专利名称：一种信息查询装置、无线传输设备及modbus从站的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通信领域，尤其涉及一种信息查询装置、无线传输设备、 MODBUS从站及MODBUS主站。
背景技术：
Modbus是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议，它在连接至不同类型 总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。目前，可以通过下列三种方式实现 Modbus 通信以太网上的 TCP/IP、各种介质(包括 EIA/TIA-232-F、EIA-422、EIA/ TIA-485-A等有线介质，光纤、无线介质等)上的异步串行传输，以及高速令牌传递网 络Modbus PLUS。MODBUS是一种工业通信和分布式控制系统协议，由美国著名的可 编程控制器制造公司莫迪康公司(MODICONINC)提出，已广泛地应用于工业控制中。 MODBUS是一种主从协议，允许一台主机与多台从机通信，通过此协议，控制器相互之 间、控制 器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标 准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。在点分散的 远程采集、监控等无线领域中应用MODBUS的一般模式如图1所示，MODBUS主站101 与无线传输设备103通过GPRS/CDMA等无线数据传输网络102通信，无线传输设备103 与MODBUS从站104采用串口通信，采用MODBUS主站101发送指令问MODBUS从站 104要现场数据的工作模式。MODBUS主站101还可以与个人电脑(Personal Computer, PC) 105 连接。现有基于MODBUS协议的无线应用系统，MODBUS主站问MODBUS从站应
答，无线传输设备透明传输衔接MODBUS主站和MODBUS从站，一些对数据实时性有 要求的应用往往MODBUS主站要经常通过无线传输设备问MODBUS从站要数据。这 样，通过无线网络一来一回的数据交换，再加上无线网络的不稳定性，会产生较多的流 量，带来较高的通信费用。综上所述，现有基于MODBUS协议的无线应用系统的数据实时性降低、流量 大、无线通信成本高。
实用新型内容本实用新型的目的旨在解决现有技术存在的问题，提供一种信息查询装置，能 够提高基于MODBUS协议的无线应用系统的数据实时性、减少流量、降低通信成本。本实用新型是这样实现的，一种信息查询装置，包括用于存储定时查询信息的配置单元；与所述配置单元和MODBUS从站连接的，用于根据所述配置单元中存储的定时 查询信息，定时向相应MODBUS从站发送查询指令的定时查询单元；以及分别与MODBUS从站和MODBUS主站连接的，用于接收MODBUS从站返回
的应答信号，并将接收到的应答信号转发给MODBUS主站的查询反馈单元。[0010]本实用新型的另一目的在于提供一种无线传输设备，所述设备包括上述的信息 查询装置。本实用新型的另一目的在于提供一种无线传输设备，所述设备包括上述的 MODBUS 从站。本实用新型的另一目的在于提供一种MODBUS主站，包括用于根据预先设置的通信协议信息，将接收到的触发信息转换为实时查询信息 后发送给信息查询装置的实时查询单元；以及与所述实时查询单元连接的，用于接收信息查询装置反馈的应答信号的应答接 收单元。在本实用新型中，通过定时查询单元根据配置单元中存储的定时查询信息，定 时向相应MODBUS从站发送查询指令，查询反馈单元接收MODBUS从站返回的应答信 号，并将接收到的应答信号转发给MODBUS主站，实现了一种信息查询装置，能够提高 基于MODBUS协议的无线应用系统的数据实时性、减少流量、降低通信成本。
图1是现有技术提供的基于MODBUS协议的无线应用系统的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的信息查询装置的结构示意图；图3是本实用新型实施例提供的信息查询装置主动进行查询的运行流程图；图4是本实用新型实施例提供的信息查询装置被动进行查询的运行流程图；图5是本实用新型实施例提供的包含信息查询装置的无线应用系统的结构示意 图；图6是本实用新型实施例提供的MODBUS主站的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实 施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型实施例中，通过定时查询单元根据配置单元中存储的定时查询信 息，定时向相应MODBUS从站发送查询指令，查询反馈单元接收MODBUS从站返回的 应答信号，并将接收到的应答信号转发给MODBUS主站，实现了一种信息查询装置。