本公開涉及一種使用Modbus的通信裝置。

背景技術(shù)：

Modbus是一種由Modicon開發(fā)的串行通信協(xié)議。具體地，Modbus是用于在經(jīng)由串行線路被相互連接的裝置之間發(fā)送信息的通信協(xié)議。Modbus還可以通過TCP/IP和UDP以及串行通信來工作。具體地，根據(jù)Modbus協(xié)議，主裝置向從屬裝置發(fā)送請(qǐng)求，并且從屬裝置向主裝置發(fā)送對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)。多個(gè)裝置可以經(jīng)由Modbus協(xié)議在其之間交換信息。另外，多個(gè)裝置可以經(jīng)由Modbus協(xié)議來控制另一裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種支持Modbus協(xié)議的通信裝置，該裝置包括：接收機(jī)，其被配置成接收發(fā)送分組；數(shù)據(jù)分組提取器，其被配置成從發(fā)送分組提取數(shù)據(jù)分組；數(shù)據(jù)分組分析器，其被配置成基于使被包含在數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)與被包括在通信中裝置中的處理程序功能相關(guān)聯(lián)的Modbus映射表來獲取數(shù)據(jù)分組所指示的命令；以及動(dòng)作執(zhí)行器，其被配置成執(zhí)行所獲取的命令。

Modbus映射表可包括在該處存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地址、指示數(shù)據(jù)屬性的數(shù)據(jù)類型以及指示處理程序功能的名稱，并且所述裝置還可包括：Modbus映射表管理器，其被配置成管理Modbus映射表和將處理程序功能與名稱相關(guān)聯(lián)的鏈接數(shù)據(jù)。

Modbus映射表可以是以XML文件格式創(chuàng)建的，并且鏈接數(shù)據(jù)可以采取動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL)的形式。

Modbus管理器可以接收用以引導(dǎo)Modbus協(xié)議映射的命令，并且可以改變Modbus映射表和/或鏈接數(shù)據(jù)。

Modbus映射表管理器可以檢查在命令中是否存在錯(cuò)誤。

Modbus映射表管理器可檢查在鏈接數(shù)據(jù)中任何處理程序功能是否與超過一個(gè)處理程序功能名稱相關(guān)聯(lián)或反之亦然。

根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，提供了一種支持動(dòng)態(tài)Modbus協(xié)議映射的通信裝置。

附圖說明

圖1是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的通信系統(tǒng)的框圖。

圖2是示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的符合Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)分組的視圖；

圖3是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的通信裝置的框圖；

圖4是用于圖示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的通信裝置的操作的流程圖；

圖5是根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的通信裝置的框圖；

圖6是示出了根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的用于Modbus協(xié)議映射的Modbus映射表和鏈接數(shù)據(jù)的視圖；以及

圖7是用于圖示出根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的由通信裝置改變Modbus映射表的過程的流程圖。

具體實(shí)施方式

在以下詳細(xì)描述中，對(duì)附圖進(jìn)行參考，該附圖以圖示的方式示出了其中可實(shí)施要求保護(hù)的主題的特定實(shí)施例。足夠詳細(xì)地描述這些實(shí)施例以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍局黝}。然而，可以以各種不同的方式修改本公開的實(shí)施例且其不限于在本文中公開的實(shí)施例。在附圖中，已省略了眾所周知的元素以免不必要地使本公開的主旨含糊難懂。相同的參考標(biāo)號(hào)遍及本公開指定相同元件。

應(yīng)注意的是不應(yīng)將在本描述和權(quán)利要求中使用的術(shù)語“包括”解釋為局限于在其后面列出的部件；其不排除其它元件或步驟。

在下文中，將參考圖1至3來描述根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的通信裝置。

圖1是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的通信系統(tǒng)的框圖。

根據(jù)Modbus協(xié)議的通信系統(tǒng)可包括被配置成向從屬通信裝置200、210和220發(fā)送請(qǐng)求的主通信裝置100。另外，根據(jù)Modbus協(xié)議的通信系統(tǒng)可包括被配置成向主通信裝置100發(fā)送對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)的從屬通信裝置200、210和220。在本公開的示例性實(shí)施例中，根據(jù)Modbus協(xié)議的通信系統(tǒng)可包括多個(gè)從屬通信裝置。將參考圖2來描述根據(jù)Modbus協(xié)議發(fā)送的分組。

圖2是示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的符合Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)分組的視圖。

