IT202100032105A1

IT202100032105A1 - METHOD FOR COMMUNICATION WITH MODBUS PROTOCOL VIA BLUETOOTH

Info

Publication number: IT202100032105A1
Application number: IT102021000032105A
Authority: IT
Inventors: Silvio Pistolesi
Original assignee: Silvio Pistolesi
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-03-24

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione avente per TITOLO; DESCRIPTION of the invention with TITLE;

"Metodo per la comunicazione con protocollo MODBUS mediante BLUETOOTH? "Method for communicating with MODBUS protocol via BLUETOOTH?

TESTO DELLA DESCRIZIONE DESCRIPTION TEXT

Campo di applicazione Field of application

La presente invenzione riguarda il metodo di comunicazione adottato per usare il protocollo MODBUS integrato con lo standard BLUETOOTH, mettendo insieme i vantaggi nell?uso del protocollo MODBUS che comunica a mezzo cavo e la flessibilit? della trasmissione radio con BLUETOOTH che permette anche di attivare, in contemporanea, ponti ripetitori per estendere le zone d? copertura. The present invention concerns the communication method adopted to use the MODBUS protocol integrated with the BLUETOOTH standard, bringing together the advantages in the use of the MODBUS protocol which communicates via cable and the flexibility? of radio transmission with BLUETOOTH which also allows you to simultaneously activate repeater bridges to extend the areas of? coverage.

Stato dell?arte State of art

Il MODBUS ? un protocollo di comunicazione seriale v?a cavo che viene usato su una architettura master/slave, applicata nel settore industriale, domotico e servizi in genere, per garantire una comunicazione bidirezionale affidabile e veloce tra i dispositivi collegati ed un PLC (Programmale Logic Control / Controllore Logico Programmabile), La peculiarit? ? nel suo protocollo che ha un formato standard, cosa che permette la compatibilit? tra periferiche di produttori diversi. MODBUS? a cable serial communication protocol that is used on a master/slave architecture, applied in the industrial, home automation and services sectors in general, to guarantee reliable and fast bidirectional communication between the connected devices and a PLC (Programmatic Logic Control / Programmable Logic Controller), The peculiarity? ? in its protocol which has a standard format, which allows compatibility? between peripherals from different manufacturers.

La limitazione sta nei fatto che tutto l'impianto deve essere realizzato solo con il cavo per arrivare a tutte le periferiche connesse, ma non in tutte le realt? ? possibile realizzare i cablaggi, quindi si ? costretti ad usare sistemi wi-fi che per? potrebbero limitare la scelta delle periferiche da gestire (sensori, attuatori e periferiche in genere) perch? tali periferiche non sempre sono compatibili con tutti i dispositivi wi-fi che, oltretutto, hanno consumi molto alti, in considerazione anche del fatto che necessitano di moduli d? interfacciamento con relativo convertitore di rete e, di conseguenza, oltre ad incidere sui costi, richiedono maggiori tempi di installazione, di collaudo, verifica e manutenzione dell'impianto. The limitation lies in the fact that the entire system must be created only with the cable to reach all the connected peripherals, but not in all situations? ? Is it possible to make the wiring, so yes? forced to use wi-fi systems that for? could limit the choice of peripherals to manage (sensors, actuators and peripherals in general) because? these peripherals are not always compatible with all wi-fi devices which, moreover, have very high consumption, also considering the fact that they require d modules? interfacing with the relevant network converter and, consequently, in addition to affecting costs, they require greater installation, testing, verification and maintenance times of the system.

Scopo e sintesi dell'invenzione Purpose and summary of the invention

La presente invenzione ha lo scopo di mettere insieme tutti i vantaggi relativi all'uso del protocollo MODBUS che in seguito assume il termine MB e di quelli relativi all'uso dello standard BLUETOOTH che in seguito assume il termine BT, permettendo d? realizzare anche impianti misti, via radio e via cavo insieme, con facolt? di scegliere la configurazione in base alle convenienze di semplicit?, praticit? ed economicit?, perch? non solo pu? gestire le sue periferiche, ma contemporaneamente funzionare anche da ponte ripetitore. The present invention has the aim of bringing together all the advantages relating to the use of the MODBUS protocol which later takes on the term MB and those relating to the use of the BLUETOOTH standard which later takes on the term BT, allowing d? also create mixed systems, via radio and cable together, with the ability to to choose the configuration based on the convenience of simplicity, practicality? and economy?, why? not only can manage its peripherals, but at the same time also function as a repeater bridge.

Permette inoltre di realizzare impianti flessibili che possono crescere secondo le necessit? evolutive di chi ne fa uso, in considerazione del fatto che in qualsiasi momento ed in qualsiasi zona di copertura possono essere inseriti in rete altri moduli BT per il controllo di eventuali altre periferiche da aggiungere all?impianto, anche perch? il modulo BT, facente parte del metodo di comunicazione oggetto del presente trovato, converte gi? lui lo standard BT in protocollo MB e quindi ? in grado di interfacciarsi direttamente a qualsiasi periferica che opera in MB. It also allows you to create flexible systems that can grow according to needs? evolution of those who use it, in consideration of the fact that at any time and in any coverage area other BT modules can be inserted into the network to control any other peripherals to be added to the system, also because? the BT module, which is part of the communication method object of the present invention, already converts? he the BT standard in MB protocol and therefore? capable of interfacing directly with any peripheral that operates in MB.

