一种数据解析模块、从站接入方法及ModBusRTU主从站系统与流程

专利检索2026-08-20  23


本发明属于modbus rtu协议总线通信领域,具体涉及一种数据解析模块、从站接入方法及modbus rtu主从站系统。


背景技术:

1、modbus总线是传感设备中应用最为广泛而重要的总线之一,modbus总线具有简单易用、开发简单等特点,许多仪表、plc等设备都在使用modbus协议作为他们之间的通讯标准。

2、modbus rtu协议是适用于rs485、rs232等串行数据总线而制定的,这类串行总线工作在半双工通信方式,因而modbus rtu协议采用主机询问、从机回复的一问一答方式进行通信,一套modbus rtu主从系统通常占用一个串行数据总线。然而,部分采用问答式串行通信方式的传感器等设备,其应用协议是仿照modbus协议的、非标准的modbus协议,由于与标准modbus协议不兼容,所以无法直接接入modbus rtu主从系统,因此需要额外分配一个串行接口进行通信;对于接口有限的嵌入式终端来说,接入非标准modbus协议的设备将会占用有限的串行接口,因此导致串行总线资源的利用率较低,给终端部署造成很多不便。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种数据解析模块、从站接入方法及modbus rtu主从站系统,用于解决现有技术中接入非标准modbus协议的设备导致的串行总线资源利用率较低的问题。

2、为了实现上述目的,本发明提供了一种数据解析模块,所述数据解析模块为非标准协议数据解析模块,用于与主站之间通信连接;所述主站为modbus rtu主站;

3、所述非标准协议数据解析模块还用于与待接入的非标准协议从站进行匹配,根据待接入的非标准协议从站生成对应的询问指令,并发送至主站;所述询问指令用于对非标准协议从站进行询问;

4、所述非标准协议数据解析模块还用于获取主站发送的非标准协议从站的应答报文,解析所述应答报文并将解析出的数据发送至主站,完成非标准协议从站的接入;

5、所述非标准协议从站指的是与主站采用不同协议的从站。

6、上述技术方案的有益效果为:通过非标准协议数据解析模块作为非标准协议从站与主站之间信息交互的媒介,能够生成可以被非标准协议从站解析的询问指令,并将非标准协议从站反馈的应答报文解析为主站能够使用的数据,协议不同的主站和非标准协议从站之间无障碍接入,因此可以与标准协议从站共用串行接口,无需额外占用,从而提高串行总线资源的利用率。

7、进一步地,所述非标准协议数据解析模块与主站之间通过mqtt协议通信连接:非标准协议数据解析模块订阅与主站相关的mqtt话题,以获取主站发送的非标准协议从站的应答报文;主站订阅与非标准协议数据解析模块相关的mqtt话题,以获取非标准协议数据解析模块发送的待接入的非标准协议从站对应的询问指令。

8、上述技术方案的有益效果为:采用主站和非标准协议数据解析模块相互订阅相应的mqtt话题的方式进行主站与非标准协议数据解析模块之间的通信,实现通信的复杂程度较低,能够提高通信效率。

9、本发明还提供了一种modbus rtu主从站系统,所述主从站系统包括主站和非标准协议从站,还包括数据解析模块,所述数据解析模块为非标准协议数据解析模块,与主站之间通信连接;所述主站为modbus rtu主站;

10、所述非标准协议数据解析模块用于与待接入的非标准协议从站进行匹配,根据待接入的非标准协议从站生成对应的询问指令,并发送至主站;所述询问指令用于对非标准协议从站进行询问;

11、所述非标准协议数据解析模块还用于获取主站发送的非标准协议从站的应答报文,解析所述应答报文并将解析出的数据发送至主站,完成非标准协议从站的接入;

12、所述非标准协议从站指的是与主站采用不同协议的从站。

13、上述技术方案的有益效果为:通过非标准协议数据解析模块作为非标准协议从站与主站之间信息交互的媒介,能够生成可以被非标准协议从站解析的询问指令,并将非标准协议从站反馈的应答报文解析为主站能够使用的数据,协议不同的主站和非标准协议从站之间无障碍接入,因此可以与标准协议从站共用串行接口,无需额外占用,从而提高串行总线资源的利用率。

