CN111884915A - 一种提高网关采集modbus设备效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高网关采集modbus设备效率的方法。本发明通过排序,重新设置连续单元,来提升采集信息效率。本发明中的modbus设备有栈号,寄存器地址,数据类型。网关存储相应的modbus设备的信息,将每个寄存器地址和数据单元设置为一个监控点。监控点按照寄存器的地址进行从小到大的排序。按照地址间隔,重新设置读取的地址和读取数据的的长度。网关组建相应的modbus帧下发,设备进行回复,将数据匹配到相应的监控点中,再将监控点的数据信息上报到云平台。
Description
技术领域
本发明涉及物联网通信技术领域,具体基于4G,WiFi,以太网联网方式的网关,通过modbus协议采集设备的信息,提升采集信息效率的一种方法。
背景技术
Modbus由MODICON公司于1979年开发,是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出基于以太网TCP/IP的Modbus协议:ModbusTCP。Modbus协议是一项应用层报文传输协议,包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口,采用master/slave方式通信。当传统的网关采用modbus协议读取数据时,对每个监控点进行数据的轮询。均需要组建相应的modbus帧下发给相应的设备,加上串口通信速率有限,且modbus协议中采用一应一答的实现方式,中间存在等待应答时间,当存在若干个间断性的监控点时,一个一个监控点去轮询,读取的效率低下。当轮询过慢,网关上报的实时信息也会变慢,这样云平台上的信息与设备的实际信息会出现误差,丢失了一部分信息。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种网关数据采集的方法,以解决上述背景技术中提出的问题和不足。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种提高网关采集modbus设备效率的方法包括以下步骤:
步骤1:网关和设备进行相应的连接,网关连接到云平台。
步骤2:获取网关所要读取设备的栈号,寄存器地址。确定每个地址中需要读取数据的类型,将地址信息和读取数据的类型记录在监控点中。
步骤3:将监控点的信息按照地址的顺序从小到大进行排列,用链表的方式进行信息存储。将排列后的监控点检测其是否是连续的,连续的定义,地址差值小于3可以判定为连续。地址的差值可以调控。
步骤4:确定起始监控点和终止监控点。起始监控点为不连续之后的第一个监控点;终止监控点为最后一个连续的监控点。获取起始监控点到终止监控点中所要读取的数据长度和数据类型。
步骤5,通过起始监控节点中的地址和步骤4所获取的数据长度和数据类型,组建相关的modbus帧,下发给相应的节点。
步骤6,将节点返回的信息,按照起始监控点到终止监控点中的信息进行匹配,将匹配好的的数据上报给云平台。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过对监控点的调整,做了连读的操作,减少了读取的次数和相应的等待时间,提升了网关采集节点信息的效率。
附图说明
图1:***结构图;
图2:单个监控点说明图;
图3:监控点排序连读说明图;
图4:modbus帧格式图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
本发明利用modbus连读功能,重新将单个数据的读取,变为找到这些数据的连续规律,设置不同的间隔,读取相应的地址中的数据。将数据进行匹配,上报到云平台
本发明实施包括以下步骤:
请参阅图1,步骤1:网关具有4G、WIFI和以太网的联网方式,连接相应的云平台,将设备的采集信息上报给云平台。网关串口与设备的串口进行相连,采用的通信方式为modbus通信协议,获取设备的栈号。
请参阅图2和图3,步骤2:组建相应的监控点,一个监控点中保存了寄存器的地址,数据类型的信息,上报数据单元的信息。寄存器的地址和数据类型,标识着网关需要读取的内容。上报数据单元信息,存储设备返回的数据,网关会将这些数据上报到云平台。向网关中添加若干个监控点,网关将监控点的信息进行保存。
步骤3:相应的监控点按照地址从小到大进行排序,可以设置连续数据间隔,这个设置为3。首先需要确定起始监控点,然后确定终止监控点。4001监控点前没有其它监控点,定为起始监控点,4002比4001小于3,判定为连续,4005比4002等于3,判定为连续,4006比4005小于3,判定为连续,4008比4006小于3,判定为连续,4012比4008大于3,判定为不连续,4008设置为终止监控点。后面的监控点重复上述的方法,寻找下一个起始监控点,和下一个终止监控点。
步骤4:进行数据的轮询,通过起始监控点到终止监控点中的数据可以确定modbus帧格式。从起始监控点获得起始地址,然后起始监控点到终止监控点中的每一个监控点数据类型,进行累加,来获取需要读取的数据长度。
请参阅图4,步骤5:组建相应的modbus帧,相应的帧格式,设备地址为栈号,功能代码为读功能码0x03,起始地址和数据长度为步骤4中所获取的数据,通过串口进行发送,等待设备进行回复。
步骤6:将返回的信息进行监控点的匹配,将读回的信息,按照每个监控点的数据类型,截取相应的数据填充相应的监控点数据单元。
网关再将每个监控点的数据单元上报到云平台。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种提高网关采集modbus设备效率的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤1:网关和设备进行相应的连接,网关连接到云平台;
步骤2:获取网关所要读取设备的栈号,寄存器地址;确定每个地址中需要读取数据的类型,将地址信息和读取数据的类型记录在监控点中;
步骤3:将监控点的信息按照地址的顺序从小到大进行排列,用链表的方式进行信息存储;将排列后的监控点进行检测,来判断其是否是连续的,当地址差值小于设定阈值时,则判定为连续;
步骤4:确定起始监控点和终止监控点;起始监控点为不连续之后的第一个监控点,终止监控点为最后一个连续的监控点;获取起始监控点到终止监控点中所要读取的数据长度和数据类型;
步骤5,通过起始监控节点中的地址和步骤4所获取的数据长度和数据类型,组建相关的modbus帧,下发给相应的节点;
步骤6,将节点返回的信息,按照起始监控点到终止监控点中的信息进行匹配,将匹配好的的数据上报给云平台。
2.根据权利要求1所述的一种提高网关采集modbus设备效率的方法,其特征在于:modbus帧的RTU格式包括设备地址位、功能代码位,起始地址位、数据长度位和CRC校验位,所述功能代码位与所述的阈值相关。
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