Altro elemento di novit? ? che ogni singolo modulo che fa parte del "Metodo per la comunicazione con protocollo MODBUS mediante BLUETOOTH' comprende una serie di funzioni che ?n genere vengono realizzate da singoli dispositivi collegati esternamente: Another new element? ? that each single module that is part of the "Method for communication with MODBUS protocol via BLUETOOTH" includes a series of functions that are generally performed by individual devices connected externally:

- il convertitore dal sistema BT a protocollo MB - the converter from the BT system to the MB protocol

- la funzione ponte radio verso altri moduli BT - the radio link function towards other BT modules

- la gestione dei sistemi SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), usati per il controllo di processo nel settore industriale Le caratteristiche ed ulteriori vantaggi del trovato meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di un suo esempio preferito ma non esclusivo di realizzazione illustrato a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni in cui; - the management of SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) systems, used for process control in the industrial sector. The characteristics and further advantages of the invention will emerge from the following detailed description of a preferred but not exclusive example of its implementation illustrated by title indicative and not restrictive, with reference to the attached drawings in which;

- la figura 1 ? una rappresentazione schematica dei dispositivi che costituiscono il metodo di comunicazione ed in cui vengono raffigurati i vari elementi per ogni singolo dispositivo in accordo alla presente invenzione; - figure 1? a schematic representation of the devices that constitute the communication method and in which the various elements for each individual device are depicted in accordance with the present invention;

- la figura 2 ? un?illustrazione schematica che mostra, mediante uno schema a blocchi, la trasmissione del messaggio verso la periferica 4 e la ricezione della risposta dalla periferica 4; - figure 2? a schematic illustration showing, by means of a block diagram, the transmission of the message towards the peripheral 4 and the reception of the response from the peripheral 4;

- la figura 3 ? una rappresentazione schematica del metodo per la comunicazione applicato in una forma di realizzazione pratica. - figure 3? a schematic representation of the method for communication applied in a practical embodiment.

Con riferimento alla figura 1 , un dispositivo per il controllo logico programmabile, che in seguito assume il termine dispositivo PLC, ? rappresentato genericamente con il numero di riferimento 10; un dispositivo per la gestione della comunicazione ? rappresentato genericamente con il numero di riferimento 20; un dispositivo per la gestione degli eventi ? rappresentato genericamente con il numero di riferimento 30. With reference to figure 1, a programmable logic control device, which later takes on the term PLC device, is? represented generically with the reference number 10; a device for communication management? represented generically with the reference number 20; an event management device? represented generically with the reference number 30.

La figura 2 rappresenta in modo schematico il principio di funzionamento del metodo per la comunicazione con protocollo MB mediante il sistema BT, dove la periferica 4 riceve il messaggio dal PLC e trasmette la risposta al PLC. Figure 2 schematically represents the operating principle of the method for communication with the MB protocol via the BT system, where the peripheral 4 receives the message from the PLC and transmits the response to the PLC.

Ai fini della presente invenzione, viene rappresentato il metodo per la comunicazione nel quale vi ? la gestione integrata di uno o pi? apparati tecnologici in cui il collegamento verso le periferiche e tra le stesse avviene via radio con il sistema BT 61, mentre il collegamento terminale con la periferica avviene via cavo mediante il protocollo MB. For the purposes of the present invention, the method for communication in which there is the integrated management of one or more? technological devices in which the connection to the peripherals and between them occurs via radio with the BT 61 system, while the terminal connection with the peripheral occurs via cable using the MB protocol.

Nella presente forma di realizzazione, il metodo per la comunicazione comprende la gestione della illuminazione pubblica e la gestione dei sistemi tecnologici per la raccolta dei rifiuti domestici in esterno. In the present embodiment, the communication method includes the management of public lighting and the management of technological systems for the collection of domestic waste outdoors.

A titolo esemplificativo in figura 3 si rappresenta il dispositivo PLC 10 che, insieme al dispositivo per la gestione della comunicazione 20, gestisce e controlla il corretto funzionamento di una serie di periferiche costituite da lampioni stradali L1, bidoni per la spazzatura B1 e altri oggetti di uso pubblico PI , aventi una estensione fino a 254 periferiche totali per ogni dispositivo PLC 10. By way of example, figure 3 represents the PLC device 10 which, together with the communication management device 20, manages and controls the correct functioning of a series of peripherals consisting of street lamps L1, rubbish bins B1 and other objects of public use PI, having an extension of up to 254 total peripherals for each 10 PLC device.