14、进一步地,所述非标准协议数据解析模块与主站之间通过mqtt协议通信连接;

15、非标准协议数据解析模块还用于订阅与主站相关的mqtt话题,以获取主站发送的非标准协议从站的应答报文;主站用于接收非标准协议从站的应答报文并发送至非标准协议数据解析模块,还用于订阅与非标准协议数据解析模块相关的mqtt话题,以获取非标准协议数据解析模块发送的待接入的非标准协议从站对应的询问指令。

16、上述技术方案的有益效果为:采用主站和非标准协议数据解析模块相互订阅相应的mqtt话题的方式进行主站与非标准协议数据解析模块之间的通信,实现通信的复杂程度较低,能够提高通信效率。

17、进一步地,所述主站还用于在启动后新建消息处理线程,所述消息处理线程用于将主站获取的非标准协议从站对应的询问指令保存到指令队列中,用于发送至非标准协议从站。

18、上述技术方案的有益效果为:使得向非标准协议从站发送询问指令的时序能够被自由调节。

19、进一步地,所述主从站系统还包括标准协议从站,主站还用于根据配置文件生成标准协议从站访问列表,读取所述访问列表对各个标准协议从站进行询问,接收并解析相应标准协议从站的应答报文,完成访问列表中标准协议从站的接入;所述标准协议从站为modbus rtu从站。

20、本发明还提供了一种从站接入方法,若待接入的从站为非标准协议从站,则通过数据解析模块对待接入的非标准协议从站进行匹配,根据待接入的非标准协议从站生成对应的询问指令,并发送至主站;所述询问指令用于对非标准协议从站进行询问;所述数据解析模块为非标准协议数据解析模块;所述主站为modbus rtu主站;

21、主站将接收到的非标准协议从站的应答报文发送至非标准协议数据解析模块,非标准协议数据解析模块解析所述应答报文并将解析出的数据发送至主站,完成非标准协议从站的接入;

22、所述非标准协议从站指的是与主站采用不同协议的从站。

23、上述技术方案的有益效果为:通过非标准协议数据解析模块作为非标准协议从站与主站之间信息交互的媒介,能够生成可以被非标准协议从站解析的询问指令,并将非标准协议从站反馈的应答报文解析为主站能够使用的数据,协议不同的主站和非标准协议从站之间无障碍接入,因此可以与标准协议从站共用串行接口,无需额外占用,从而提高串行总线资源的利用率。

24、进一步地,非标准协议数据解析模块通过订阅与主站相关的mqtt话题,获取主站发送的非标准协议从站的应答报文;主站通过订阅与非标准协议数据解析模块相关的mqtt话题,获取非标准协议数据解析模块发送的待接入的非标准协议从站对应的询问指令。

25、上述技术方案的有益效果为:采用主站和非标准协议数据解析模块相互订阅相应的mqtt话题的方式进行主站与非标准协议数据解析模块之间的通信,实现通信的复杂程度较低,能够提高通信效率。

26、进一步地,主站启动后新建消息处理线程,通过消息处理线程将主站获取的非标准协议从站对应的询问指令保存到指令队列中;当需要进行非标准协议从站的接入时,从指令队列中取出询问指令并发送至相应非标准协议从站。

27、上述技术方案的有益效果为:使得向非标准协议从站发送询问指令的时序能够被自由调节。

28、进一步地,若待接入的从站为标准协议从站,则主站根据配置文件生成标准协议从站访问列表,读取所述访问列表对各个标准协议从站进行询问,接收并解析相应标准协议从站的应答报文,完成访问列表中标准协议从站的接入;所述标准协议从站为modbusrtu从站。


技术特征:

1.一种数据解析模块,其特征在于,所述数据解析模块为非标准协议数据解析模块,用于与主站之间通信连接;所述主站为modbus rtu主站;

