CN112737907B - 一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法 - Google Patents

一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法，包括调度器、自适应串口/TCP的通讯模块以及Modbus命令生成模块。本发明的有益效果是，本发明提出的通过中转调度器方案实现多路协议并行通讯不干扰的目的；本发明将具体协议计算放到调度器(Dispatcher.VI)中处理，优化了编程逻辑；本发明对用户操作友好，用户可在界面无需对具体协议计算即可对Modbus点位自定义手动调试；本发明对编程操作友好，批量下发时无需再对每个数据进行计算，节省了大量转换的时间。

Description

一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法
技术领域
本发明涉及LabVIEW的Modbus通讯领域，特别是一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法。
背景技术
为满足不同应用场景的多样化需求，与下位机的通讯接口一般为串口和网口两种方式，这就要求上位机软件需要兼容支持这两种通讯方法。
Modbus协议仅支持无符号16位通讯方式，而上位机和下位机基于Modbus的具体协议多样，涉及到负数、小数等多种多种数据，需要用户根据实际需求在程序中转换为无符号16位标准Modbus协议；
现有的方法是设置端用户根据协议计算为Modbus标准的无符号16位数据发送、Modbus命令查询返回的数据需要根据协议转换为界面展示真实可读的数据，由于具体协议复杂多样，开发过程极为繁琐；
现有的方式仅包含串口版Modbus标准协议和TCP版Modbus标准协议，却没有包含串口服务器的Modbus标准协议(基于TCP的标准串口Modbus通讯方式)。
如果需要修改部分协议，上位机对于大量需要处理的数据批量处理下发部分修改起来过于繁琐，不符合LabVIEW快速开发的特性。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法，包括调度器、自适应串口/TCP的通讯模块以及Modbus命令生成模块。
一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1:通过通讯前配置协议、配置以IP+Port为形式的客户端地址、配置轮询03H指令，用以新建并初始化调度器；
S2:自适应的通讯模块，自动识别串口、网口接口选择通讯；
S3:发送：开关机设置参数等命令通过打包类(包含：功能码、)的方式向调度器传送任务；
S4:调度器接收到任务后通过提前配置的协议自动转换为Modbus协议可识别的U16数值，并根据配置自动选择的校验方式生成标准Modbus文本，最后存入待发送命令池；
S5:自动循环的通讯模块则是按照主键查询调度器，从调度器中获取需要循环发送的指令和待发送指令进行通讯，反馈接收到的Modbus数据则是通过调度器中获取的系数、偏移量进行解析计算并更新为实时数据表格。
利用本发明的技术方案制作的一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法，本发明提出的通过中转调度器方案实现多路协议并行通讯不干扰的目的；
本发明将具体协议计算放到调度器(Dispatcher.VI)中处理，优化了编程逻辑；
本发明对用户操作友好，用户可在界面无需对具体协议计算即可对Modbus点位自定义手动调试；
本发明对编程操作友好，批量下发时无需再对每个数据进行计算，节省了大量转换的时间。
附图说明
图1是本发明所述一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法的流程结构示意图；
图2是本发明所述一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法的初始化功能的结构示意图；
图3是本发明所述一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法的参数设置功能结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-3所示，一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统以及方法。
实施例1
一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统，包括调度器、自适应串口/TCP的通讯模块以及Modbus命令生成模块；