符合Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)分組可包括指示在數(shù)據(jù)分組中發(fā)送的數(shù)據(jù)的地址的地址字段、指示在數(shù)據(jù)分組中發(fā)送的數(shù)據(jù)的功能的功能字段以及指示在數(shù)據(jù)分組中發(fā)送的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段。地址字段可包括從屬通信裝置的地址(即，從屬地址)。功能字段可包括指定發(fā)送數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)的功能代碼。另外，數(shù)據(jù)分組可包括用于檢查在數(shù)據(jù)分組的發(fā)送和接收之間是否存在數(shù)據(jù)遺漏的檢錯(cuò)字段。數(shù)據(jù)分組可包括指示數(shù)據(jù)分組的開始的起始字段以及指示數(shù)據(jù)分組的結(jié)尾的結(jié)尾字段。支持Modbus協(xié)議的每個(gè)單獨(dú)裝置搜索對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)分組的地址字段和功能字段的功能并執(zhí)行包含在數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)。將參考圖3和4詳細(xì)地對(duì)此進(jìn)行描述。

圖3是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的通信裝置的框圖。

根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，支持Modbus協(xié)議的通信裝置300包括通信單元310、數(shù)據(jù)分組提取器330、數(shù)據(jù)分組分析器350以及動(dòng)作執(zhí)行器370。通信裝置300根據(jù)情況可以是主通信裝置或從屬通信裝置。

通信單元310從另一通信裝置接收其中包含數(shù)據(jù)分組的發(fā)送分組并將該發(fā)送分組發(fā)送到另一通信裝置。根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，當(dāng)Modbus協(xié)議支持TCP/IP協(xié)議時(shí)，發(fā)送分組可以是TCP/IP分組。根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例，當(dāng)Modbus協(xié)議支持UDP協(xié)議時(shí)，發(fā)送分組可以是UDP分組。

數(shù)據(jù)分組提取器330從發(fā)送分組提取數(shù)據(jù)分組。

數(shù)據(jù)分組分析器350分析包含在提取出的數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)。具體地，數(shù)據(jù)分組分析器350基于提取出的數(shù)據(jù)分組的地址字段、功能字段和數(shù)據(jù)字段來獲取數(shù)據(jù)分組所指示的命令。數(shù)據(jù)分組分析器350可使用Modbus映射表，其使數(shù)據(jù)分組的地址字段和功能字段與被包括在通信裝置300中的處理程序功能(handler function)相關(guān)聯(lián)。為此，Modbus映射表可包括指示數(shù)據(jù)是什么的數(shù)據(jù)名、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地址以及指示數(shù)據(jù)屬性的數(shù)據(jù)類型。具體地，該數(shù)據(jù)類型可包括數(shù)據(jù)尺寸和讀/寫屬性中的至少一個(gè)。

動(dòng)作執(zhí)行器370可依照所獲取的命令來執(zhí)行動(dòng)作。將參考圖4來更詳細(xì)地描述通信裝置300的操作。

圖4是用于圖示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的通信裝置的操作的流程圖。

通信單元310從另一通信裝置接收其中包含數(shù)據(jù)分組的發(fā)送分組(步驟S101)。

數(shù)據(jù)分組提取器330從發(fā)送分組提取數(shù)據(jù)分組(步驟S103)。具體地，數(shù)據(jù)分組提取器330可從發(fā)送分組的有效負(fù)荷字段提取數(shù)據(jù)分組。

數(shù)據(jù)分組分析器350分析被包含在提取出的數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)(步驟S105)。具體地，數(shù)據(jù)分組分析器350基于提取出的數(shù)據(jù)分組的地址字段、功能字段和數(shù)據(jù)字段來獲取數(shù)據(jù)分組所指示的命令。另外，數(shù)據(jù)分組分析器350基于指示數(shù)據(jù)分組的開始的起始字段和指示數(shù)據(jù)分組的結(jié)尾的結(jié)尾字段來獲取數(shù)據(jù)分組所指示的命令。根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，數(shù)據(jù)分組分析器350可基于被包含在數(shù)據(jù)分組中的檢錯(cuò)字段確定數(shù)據(jù)分組是否已在傳輸期間被損壞。如果確定數(shù)據(jù)分組已被損壞，則數(shù)據(jù)分組分析器350可忽視數(shù)據(jù)分組所指示的命令。

另外，數(shù)據(jù)分組分析器350可基于被包括在Modbus映射表中的數(shù)據(jù)名、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地址和數(shù)據(jù)類型來獲取數(shù)據(jù)分組所指示的命令。

根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例，數(shù)據(jù)分組分析器350可基于檢錯(cuò)字段來檢查數(shù)據(jù)分組是否已在傳輸期間被損壞，并且可將已損壞數(shù)據(jù)分組通知給用戶。更具體地，如果確定數(shù)據(jù)分組已被損壞，則數(shù)據(jù)分組分析器350可向用戶通知該數(shù)據(jù)分組以及從其提取該數(shù)據(jù)分組的發(fā)送分組。

動(dòng)作執(zhí)行器370可依照所獲取的命令來執(zhí)行動(dòng)作(步驟S107)。

通常，Modbus映射表被使用程序語言實(shí)現(xiàn)為程序代碼。因此，當(dāng)每個(gè)單獨(dú)裝置配置改變或者用戶請(qǐng)求改變功能時(shí)，Modbus映射表的程序代碼務(wù)必被改變并再次編譯，以便安裝在裝置中，這是麻煩的。因此，所需的是一種能夠動(dòng)態(tài)地改變Modbus映射表的通信裝置。將參考圖5和6詳細(xì)地對(duì)此進(jìn)行描述。