2.根据权利要求1所述的数据解析模块,其特征在于,所述非标准协议数据解析模块与主站之间通过mqtt协议通信连接:非标准协议数据解析模块订阅与主站相关的mqtt话题,以获取主站发送的非标准协议从站的应答报文;主站订阅与非标准协议数据解析模块相关的mqtt话题,以获取非标准协议数据解析模块发送的待接入的非标准协议从站对应的询问指令。

3.一种modbus rtu主从站系统,所述主从站系统包括主站和非标准协议从站,其特征在于,还包括数据解析模块,所述数据解析模块为非标准协议数据解析模块,与主站之间通信连接;所述主站为modbus rtu主站;

4.根据权利要求3所述的modbus rtu主从站系统,其特征在于,所述非标准协议数据解析模块与主站之间通过mqtt协议通信连接;

5.根据权利要求3所述的modbus rtu主从站系统,其特征在于,所述主站还用于在启动后新建消息处理线程,所述消息处理线程用于将主站获取的非标准协议从站对应的询问指令保存到指令队列中,用于发送至非标准协议从站。

6.根据权利要求4或5所述的modbus rtu主从站系统,其特征在于,所述主从站系统还包括标准协议从站,主站还用于根据配置文件生成标准协议从站访问列表,读取所述访问列表对各个标准协议从站进行询问,接收并解析相应标准协议从站的应答报文,完成访问列表中标准协议从站的接入;所述标准协议从站为modbus rtu从站。

7.一种从站接入方法,其特征在于,若待接入的从站为非标准协议从站,则通过数据解析模块对待接入的非标准协议从站进行匹配,根据待接入的非标准协议从站生成对应的询问指令,并发送至主站;所述询问指令用于对非标准协议从站进行询问;所述数据解析模块为非标准协议数据解析模块;所述主站为modbus rtu主站;

8.根据权利要求7所述的从站接入方法,其特征在于,非标准协议数据解析模块通过订阅与主站相关的mqtt话题,获取主站发送的非标准协议从站的应答报文;主站通过订阅与非标准协议数据解析模块相关的mqtt话题,获取非标准协议数据解析模块发送的待接入的非标准协议从站对应的询问指令。

9.根据权利要求7或8所述的从站接入方法,其特征在于,主站启动后新建消息处理线程,通过消息处理线程将主站获取的非标准协议从站对应的询问指令保存到指令队列中;当需要进行非标准协议从站的接入时,从指令队列中取出询问指令并发送至相应非标准协议从站。

10.根据权利要求7或8所述的从站接入方法,其特征在于,若待接入的从站为标准协议从站,则主站根据配置文件生成标准协议从站访问列表,读取所述访问列表对各个标准协议从站进行询问,接收并解析相应标准协议从站的应答报文,完成访问列表中标准协议从站的接入;所述标准协议从站为modbus rtu从站。


技术总结
本发明属于ModBus RTU协议总线通信领域,具体涉及一种数据解析模块、从站接入方法及ModBus RTU主从站系统。本发明针对非标准协议从站设置了非标准协议数据解析模块,通过非标准协议数据解析模块作为非标准协议从站与ModBus RTU主站之间信息交互的媒介,能够生成可以被非标准协议从站解析的询问指令,并将非标准协议从站反馈的应答报文解析为主站能够使用的数据,协议不同的主站和非标准协议从站之间无障碍接入,因此可以与标准协议从站共用串行接口,无需额外占用,有效提高串行总线资源的利用率。并且,采用主站和非标准协议数据解析模块相互订阅相应的MQTT话题的方式进行主站与非标准协议数据解析模块之间的通信,实现通信的复杂程度较低,能够提高通信效率。

技术研发人员:朱纯,王行,翟登辉,王玖凯,张彦龙,王卓林,李昭阳,何星躲,陈晨,李明道,陆云,易华
受保护的技术使用者:国网上海市电力公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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