需要说明的是，通过通讯前配置协议、配置以IP+Port为形式的客户端地址、配置轮询03H指令，用以新建并初始化调度器；自适应的通讯模块，自动识别串口、网口接口选择通讯；发送：开关机设置参数等命令通过打包类(包含：功能码、)的方式向调度器传送任务；调度器接收到任务后通过提前配置的协议自动转换为Modbus协议可识别的U16数值，并根据配置自动选择的校验方式生成标准Modbus文本，最后存入待发送命令池；自动循环的通讯模块则是按照主键查询调度器，从调度器中获取需要循环发送的指令和待发送指令进行通讯，反馈接收到的Modbus数据则是通过调度器中获取的系数、偏移量进行解析计算并更新为实时数据表格。
实施例2
按照提前配置好的类型，每检测到一个新通道系统自动分配一个客户端，实例客户端将具体协议的参数、轮询指令等数据打包成类，自动按照IP生成的主键在调度器中创建一条数据，此时完成客户端的初始化操作；
此后进入通讯模块，在此模块中按照客户端的主键查询调度器(Dispatcher)获取类数据，将其中的轮询命令和设置命令下发至下位机，按照返回的数据判断判断是否通讯上，根据返回的数据校验判断通讯情况，将获取到的数据按照寻址地址自动按照具体协议计算出实际值放入可供二次开发的实际数值数组；
如图2所示此为初始化功能，具体流程如下:1.按IP在调度器新建并导入提前配置好的协议至调度器；2.初始化循环读指令传送到调度器；
用户的操作流程，将需要设置的地址、参数通过自动选择的多态VI选择器生成任务类交给调度器(Dispatcher.vi)处理，调度器接收到任务后，在调度器内按照具体协议转化为标准Modbus格式命令最后自动存入待发送命令Pool内，通讯模块会自动从待发送命令池获取指令；
如图3所示为参数设置功能，具体功能如下：1.通过多态VI选择06H功能，设置地址和功率值生成Modbus任务；2.将Modbus任务放入对应IP的调度器。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统，其特征在于，包括调度器、自适应串口/TCP的通讯模块以及Modbus命令生成模块，通过通讯前配置协议、配置以IP+Port为形式的客户端地址、配置轮询03H指令，用以新建并初始化调度器；
通过通讯前配置协议、配置以IP+Port为形式的客户端地址、配置轮询03H指令，用以新建并初始化调度器；自适应的通讯模块，自动识别串口、网口接口选择通讯；发送：开关机设置参数命令通过打包类的方式向调度器传送任务；调度器接收到任务后通过提前配置的协议自动转换为Modbus协议可识别的U16数值，并根据配置自动选择的校验方式生成标准Modbus文本，最后存入待发送命令池；自动循环的通讯模块则是按照主键查询调度器，从调度器中获取需要循环发送的指令和待发送指令进行通讯，反馈接收到的Modbus数据则是通过调度器中获取的系数、偏移量进行解析计算并更新为实时数据表格。
2.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的Modbus通讯的实现系统的实现 方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1:通过通讯前配置协议、配置以IP+Port为形式的客户端地址、配置轮询03H指令，用以新建并初始化调度器；
S2:自适应的通讯模块，自动识别串口、网口接口选择通讯；
S3:发送：开关机设置参数命令通过打包类的方式向调度器传送任务；
S4:调度器接收到任务后通过提前配置的协议自动转换为Modbus协议可识别的U16数值，并根据配置自动选择的校验方式生成标准Modbus文本，最后存入待发送命令池；
S5:自动循环的通讯模块则是按照主键查询调度器，从调度器中获取需要循环发送的指令和待发送指令进行通讯，反馈接收到的Modbus数据则是通过调度器中获取的系数、偏移量进行解析计算并更新为实时数据表格；
按照提前配置好的类型，每检测到一个新通道系统自动分配一个客户端，实例客户端将具体协议的参数、轮询指令数据打包成类，自动按照IP生成的主键在调度器中创建一条数据，此时完成客户端的初始化操作；
此后进入通讯模块，在此模块中按照客户端的主键查询调度器(Dispatcher)获取类数据，将其中的轮询命令和设置命令下发至下位机，按照返回的数据判断判断是否通讯上，根据返回的数据校验判断通讯情况，将获取到的数据按照寻址地址自动按照具体协议计算出实际值放入可供二次开发的实际数值数组；
用户的操作流程，将需要设置的地址、参数通过自动选择的多态VI选择器生成任务类交给调度器(Dispatcher.vi)处理，调度器接收到任务后，在调度器内按照具体协议转化为标准Modbus格式命令最后自动存入待发送命令Pool内，通讯模块会自动从待发送命令池获取指令。
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