圖5是根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的通信裝置的框圖。

根據(jù)圖5中所示的示例性實(shí)施例，除圖3中所示的元件之外，通信裝置300還包括Modbus映射表管理器390。

Modbus映射表管理器390管理Modbus映射表391和鏈接數(shù)據(jù)393。具體地，Modbus映射表管理器390可接收用以改變Modbus協(xié)議映射的輸入，并且可改變Modbus協(xié)議映射。具體地，Modbus映射表管理器390可通過使用包括在該處存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的Modbus地址、數(shù)據(jù)類型和處理程序功能名的Modbus映射表；以及使處理程序功能名與被包括在通信裝置300中的處理程序功能相關(guān)聯(lián)的鏈接數(shù)據(jù)，來改變Modbus協(xié)議映射。下面將參考圖6對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖6是示出了根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的用于Modbus協(xié)議映射的Modbus映射表的鏈接數(shù)據(jù)的視圖。

如上所述，Modbus映射表391可包括在該處存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的Modbus地址、數(shù)據(jù)類型以及處理程序功能名。數(shù)據(jù)類型可指示數(shù)據(jù)的讀/寫屬性。另外，數(shù)據(jù)類型可指示數(shù)據(jù)尺寸。Modbus映射表391可采取XML文件格式。鏈接數(shù)據(jù)393使處理程序功能名與實(shí)際上被包括在通信裝置300中的處理程序功能相關(guān)聯(lián)。具體地，鏈接數(shù)據(jù)393可使處理程序功能名與指示實(shí)際上被包括在通信裝置300中的處理程序功能的寄存器的地址相關(guān)聯(lián)。具體地，鏈接數(shù)據(jù)可采取動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL)的形式。當(dāng)期望改變Modbus協(xié)議的地址、數(shù)據(jù)類型和處理程序功能名時(shí)，通信裝置300可改變Modbus映射表391。另外，如果存在通信裝置300的處理程序功能的任何變化，則可改變鏈接數(shù)據(jù)393。將參考圖7來更詳細(xì)地描述Modbus映射表管理器390的操作。

圖7是用于圖示出根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的由通信裝置改變Modbus映射表的過程的流程圖。

Modbus映射表管理器390接收用以改變Modbus協(xié)議映射的命令(步驟S301)。

Modbus映射表管理器390確定在用以改變Modbus協(xié)議映射的命令中是否存在錯(cuò)誤(步驟S303)。具體地，Modbus映射表管理器390可確定命令針對(duì)的Modbus地址是否存在于Modbus映射表391中。根據(jù)另一示例性實(shí)施例，Modbus映射表管理器390可確定命令中針對(duì)的處理程序功能名是否存在于Modbus映射表391中。根據(jù)另一示例性實(shí)施例，Modbus映射表管理器390可確定在鏈接數(shù)據(jù)中任何處理程序功能是否與超過一個(gè)處理程序功能名相關(guān)聯(lián)或反之亦然。根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，如果在用以改變Modbus協(xié)議映射的命令中存在錯(cuò)誤，則Modbus映射表管理器390可將其通知用戶。通過這樣做，通信裝置300可防止Modbus協(xié)議映射被錯(cuò)誤地改變。

Modbus映射表管理器390基于用以改變Modbus協(xié)議映射的命令來改變Modbus映射表391和/或鏈接數(shù)據(jù)393(步驟S305)。當(dāng)期望改變Modbus協(xié)議的地址、數(shù)據(jù)類型和處理程序功能名時(shí)，Modbus管理器390可改變Modbus映射表391。另外，如果在通信裝置300的處理程序功能中存在任何變化，則Modbus管理器390可改變鏈接數(shù)據(jù)393。

根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例，通信裝置300可接收已改變的Modbus協(xié)議映射表和/或鏈接數(shù)據(jù)，而不是接收用以改變Modbus協(xié)議映射的命令。

通過這樣做，通信裝置300可不需要附加編譯，即使當(dāng)Modbus協(xié)議映射改變時(shí)也是如此。因此，可針對(duì)多個(gè)裝置全部一起地更容易地改變Modbus協(xié)議映射。

對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的參考不一定指代同一實(shí)施例，雖然其可以這樣。此外，可通過由本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行組合或修改而在其它實(shí)施例中實(shí)施實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、效果。因此，應(yīng)理解的是此類組合和修改也落在本公開的范圍內(nèi)。

雖然已出于說明性目的公開了本公開的示例性實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種修改和替換。例如，可以修改本公開的示例性實(shí)施例的元件。此類修改和替換也被理解為落在由所附權(quán)利要求定義的本公開的范圍內(nèi)。