CN111343063B - 一种基于Modbus通信规约的通信处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Modbus通信规约的通信处理系统及方法，其特征在于：所述系统包括配置端、主装置和从装置；所述配置端，用于根据从装置的通信规约配置文件配置相关信息到主装置；所述主装置，用于根据配置端的配置信息打包成从装置认可的报文后并下发至从装置，并按照配置解析从装置发送的报文；所述从装置，用于读取和解析主装置发送的所述报文，执行相关指令。本发明解决了设备生产厂家的设备通用性难题，节省了人力成本，降低了运维的难度，提高了系统运行的稳定性，精确性。

Description

一种基于Modbus通信规约的通信处理系统及方法
技术领域
本发明涉及电力设备的通信技术领域，具体涉及一种基于Modbus 通信规约的通信处理系统及方法。
背景技术
Modbus规约在电力行业具有广泛的应用。特别是低压仪表、微 机保护，几乎均采用和支持modmbus及其变体。支持modbus是通讯 管理机、DTU等装置必备的功能。
但是，modbus是一个开放的规约。其并没有限定报文的数据格 式和规范。在具体实现中，即使读寄存器、读线圈等少数几个命令可 以通用，但数据格式不一，有整形、浮点型等各种实现，还有字节高 低序等问题，更不用说SOE、遥控、对时这些具有个性化的功能了。 再加上大量的modbus规约变体，支持modbus是一项非常繁杂的任务。 目前通用的解决方案是根据特定的设备修改现有的modbus实现，以 支持需要投放的设备。
考虑到从修改到调测通过的延时，一般至少需要在现场调试前一 段时间，就需要沟通、协调装置型号，并拿到规约文本。然而，由于 现场的复杂性，很多时候，往往调试人员到了现场，才得知具体的设 备型号，从而造成调试延期、无法验收、无法按计划送电等，带来极 大的损失。
同时，这种模式规约版本众多，现场装置可能无法同时容纳，需 要预先选择安装，或现场由调试人员选择装入，非常不便，也带来了 极高的维护成本。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明提供了一种具有普适性的modbus 通信规约的通信处理方法，实现了一个规约即可对不同类型的低压仪 表、微机保护等设备的报文正确解析，降低了设备选型成本，减少了 现场调试投运的工作量，提高了整体效率，增加了设备间的互联互通 性。
本发明的技术方案为：
一种基于Modbus通信规约的通信处理系统，其特征在于：所述 系统包括配置端、主装置和从装置；
所述配置端，用于根据从装置的通信规约配置文件配置相关信息 至主装置；
所述主装置，至少用于根据配置端的配置信息打包从装置认可的 报文后下发至从装置；
所述从装置，用于读取和解析主装置发送的所述报文，执行相关 指令。
进一步地，所述通信规约配置文件是基于Modbus通信规约的配 置文件。
进一步地，所述配置信息是JSON格式的文本。
进一步地，所述配置端在基于PC机上实现或基于主装置实现。
进一步地，所述主装置还用于按照配置信息解析从装置发送的报 文。
进一步地，根据从装置的通信规约文本配置相关信息到主装置的 配置信息包括上行报文信息配置、下行报文信息配置和报文格式信息 配置。
一种基于Modbus通信规约的通信处理系统的通信处理方法，其 特征在于所述方法包括步骤：
S1，所述配置端根据从装置的通信规约文本配置相关信息到主装 置；
S2，所述主装置根据配置端的配置信息打包从装置认可的报文后 下发至从装置；
S3，所述从装置读取和解析主装置发送的所述报文，执行相关指 令。
进一步地，所述通信规约配置文件是基于Modbus通信规约的配 置文件。
进一步地，所述配置信息是JSON格式的文本，报文是基于Modbus 规约文本。
进一步地，所述主装置还在收到从装置的报文后，按照配置信息 进行解析，并对解析出的数据做后继处理。
进一步地，根据从装置的通信规约配置文件配置相关信息到主装 置的配置信息包括上行报文信息配置、下行报文信息配置和报文格式 信息配置。
本发明的有益效果为：主装置根据配置信息打包和解包从装置的 报文，主装置和从装置按照从装置的规约文本进行通讯，由于JSON 携带的配置信息可以按需配置，因此，规约配置弹性可伸缩，通用， 跨平台，现场实施简单，只需要根据厂家规约文本简单配置即可，可 根据具体内容分配配置的长度，规约实现和具体的数据格式分离，具 有通用性，规约负责通信逻辑，然后根据JSON给出的配置信息解析、 打包数据，从而实现了分离。配置过程无需重新编程，降低了人员要 求，降低了设备成本，解决了总装厂家临门一脚的焦虑、解决了柜厂 沟通选型的难题，解决了设备生产厂家的设备通用性难题，节省了人 力成本，降低了运维的难度，提高了系统运行的稳定性，精确性。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的使用BCD码对应的配置图。
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。
一种基于Modbus通信规约的通信处理系统，所述系统包括配置 端、主装置和从装置；
所述配置端，用于根据从装置的通信规约配置文件配置相关信息 至主装置；
