[发明专利]一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱及控制方法

权利要求书

1.一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱，包括：微型断路器（1）、电源输入端子（2）、接地螺栓（3）、防浪涌模块（4）、自复式延时过欠压保护模块（5）、电源转换模块（6）、Modbus地址转换模块（7）、通讯端子⓪-⑫（8）、安装孔（9）、导轨（10）、箱门（11）、门锁（12）和箱体（13）；其特征在于：所述箱体（13）的中上部设有导轨（10），导轨（10）上从左至右依次设有微型断路器（1）、防浪涌模块（4）、自复式延时过欠压保护模块（5）、电源转换模块（6）、Modbus地址转换模块（7），电源通过导线依次与电源输入端子（2）、微型断路器（1）、防浪涌模块（4）连接，去除浪涌，然后进入自复式延时过欠压保护模块（5）检测电压，再经过电源转换模块（6）转换为合适电压，供给Modbus地址转换模块（7），Modbus地址转换模块（7）通过通讯端子⓪与Modbus-RTU主机连接，通讯端子①-⑫分别与Modbus-RTU仪表①-⑫连接，Modbus地址转换模块（7）将Modbus-RTU主机下发到不同通讯地址的指令转换为通向不同端子同一地址的指令，实现仪表地址统一，箱体（13）的底部设有接地螺栓（3），左侧通过铰链设有箱门（11）。

2.根据权利要求1所述一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱，其特征在于：所述通讯端子⓪-⑫为防水快速连接通讯端子。

3.根据权利要求1所述一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱，其特征在于：所述箱体（13）为长方形箱体，四个角设有耳柄，耳柄上各设有一个安装孔（9）。

4.根据权利要求3所述一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱，其特征在于：所述安装孔（9）设在箱体（13）的后壁四个角内。

5.根据权利要求1所述一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱，其特征在于：所述箱门（11）上设有门锁（12）。

6.根据权利要求1所述一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱，其特征在于：所述箱体（13）采用不锈钢板材料制作。

7.根据权利要求1所述一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱，其特征在于：所述箱门(11)与箱体（13）配合，之间设有密封带。

8.一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱控制方法：

通过Modbus通讯地址转换程序，将RS485的Modbus协议地址映射为通讯端子号，Modbus地址转换模块（7）代替485通讯总线，Modbus地址转换模块（7）将Modbus-RTU主机下发到不同通讯地址的指令转换为通向不同端子同一地址的指令，实现仪表地址统一，控制方法如下：

Modbus-RTU主机指令下发过程：Modbus-RTU主机发送指令给Modbus-RTU仪表②，通过通讯端子⓪发送指令1：02H 03H 00H FEH 00H 0BH 65H CEH到Modbus地址转换模块（7），其中：指令1中02H是的目标地址，03H 00H FEH 00H 0BH是指令内容，65H CEH是数据校验码，Modbus地址转换模块（7）先存储指令1的目的地址02H，Modbus地址转换模块（7）的处理程序开始指令转换，将指令1地址转变为01H，校验码重新校验，得到转换后的指令2：01H 03H00H FEH 00H 0BH 65H FDH，然后根据之前存储指令1的地址02H，将指令2发到通讯端子②上通讯地址为01H的Modbus-RTU仪表②；依此类推，主机发往通讯地址01H、02H、03H……0CH的数据，都能分别到达通讯端子①-⑫，且通讯地址为01H的Modbus-RTU仪表，然后是仪表回复指令：Modbus-RTU仪表②回复指令给主机；Modbus-RTU仪表②回复指令3：01H 03H 02H00H …… FEH 00H 0BH E7H 17H，其中：指令3中01H的回复地址，03H 02H 00H …… FEH00H 0BH是指令内容，E7H 17H是数据校验码，经过通讯端子②进入Modbus地址转换模块（7），Modbus地址转换模块（7）根据通讯端子②将地址转换为02H，并重新校验得到指令4：02H 03H 02H 00H …… FEH 00H 0BH 50H F0H，然后将指令4发送到通讯端子⓪的Modbus-RTU主机，Modbus-RTU主机通过指令4的地址02H，识别这是Modbus-RTU仪表②回复的指令；依此类推，通讯端子①-⑫且通讯地址为01H的Modbus-RTU仪表回复给Modbus-RTU主机的指令，通过将通讯端子号分别转换为指令地址01H、02H、03H……0CH，使得Modbus-RTU主机能够准确的识别是哪一台仪表回复的指令，上述通讯中所有Modbus-RTU仪表的通讯地址都统一为01H，更换仪表时就不需要重新配置地址；其中，Modbus-RTU主机和Modbus-RTU仪表的通讯端子，经过Modbus地址转换模块（7）的内置光电隔离后，再并入Modbus地址转换模块（7）的主线；通过防浪涌模块（4）、自复式延时过欠压保护模块（5）和电源转换模块（6），在发生电压超压、欠压及漏电等供电异常时，保护Modbus通讯地址转换箱内的设备不受损害。