图2示出了本实用新型实施例提供的信息查询装置的结构，为了便于描述，仅 示出了与本实用新型相关的部分。配置单元201，存储定时查询信息，该定时查询信息包括查询间隔、查询间隔对 应的至少一条查询指令，以及各查询指令对应的至少一个MODBUS从站地址；一条查询 指令用于查询一种数据或者事件，即一个查询间隔可以对应一条或多条查询指令，一条 查询指令又可以对应一个或多个MODBUS从站地址；定时查询单元202，根据配置单元201中存储的定时查询信息，定时向相应 MODBUS从站发送查询指令；查询反馈单元203，接收MODBUS从站返回的应答信号，并将接收到的应答信号转发给MODBUS主站。 在本实用新型实施例中，配置单元201中预先存储定时查询信息；定时查询 单元202根据配置单元201中存储的定时查询信息，在对应的定时时间到时，向相应 MODBUS从站发送对应的一条或多条查询指令；然后，通过查询反馈单元203接收 MODBUS从站返回的应答信号，再根据预先设置的该信息查询装置与MODBUS主站之 间的通信协议，将接收到的应答信号转换为相应的通信协议后转发给MODBUS主站。当然，MODBUS主站地址、通信协议信息等也可以预先设置存储在配置单元 201中，查询反馈单元203从配置单元201获取MODBUS主站地址、通信协议等。这 样，反馈单元接收到MODBUS从站返回的应答信号后，根据配置单元201中存储的通信 协议，将该应答信号转换为相应的通信协议后转发给MODBUS主站。其中，MODBUS主站与信息查询装置之间的通信协议可以根据所属的网络、 具体需要等设置，对于无线通信方式，MODBUS主站可以为MODBUS传输控制协议 (Transmission Control Protocol，TCP) MODBUS 主站，对应的传输协议则为 MODBUS TCP协议；MODBUS主站也可以为数据报传送协议(Datagram Delivery Protocol, DDP) 数据中心，对应的通信协议则为DDP协议。这样，对于传输协议为MODBUS TCP协 议的情况，查询反馈单元203将接收到的应答信号转换为MODBUS TCP协议后转发给 MODBUS主站；对于传输协议为DDP协议协议的情况，查询反馈单元203将接收到的应 答信号转换为MODBUS TCP协议，再将转化为MODBUS TCP协议的应答信号作为数据 内容封装到DDP应用数据传输包后转发给MODBUS主站。当然，传输MODBUS主站 与信息查询装置之间的通信协议还可以为其他协议，这里不再一一赘述。信息查询装置主动进行查询的运行流程如图3所示，在步骤S301中，信息查询 装置上电；在步骤S302中，登陆MODBUS主站；如果登陆成功，则进入步骤S303， 建立维护链路，保持与MODBUS主站的链接；否则，进入步骤S304，执行失败处理流 程；在步骤S305中，定时查询单元202根据配置单元201中存储的定时查询信息判断是 否到定时时间；如果是则进入步骤S306，向相应MODBUS从站发送查询指令；否则， 进入步骤S307，等待定时时间到；在步骤S308中，查询反馈单元203接收MODBUS从 站返回的应答信号；在步骤S309中，判断通信协议为是否MODBUS TCP协议；如果是 则进入步骤S310，将接收到的应答信号转换为MODBUS TCP协议后转发给MODBUS主 站；否则，进入步骤S311，将接收到的应答信号转换为MODBUS TCP协议后再封装到 DDP协议中转发给MODBUS主站。进一步地，为了能使MODBUS主站能根据需要实时获取MODBUS从站相关信 息，作为本实用新型的一个优选实施例，信息查询装置还包括实时查询单元204，接收MODBUS主站发送的实时查询信息，根据配置单元 201中存储的通信协议信息解析接收到的实时查询信息，向相应MODBUS从站发送转换 得到的查询指令，该实时查询信息中包括至少一条查询指令，以及各查询指令对应的至 少一个MODBUS从站地址。同上，一条查询指令可以对应一个或多个MODBUS从站地址。具体地，对于传输协议为MODBUS TCP协议的情况，实时查询单元204将接收 到的实时查询信息采用MODBUS TCP协议解析后转化为MODBUS从站支持的MODBUSRTU或MODBUS ASCII协议发送到MODBUS从站；对于对于传输协议为DDP协议协议 的情况，实时查询单元204将接收到的实时查询信息采用DDP协议解析后得到其数据内 容，再进一步采用MODBUS TCP协议解析得到的数据内容并转化为MODBUS从站支持 的MODBUS RTU或MODBUS ASCII协议发送到MODBUS从站。同样，查询反馈单元203接收MODBUS从站返回的应答信号，并根据配置单 元201中存储的通信协议，将接收到的应答信号转换为MODBUS TCP协议后转发给 MODBUS主站，或将接收到的应答信号转换为MODBUS TCP协议后再封装到DDP协议 中转发给MODBUS主站。信息查询装置根据MODBUS主站的实时查询信息被动进行查询的运行流程如图 4所示，在步骤S401中，实时查询单元204接收MODBUS主站发送的实时查询信息； 在步骤S402中，实时查询单元204判断通信协议为是否MODBUS TCP协议；如果是则 进入步骤S403，根据MODBUS TCP协议解析接收到的定时查询信息，向相应MODBUS 从站发送转换得到的查询指令；否则，进入步骤S404，根据DDP协议解析接收到的定时 查询信息得到其数据内容后再根据MODBUS TCP协议解析得到的数据内容，得到查询命 令，向相应MODBUS从站发送得到的查询指令；在步骤S405中，查询反馈单元203接 收MODBUS从站返回的应答信号；在步骤S406中，判断通信协议为是否MODBUS TCP 协议；如果是则进入步骤S407，将接收到的应答信号转换为MODBUS TCP协议后转发 给MODBUS主站；否则，进入步骤S408，将接收到的应答信号转换为MODBUS TCP协 议后再封装到DDP协议中转发给MODBUS主站。当然，为了在MODBUS主站进行实时查询时减少不不用的定时查询，以减少流 量、降低通信成本，作为本实用新型的一个优先实施例，信息查询装置还包括暂停单元205，在实时查询单元204接收到MODBUS主站发送的实时查询信息 时，控制定时查询单元202暂停向相应MODBUS从站发送查询指令，并在查询反馈单元 203向MODBUS主站转发该实时查询信息对应的应答信号时，控制定时查询单元202继 续向相应MODBUS从站发送查询指令。这样，可以使得为在实时查询单元204接收到MODBUS主站发送的实时查询信 息进行实时查询，到查询反馈单元203向MODBUS主站反馈主动查询的结果的这一过程 中，定时查询单元202暂停定时查询，直至实时查询完成后，才再继续定时查询。对于信息查询装置与MODBUS主站间采用DDP协议进行通信的情况，除了实 时查询信息，MODBUS主站还可以通过DDP协议向信息查询装置发送参数查询配置、重 启、注册应答等控制信息，此时，信息查询装置根据DDP进行解析后，对DDP包进行处 理，包括参数查询配置、重启、注册应答等。为了更好的控制流量和保证实时性，针对MODBUS从站数据的实际情况等配置 不同时间段的定时查询间隔，作为本实用新型的另一个优选实施例，配置单元201中存储的定时查询信息还包括时间段，不同的时间段可以对应不 同的查询间隔。这样，定时查询单元202可以根据配置单元201存储的定时查询信息，在不同时 间段采用不同的查询间隔定时向相应MODBUS从站发送查询指令。为了便于用户修改配置单元201中的存储的相关配置信息，作为本实用新型的另一个优选实施例，该信息查询装置还包括 参数修改单元206，接收用户输入的参数修改信息，根据接收到的参数修改信息 修改配置单元201中存储的定时查询信息、MODBUS主站地址、通信协议信息中的一个 或多个。本实用新型提供的信息查询装置可以为独立的设备，也可以集成在无线传输设 备或者MODBUS从站中。在该信息查询装置集成在无线传输设备501中时，包括MODBUS主站502、无 线传输设备501、MODBUS从站的应用系统的框图如图5所示。MODBUS主站502与 无线传输设备501可以通过GPRS/CDMA等无线数据传输网络503通信，MODBUS主站 502还可以通过互联网504连到网络中转站，再由网络中转站通过GPRS/CDMA等无线数 据传输网络503连接到无线传输设备501，无线传输设备501与MODBUS从站505可以 采用串口通信。当然，MODBUS从站505的数量不限，这里仅给出了有两个MODBUS 从站505的情况。对应上述信息查询装置，本实用新型实施例还提供一种MODBUS主站，如图6 所示，为了便于描述，仅示出了与本实用新型相关的部分。实时查询单元601，根据预先设置的通信协议信息，将接收到的触发信息转换为 实时查询信息后发送给信息查询装置。该触发信息可以是用户输入的，也可以是从其他 应用单元获取到的；该触发信息中可以包括信息查询装置的地址、至少一条查询指令， 以及各查询指令对应的至少一个MODBUS从站地址；其中，一条查询指令可以对应一个 或多个MODBUS从站地址。当然，信息查询装置的地址也可以预先设置在实时查询单 元601或其他存储单元中。同样，通信协议信息也可以预先设置在实时查询单元601或 其他存储单元中。应答接收单元602，接收信息查询装置反馈的应答信号。这样，MODBUS主站仅在需要对MODBUS从站进行实时查询时才向信息查询 装置发送实时查询信息。MODBUS主站与信息查询装置之间的通信协议为MODBUS TCP或DDP协议。对于传输协议为MODBUS TCP协议的情况，实时查询单元601根据MODBUS
TCP协议将接收到的触发信息转换为实时查询信息后发送给信息查询装置；对于传输协 议为DDP协议协议的情况，实时查询单元601先根据MODBUS TCP协议将接收到的触 发信息转换为指令，再根据DDP协议将得到的指令作为数据内容封装到DDP的应用数据 传输包后作为实时查询信息发送给信息查询模块。对应地，对于传输协议为MODBUS TCP协议的情况，应答接收单元602根据 MODBUS TCP协议解析接收到的应答信号；对于传输协议为DDP协议协议的情况，应 答接收单元602则先根据DDP协议对接收到的应答信号进行解包得到其数据内容，在根 据MODBUS TCP协议解析得到的数据内容。为了便于用户修改MODBUS主站的相关配置信息，作为本实用新型的一个优选 实施例，MODBUS主站还包括参数修改单元603，接收用户输入的参数修改信息，根据接收到的参数修改信息 修改预先设置的通信协议信息或信息查询装置地址。[0056]本实用新型实施例中，通过定时查询单元根据配置单元中存储的定时查询信息，定时向相应MODBUS从站发送查询指令，查询反馈单元接收MODBUS从站返回的 应答信号，并将接收到的应答信号转发给MODBUS主站，实现了一种信息查询装置，能 够提高基于MODBUS协议的无线应用系统的数据实时性、减少流量、降低通信成本。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在 本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用 新型的保护范围之内。
权利要求1.一种信息查询装置，其特征在于，所述装置包括 用于存储定时查询信息的配置单元；与所述配置单元和MODBUS从站连接的，用于根据所述配置单元中存储的定时查询 信息，定时向相应MODBUS从站发送查询指令的定时查询单元；以及分别与MODBUS从站和MODBUS主站连接的，用于接收MODBUS从站返回的应 答信号，并将接收到的应答信号转发给MODBUS主站的查询反馈单元。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括分别与MODBUS从站和MODBUS主站连接的，用于接收所述MODBUS主站发送的 实时查询信息，根据所述配置单元中存储的通信协议信息解析接收到的实时查询信息， 向相应MODBUS从站发送转换得到的查询指令的实时查询单元。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括分别与所述实时查询单元、定时查询单元和查询反馈单元连接的，用于在所述实时 查询单元接收到MODBUS主站发送的实时查询信息时，控制所述定时查询单元暂停向相 应MODBUS从站发送查询指令，并在所述查询反馈单元向MODBUS主站转发该实时查 询信息对应的应答信号时，控制所述定时查询单元继续向相应MODBUS从站发送查询指 令的暂停单元。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述配置单元连接的，用于接收用户输入的参数修改信息，根据接收到的参数修 改信息修改所述配置单元中存储的定时查询信息、MODBUS主站地址、通信协议信息中 的一个或多个的参数修改单元。
5.—种无线传输设备，其特征在于，所述设备包括权利要求1至4任一项所述的信息 查询装置。
6.—种MODBUS从站，其特征在于，所述从站包括权利要求1至4任一项所述的信息查询装置。
7.—种MODBUS主站，其特征在于，所述主站包括用于根据预先设置的通信协议信息，将接收到的触发信息转换为实时查询信息后发 送给信息查询装置的实时查询单元；以及与所述实时查询单元连接的，用于接收信息查询装置反馈的应答信号的应答接收单元。
8.如权利要求7所述的主站，其特征在于，所述主站还包括与所述实时查询单元连接的，用于接收用户输入的参数修改信息，根据接收到的参 数修改信息修改预先设置的通信协议信息或信息查询装置地址的参数修改单元。
专利摘要本实用新型适用于通信领域，提供了一种信息查询装置、无线传输设备及MODBUS从站，所述装置包括用于存储定时查询信息的配置单元；与所述配置单元和MODBUS从站连接的，用于根据所述配置单元中存储的定时查询信息，定时向相应MODBUS从站发送查询指令的定时查询单元；分别与MODBUS从站和MODBUS主站连接的，用于接收MODBUS从站返回的应答信号，并将接收到的应答信号转发给MODBUS主站的查询反馈单元。本实用新型实施例中，通过定时查询单元根据配置单元中存储的定时查询信息，定时向相应MODBUS从站发送查询指令，查询反馈单元接收MODBUS从站返回的应答信号并转发给MODBUS主站，能够提高基于MODBUS协议无线应用系统的数据实时性、减少流量、降低通信成本。
文档编号H04W48/14GK201805556SQ20102051011
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者左腾蛟 申请人:深圳市宏电技术股份有限公司