[发明专利]一种支持Modbus和PPI协议复用的实时串行通信系统

摘要

本发明涉及工业控制技术领域，一种支持Modbus和PPI协议复用的实时串行通信系统，包括管理计算机、控制主站、控制从站及串行网络通信线，所述控制主站，包括解析配置文件模块及与其依次连接的遍历资源信息模块、组装报文模块，还包括解析报文模块及串行通信接口，所述解析配置文件模块、组装报文模块、解析报文模块及串行网络通信线分别与串行通信接口相连，所述串行网络通信线通过串口分别与控制从站中的设备0、1、2、3…N相连，本发明实现了Modbus从设备与西门子PPI从设备的无缝集成。另外，本发明建立了Modbus和PPI协议复用串行通信系统的完备状态机，以Modbus和PPI协议复用实时调度状态机处理机制，保证主从站工作协调一致，使整个网络系统具有自适应性。

主权项

1.一种支持Modbus和PPI协议复用的实时串行通信系统，包括管理计算机、控制主站、控制从站及串行网络通信线，其特征在于：所述控制主站，包括解析配置文件模块、遍历资源信息模块、组装报文模块、解析报文模块及串行通信接口，所述解析配置文件模块与串行通信接口相连，所述管理计算机通过串行通信接口将配置文件传送给解析配置文件模块，所述解析配置文件模块与遍历资源信息模块相连，所述遍历资源信息模块与组装报文模块相连，所述组装报文模块及解析报文模块分别与串行通信接口相连，所述解析报文模块通过串行通信接口将返回响应数据传送给管理计算机，所述解析配置文件模块是控制主站通过发送扫描报文查询设备是否在线，统计设备在线数量并记录设备通信参数，包括设备地址、支持的串口协议以及映射通道数量，实现主从站的自动连接；所述遍历资源信息模块是根据管理计算机配置的映射通道参数，将映射报文信息存储在内存中，以便主站依次遍历每个从站的每条资源映射信息，实现主从站的有序通信，其中包括映射通道读写类型、读写命令号、扩展命令号以及主从站的变量管理参数；所述组装报文模块是通过变量管理参数组装相应的读写报文，包括主站地址，从站地址，变量类型以及读写变量大小，实现主从站的数据交互；所述解析报文模块是根据从站的响应，实现对从站的状态分析、运行错误和掉线管理；所述控制从站包括支持Modbus协议或PPI协议的设备0、设备1、设备2、设备3…设备N，所述串行网络通信线通过串口分别与设备0、设备1、设备2、设备3…设备N相连，所述串行网络通信线与串行通信接口相连；所述控制从站根据Modbus和PPI协议复用的实时串行通信系统的完备状态机分为自动扫描状态、握手状态、设备运行状态、错误状态以及掉线状态，所述自动扫描状态根据当前设备协议类型分别与握手状态或设备运行状态连接，所述握手状态根据控制从站响应结果分别与设备运行状态或错误状态连接，若响应结果正确，则握手状态通过状态机与设备运行状态连接，若响应结果错误，则握手状态通过状态机与错误状态连接；所述设备运行状态根据设备协议类型和响应结果分别与握手状态或错误状态连接，若通信错误次数超过3次，则错误状态通过状态机与掉线状态连接；所述掉线状态通过自恢复机制与自动扫描状态连接。