所述主装置，至少用于根据配置端的配置信息打包从装置认可的 报文后下发至从装置；
所述从装置，用于读取和解析主装置发送的所述报文，执行相关 指令。
所述通信规约配置文件是基于Modbus通信规约的配置文件。
上述配置信息是JSON格式的报文。
所述配置端在基于PC机上实现或基于主装置实现。
所述主装置还用于按照配置信息解析从装置发送的报文。
根据从装置的通信规约文本配置相关信息到主装置的配置信息 包括上行报文信息配置、下行报文信息配置和报文格式信息配置。
如图1所示，一种基于Modbus通信规约的通信处理系统的通信 处理方法，其特征在于所述方法包括步骤：
S1，所述配置端根据从装置的通信规约配置文件配置相关信息到 主装置；
S2，所述主装置根据配置端的配置信息打包从装置认可的报文后 下发至从装置；
S3，所述从装置读取和解析主装置发送的所述报文，执行相关指 令。
本方法的所述通信规约配置文件是基于Modbus通信规约的配置 文件。
所述报文是基于JSON格式的文本。
本发明中所述主装置还在收到从装置的报文后，按照配置信息进 行解析，并对解析出的数据做后继处理。
本方法中根据从装置的通信规约配置文件配置相关信息到主装 置的配置信息包括上行报文信息配置、下行报文信息配置和报文格式 信息配置。
这里以某厂家的modbus规约文本对时功能为例：
其规约文本里对对时的描述如下：
功能码10H，在一个远程设备中，使用该功能码写连续5个寄存 器块在请求数据域中说明了请求写入的值，每个寄存器将数据写成两 个字节。如表一所示：
Figure BDA0002377601700000061
表一
表二为地址表：
Figure BDA0002377601700000062
表二
时间格式较常见的有自然语言描述，CP56等。从规约文本描述 可以看到，其采用了自然描述的时间格式，使用了bcd码。对应的配 置如图2所示。偏移指示了对应属性在报文中的位置，数据类型表明 了此属性占据的字节数，当数据类型长度大于一个字节时，高低位标 明此属性的字节序，BCD勾选则表明此属性采用了BCD码。系数表示 此属性的长度或者调整信息，以上内容均可以根据规约文本简单的录 入，即可完成对时功能的配置，
此配置信息保存为JSON格式，下发给主装置，由主装置负责解 析，主装置根据JSON描述的格式，将校时信息打包成从装置认可的 报文，下发，完成校时过程。
主装置读取和解析从装置的报文过程类似。
在正确的配置后，主装置将收集到的信息就地处理或按照上级处 理分析系统所要求的格式转发给上级系统，同时周期性地或者根据上 级系统的命令打包成从装置认可的命令，发送给从装置，完成通讯过 程。
综上所述，本实施例配置是在PC机上完成的，然后下发到主装 置。主装置保存此配置信息，然后根据此配置信息，打包报文，发送 给从装置。
主装置根据配置信息打包和解包从装置的报文，主装置和从装置 按照从装置的规约文本进行通讯。
需要说明的是，上级系统不是必须的，主装置可以按照要求自主 周期性的和从装置进行通讯。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术 人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这 些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权 利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于 Modbus 通信规约的通信处理系统，其特征在于：所述系统包括配置端、主装置和从装置；所述配置端，用于根据从装置的通信规约配置文件配置相关信息至主装置；所述主装置，至少用于根据配置端的配置信息打包从装置认可的报文后下发至从装置；所述从装置，用于读取和解析主装置发送的所述报文，执行相关指令；
所述通信规约配置文件是基于 Modbus 通信规约的配置文件；
所述配置信息是 JSON 格式的文本；
所述主装置还用于按照配置信息解析从装置发送的报文；
根据从装置的通信规约文本配置相关信息到主装置的配置信息包括上行报文信息配置、下行报文信息配置和报文格式信息配置。
2.如权利要求 1 所述的基于 Modbus 通信规约的通信处理系统，其特征在于：所述配置端在基于 PC 机上实现或基于主装置实现。
3.一种利用权利要求 1或2所述的基于 Modbus 通信规约的通信处理系统的通信处理方法，其特征在于所述方法包括步骤：
S1，所述配置端根据从装置的通信规约文本配置相关信息到主装置；
S2，所述主装置根据配置端的配置信息打包从装置认可的报文后下发至从装置；
S3，所述从装置读取和解析主装置发送的所述报文，执行相关指令；
所述通信规约配置文件是基于 Modbus 通信规约的配置文件；
所述配置信息是 JSON 格式的文本；
所述主装置还在收到从装置的报文后，按照配置信息进行解析，并对解析出的数据做后继处理；
根据从装置的通信规约配置文件配置相关信息到主装置的配置信息包括上行报文信息配置、下行报文信息配置和报文格式信息配置。
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