Il dispositivo PLC 10 viene collegato al dispositivo per la gestione della comunicazione 20 ed entrambi posti in una colonnina di servizio S1. The PLC device 10 is connected to the communication management device 20 and both are placed in a service column S1.

Su ogni periferica viene installato un dispositivo per la gestione degli eventi 30 che riceve il messaggio con il sistema BT 61 dal dispositivo per la gestione della comunicazione 20, lo converte nel protocollo MB e 10 trasferisce alla sua periferica la quale, per contro, genera un messaggio di risposta che trasferisce con protocollo MB al dispositivo per la gestione degli eventi 30 il quale lo converte nel sistema BT 61 e lo trasmette al dispositivo per la gestione della comunicazione 20. An event management device 30 is installed on each peripheral which receives the message with the BT system 61 from the communication management device 20, converts it into the MB protocol and 10 transfers it to its peripheral which, on the other hand, generates a response message which transfers with MB protocol to the event management device 30 which converts it into the BT system 61 and transmits it to the communication management device 20.

La comunicazione tra il dispositivo per la gestione degli eventi 30 e il dispositivo per la gestione della comunicazione 20 avviene via radio con 11 sistema BT 61 che, nel caso proposto, permette di realizzare impianti tecnologici senza fili e, allo stesso tempo, compatibili con le periferiche di vari costruttori. The communication between the event management device 30 and the communication management device 20 takes place via radio with 11 BT system 61 which, in the proposed case, allows the creation of wireless technological systems and, at the same time, compatible with the peripherals from various manufacturers.

Il ritrovato potr? assumere, nella sua realizzazione pratica, anche forme diverse da quelle sopra illustrate e descritte, il suo utilizzo potr? essere rivolto ad applicazioni di tipo diverso rispetto a quanto sopra illustrato e descritto, in particolare potranno essere applicate modifiche di natura pratica applicativa dell'idea inventiva come sotto rivendicata. The discovery could assume, in its practical implementation, forms other than those illustrated and described above, its use will be able to be aimed at applications of a different type than that illustrated and described above, in particular modifications of a practical nature may be applied for the application of the inventive idea as claimed below.

Claims

Method for communicating with MODBUS protocol via BLUETOOTH via a programmable logic control device 10 comprising a MODBUS communication interface 11, a unit? of event processing 12 and MODBUS data 13, together with a device for managing communication 20 including a MODBUS communication interface 21, a unit controller 22, a BLUETOOTH communication interface 23, a BLUETOOTH conversion algorithm 24, the BLUETOOTH message 25, a MODBUS conversion algorithm 26 and the MODBUS message 27, together with an event management device 30 including an interface of BLUETOOTH 33 communication, a?unit? control 32, a MODBUS communication interface 31, a BLUETOOTH conversion algorithm 34, the BLUETOOTH message 35, a MODBUS conversion algorithm 36, the MODBUS message 37, the MODBUS data 42 and the interface on the peripheral 4, said method understanding;

connect said programmable logic control device 10 with said communication device 20 via said MODBUS communication interface 11 and said MODBUS communication interface 21

transmit said MODBUS data 13 to said device for communication management 20

insert said MODBUS data 13 into said BLUETOOTH message 25 transmit said BLUETOOTH message 25 to said execution device 30 via the BLUETOOTH system 61

extract from said BLUETOOTH message 25 said MODBUS data 13 transmit said MODBUS data 13 to said interface on peripheral 4

receiving said MODBUS data 42 from said interface on peripheral 4 2. Method for communication according to claim 1 wherein said receiving said MODBUS data 42 from said interface on peripheral 4 comprises;

insert said MODBUS data 42 into said BLUETOOTH message 35 transmit said BLUETOOTH message 35 to said device for managing communication 20 through the BLUETOOTH system 61 extract from said BLUETOOTH message 35 said MODBUS data 42 transmit said MODBUS data 42 to said device for control programmable logic 10

3. Method for communication according to claim 1, wherein said inserting said MODBUS data 13 into said BLUETOOTH message 25, comprises software executable via said conversion algorithm 24 in such a way as to insert said MODBUS data 13 into said message BLUETOOTH 25.

4. Method for communication according to claim 1, wherein said extraction from said BLUETOOTH message 25 said MODBUS data 13, comprises software executable via said algorithm d? conversion 36 in such a way as to take said MODBUS data 13 from said BLUETOOTH message 25.

5. Method for communication according to claim 2, wherein said inserting said MODBUS data 42 into said BLUETOOTH message 35, comprises software executable via said conversion algorithm 34 in such a way as to insert said MODBUS data 42 into said message BLUETOOTH 35.

6. Method for communication according to claim 2, wherein said extraction from said BLUETOOTH message 35 of said MODBUS data 42, comprises software executable via said conversion algorithm 26 in such a way as to extract from said BLUETOOTH message 35 said MODBUS data 42,

7. The method for communication according to claim 2, wherein said connecting said programmable logic control device 10 with said device for receiving said data 20 via said interface 11 and said interface 21 comprises a two-wire electrical connection.