[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

说明书

一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱的箱体中上部设有导轨，导轨上依次设有微型断路器、防浪涌模块、自复式延时过欠压保护模块、电源转换模块、Modbus地址转换模块，箱体底部设有接地螺栓，左侧通过铰链设有箱门，电源通过导线依次连接电源输入端子、微型断路器、防浪涌模块、自复式延时过欠压保护模块，去除浪涌、检测电压，再经过电源转换模块转换为合适电压，供给Modbus地址转换模块。Modbus地址转换模块通过通讯端子⓪与Modbus‑RTU主机连接，通过通讯端子①‑⑫分别与Modbus‑RTU仪表①‑⑫连接，将RS485的Modbus协议地址映射为端口号。本发明在更换仪表后无需重新配置通讯地址及调试接线，直接连接即可自动识别仪表序号，各路信号输入隔离保护，能防止因供电电压不正常导致设备损坏。

技术领域

本发明涉及油田注水生产数字化信息化技术，具体而言是一种基于油田数字化Modbus通讯地址转换箱及控制方法。

背景技术

使用Modbus-RTU协议485总线方式传输的仪表，通过仪表地址来区分各个仪表,普遍采用将仪表通讯地址转存入寄存器的方式来优化数据传输,但是这类方法有一个共同的问题：需要先配置仪表地址，才能让仪表正常通讯。另外现场上存在工业用电电压偏高、电压波动、雷击、电源闪停、工况潮湿等问题，易导致仪表损坏。仪表的更换操作需要重新配置地址和接线，工作效率较低。

已有的专利技术如：一种用于电量模块的Modbus地址重映射方法【ZL201410720241.3】，属于电网信息数据采集领域。电量模块作为Modbus从站，具有Modbus数据区和Modbus地址重映射区，可以实现Modbus地址的重新映射。用户可以通过访问连续的Modbus地址重映射区，实现对电量模块多个编址不连续数据寄存器的访问，提高了通信效率，但该方法仅提高了通信效率而未进行地址转换，无法实现不更改设备地址的情况下互换设备，因此需要改进。

变频器及其在Modbus通讯协议下的地址映射方法【ZL201310477543.8】，是一种通过Modbus协议，将不同品牌变频器Modbus通信地址，映射到与其相同的功能Modbus通讯地址中的变频器及其Modbus通讯协议下的地址映射方法，其特征在于通讯模块内还设有用于接收并存储由系统上位机发送的映射地址的映射地址处理及存储模块，其中映射地址处理及存储模块与参数地址存储模块相连接，本发明与现有技术相比，能将任何厂家变频器的Modbus通信地址映射到与其相同的功能的变频器Modbus通信地址下，在不更换通信程序的前提下，可方便的替换各种型号的待替换变频器。但是该方案仅对功能进行了映射，无法实现不更改设备地址的情况下互换设备，因此需要改进。

一种在RS— 485上使用Modbus通讯协议自动识别地址的方法【ZL201410330307.8】，在通讯命令中,设置广播寄存器命令FX，控制器用查询类命令发送FX到RS—485总线上，接收全部挂接在总线上的器件的总ID，从控制器接收到FX后，将器件上总ID，发送到RS—485总线上；有相同值 ,则按器件ID值大小排序，根据接收到的Modbus地址，将原Modbus地址改为主控制器设置的Modbus地址并保存，如器件ID值不同,则不响应。该方法要求仪表ID值不同,而现场上同类仪表ID值相同，所以该方法无法实现地址转换的目的。因此，有必要进行改进。

在Modbus通信网络中为从节点设备分配网络地址的方法【ZL201110331464.7】，是一种在Modbus网络中为从节点设备分配地址的方法，属于通信领域，该方法实现了由主节点设备自动对Modbus网络中的各从节点设备的自动识别并分配Modbus地址的方法。相对于现有技术，本发明能够在较短的时间内确定Modbus网络中从节点设备的Mosbus地址，并且能根据从节点地址的大小来设定从节点设备的响应延迟时间，加快从节点设备地址的设定速度。该方法需要特定的主机或仪表进行配合，现场应用投资大，难以推广应用，有必要进行改进。

发明内容