383559B (zh) 具有无线通信协议接口的流量计算机和相关方法
CN106982222A (zh) 一种工业4.0环境下可配置的多协议数据接入方法及装置
CN111314284B (zh) 一种基于配电终端可拓展modbus的规约转换方法及系统
CN114282343A (zh) 一种适用于电力物联网的设备建模方法及系统
CN201163782Y (zh) 用于epa/hart互连的智能网关
CN111510363A (zh) 基于modbus协议的从站转换装置及其控制方法
CN103067201A (zh) 一种多协议通讯管理机
CN106779333A (zh) 一种面向电力设备的智能化模型及其实现系统
CN105827639A (zh) X2BACnet协议转换网关软件
CN202120103U (zh) 用于生产过程自动化的集散控制系统
CN203387692U (zh) 可将ZigBee信号与Wi-Fi信号进行数据转换的无线网关设备
CN104283872A (zh) 支持can控制器和plc的远程控制器
CN114116001A (zh) 基于主从应答式协议的控制关联数据优先读取的配置方法、装置、计算机设备及存储介质
CN204031212U (zh) 一种基于多方式多协议的配电告警装置
CN204517854U (zh) 一种基于Modbus协议的现场总线节点电路
CN112367250A (zh) 一种物联网多协议网关
CN208386578U (zh) 一种支持多总线的io-link主站装置
CN103457822A (zh) 一种cuda环形网络与h265协议互连的方法
CN107171440B (zh) 智能变压器终端收集开关柜电气数据的系统及其收集方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant