一种将自定义协议转换成Modbus协议的多路通讯协议转换器的制造方法
【专利摘要】一种将客户自定义协议转换成Modbus协议的多路通讯协议转换器，包括依次连接的客户自定义协议接口座、客户通讯处理模块、单片机处理模块、modbus处理模块和modbus协议接口座；单片机处理模块包括由FRAM存储器、显示液晶、单片机MCU、通讯处理模块和及操作键盘依次连接而构建起的协议转换硬件平台；本发明采用客户自定义协议与Modbus协议间的转换模型，由单片机进行数据协议转换，完成客户自定义协议与Modbus协议间的转换，可以将整个通讯传输系统中若干种客户自定义通讯协议的现场被监控的智能仪表或智能设备进行多路数据通讯的通讯协议转换。
【专利说明】一种将自定义协议转换成Modbus协议的多路通讯协议转换器
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业自动化控制系统中的数据传输装置，特别是指一种将自定义协议转换成Modbus协议的多路通讯协议转换器。
【背景技术】
[0002] 工业自动化远程监控计算机(上位机)与若干种不同通讯协议标准下的现场被监控智能仪表或智能设备(下位机)进行数据通讯均设有多路通讯协议转换装置。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，通过此协议，控制器相互之间、控制器经由通讯网络和其他设备之间可以通信。合理利用Modbus协议可以将不同厂商生产的控制设备包括流量计等连成工业网络，进行集中监控。目前Modbus普遍采用标准RS-485通讯接口作为其物理层传送方式，其通讯协议转换器采用专用的可编程控制器(Plc)或者专用软件网关进行协议转换。但是，专用PLC开发技术比较复杂，成本较高；而定制专用软件网关则需要运行在指定的计算机上，易受到操作系统或者计算机硬件的限制，可靠性差。
【发明内容】
[0003]本发明的任务是提供一种多路通讯协议转换器，可以方便地将多路客户自定义的协议转换成通用的Modbus协议，同时舍去现有技术中的专用可编程控制器或者专用软件网关，实现不同通讯协议的信息网络系统集成。
[0004]本发明的技术方案是:一种将客户自定义协议转换成Modbus协议的多路通讯协议转换器，其特征在于:包括依次连接的客户自定义协议接口座、客户通讯处理模块、单片机处理模块、modbus处理模块和modbus协议接口座；其中单片机处理模块包括由FRAM存储器、显示液晶、单片机MCU、通讯处理模块和及操作键盘依次连接而构建起的协议转换硬件平台；Modbus总线通过RS485总线接口、Modbus处理模块与单片机MCU连接；客户自定义协议接线座通过客户通讯处理模块与单片机MCU相连接。
[0005]进一步，所述的单片机处理模块的协议转换方式是:由配置口生成配置文件A，微处理器程序从配置文件A提取单元属性B，一方面生成客户自定义协议网络E的扫描列表，另一方面生成modbus协议的路径配置C，路径配置数据定义了 modbus应用对象D的地址号、功能号、存储器数目及存储器的数据内容和CRC (或LRC)校验数据；由客户自定义数据到modbus的输入数据由客户自定义协议网络按照扫描列表的配置被读到协议映射区H，然后读到modbus应用对象,送到modbus通讯网络；由modbus到客户自定义协议的输出数据由组合对象和参数对象G送到命令转换器F，由单片机处理模块3解析为协议映射区H的命令区的命令，然后由命令所对应的非周期性扫描列表，发客户自定义命令到客户自定义网络，并更新协议映射区的数据。
[0006]本发明采用客户自定义协议与Modbus协议间的转换模型，由单片机进行数据协议转换，完成客户自定义协议与Modbus协议间的转换，可以将整个通讯传输系统中若干种客户自定义通讯协议的现场被监控的智能仪表或智能设备进行多路数据通讯的通讯协议转换。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明的结构示意图。
[0008]图2为单片机处理模块的协议转换方式示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合本发明的实施例及其附图作进一步的说明。
[0010]见图1所示的本发明实施例，一种将客户自定义协议转换成Modbus协议的多路通讯协议转换器，包括依次连接的客户自定义协议接口座1、客户通讯处理模块2、单片机处理模块3、modbus处理模块4和modbus协议接口座5 ;其中单片机处理模块3包括由FRAM存储器6、显示液晶8、单片机MCU10、通讯处理模块7和及操作键盘9依次连接而构建起的协议转换硬件平台；Modbus总线通过RS485总线接口、Modbus处理模块4与单片机MCUlO连接；客户自定义协议接线座I通过客户通讯处理模块2与单片机MCUlO相连接。[0011]图1中m表示可挂载自定义协议的专门设备的客户自定义协议接口座I的数量，在本实施例中协议规定的挂载路数不超过255个；n是与客户自定义协议接口座I相对应的内部协议转换的客户通讯处理模块2的数量，在本实施例中η不超过255。m、n只是形式上表示出数量，显示出可以挂载多路的客户自定义协议的专门设备。实际上的硬件是设计成一个整体，外观上只看到一个客户自定义协议接口座I及一个与之对应的一个客户通讯处理模块2，可以挂载不超过255个客户自定义协议的专门设备。
[0012]所述的单片机处理模块3的协议转换方式是:见图2所示，由配置口生成配置文件A，微处理器程序从配置文件A提取单元属性B，一方面生成客户自定义协议网络E的扫描列表，另一方面生成modbus协议的路径配置C，路径配置数据定义了 modbus应用对象D (图中未示出)的地址号、功能号、存储器数目及存储器的数据内容和CRC(或LRC)校验数据；由客户自定义数据到modbus的输入数据由客户自定义协议网络按照扫描列表的配置被读到协议映射区H,然后读到modbus应用对象,送到modbus通讯网络；由modbus到客户自定义协议的输出数据由组合对象和参数对象G送到命令转换器F，由单片机处理模块3解析为协议映射区H的命令区的命令，然后由命令所对应的非周期性扫描列表，发客户自定义命令到客户自定义网络，并更新协议映射区的数据。
[0013]客户自定义协议与modbus协议间的转换步骤如下:
1.配置文件I保存于非易失性存储器FRAM内，通过RS485通讯方式进行存储，文件内容的编辑由用户根据需要按照固定或者商议的协议格式来定义；
2.根据配置文件I初始化客户自定义通讯地址及相关的通讯参数等；
3.根据配置文件I中modbus初始化标识对象和modbus对象相关信息,包括单元号、modbus节点地址、modbus寄存器地址、功能码、数据大小及CRC(或LRC)校验数据组成；
4.根据modbus应用对象D实例属性对应的协议映射区H数据单元属性，当modbus有输出1/0数据或者写输出参数时，将该操作转换为协议映射区命令区得命令信息；然后通过查询modbus扫描列表,获取对应记录项，生成modbus报文，响应正确后，更新协议映射区该单元数据。从而实现客户自定义协议数据与modbus协议的转换过程。[0014] 按照上述的客户自定义协议与modbus间协议转换步骤，进行多路数的数据通讯的通讯协议转换装置，再通过单路的遵从Modbus协议传输到场控制系统。
【权利要求】
1.一种将客户自定义协议转换成ModbUS协议的多路通讯协议转换器，其特征在于:包括依次连接的客户自定义协议接口座(I )、客户通讯处理模块(2 )、单片机处理模块(3 )、modbus处理模块(4)和modbus协议接口座(5);其中单片机处理模块(3)包括由FRAM存储器(6)、显示液晶(8)、单片机MCU (10)、通讯处理模块(7)和及操作键盘(9)依次连接而构建起的协议转换硬件平台；Modbus总线通过RS485总线接口、Modbus处理模块(4)与单片机MCU (10)连接；客户自定义协议接线座(1)通过客户通讯处理模块(2)与单片机MCU(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的将客户自定义协议转换成Modbus协议的多路通讯协议转换器，其特征在于:所述的单片机处理模块(3)的协议转换方式是:由配置口生成配置文件A，微处理器程序从配置文件A提取单元属性B，一方面生成客户自定义协议网络E的扫描列表，另一方面生成modbus协议的路径配置C，路径配置数据定义了 modbus应用对象D的地址号、功能号、存储器数目及存储器的数据内容和CRC(或LRC)校验数据；由客户自定义数据到modbus的输入数据由客户自定义协议网络按照扫描列表的配置被读到协议映射区H，然后读到modbus应用对象,送到modbus通讯网络；由modbus到客户自定义协议的输出数据由组合对象和参数对象G送到命令转换器F，由单片机处理模块3解析为协议映射区H的命令区的命令，然后由命令所对应的非周期性扫描列表，发客户自定义命令到客户自定义网络，并更新协议映射区的数据。
【文档编号】H04L12/40GK103905410SQ201210589071
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年12月31日
【发明者】雷战胜, 贾炜镔 申请人:上海一诺仪表有限公司