[发明专利]一种基于Modbus-TCP协议的自转换方法

摘要

本发明涉及工业级控制系统数据通信领域，特别是在异构网络之间数据实时通讯领域，具体涉及一种基于Modbus‑TCP协议的自转换方法。针对目前核电控制系统中异构系统之间数据传输存在协议不匹配、传输数据量大、传输距离远的问题，本发明设计了一种基于Modbus‑TCP协议自转换方法。该方法实现了Modbus‑TCP协议与本地总线协议转换，解决了异构系统之间的数据传输；采用Modbus‑TCP网络解决两个异构系统之间要求数据传输量大，传输距离远、传输速率快等问题；采用自定义的RS485总线协议可以快速、定时、准确的实现控制器与网关模块的数据交互，实现将第三方设备/系统接入到核电控制系统，实现自身系统的可用性和扩展性。

主权项

1.一种基于Modbus‑TCP协议的自转换方法，该方法应用于核电控制系统，网关模块实现将第三方系统接入本系统，实现本系统的可用性和扩展性；其特征在于：

该方法的具体步骤如下：

第一步：协议解析

网关模块收到Modbus‑TCP响应报文后，根据Modbus‑TCP协议解析得到数据段DU1；

第二步：协议转换

网关模块将数据段DU1按照本地协议实现数据段映射得到相应的数据段DU2；

第三步：协议组包

网关模块将数据段DU2按照本地总线协议组包得到相应的报文，并发送到本地总线网络；

同理，从本地网络发送到Modbus‑TCP网络的过程也是如此。

2.根据权利要求1所述的一种基于Modbus‑TCP协议的自转换方法，其特征在于：第二步中实现两种协议的数据段映射，包括地址映射和数据格式转换：

(1)地址映射

地址映射指某一数据从Modbus‑TCP缓冲区的某一地址搬移到本地协议缓冲区的某一地址下；

(2)数据格式转换

在Modbus‑TCP协议中数据格式如下：

数据类型ModBus_BIT，该数据占用的Modbus寄存器数量1，字节数1bit；

数据类型ModBus_WORD 1，该数据占用的Modbus寄存器数量1，字节数2byte；

数据类型ModBus_DWORD，该数据占用的Modbus寄存器数量2，字节数4byte；

数据类型ModBus_FLOAT 2，该数据占用的Modbus寄存器数量2，字节数4byte；

在本地协议中数据格式如下：

数据类型LocalBus_BIT，表示数字量输入/输出的数据类型，字节数1bit；

数据类型LocalBus_WORD，表示模拟量输出的数据类型，字节数2byte；

数据类型LocalBus_FLOAT，表示模拟量输入的数据类型，字节数4bytet；

从Modbus‑TCP总线接收到的ModBus_WORD、ModBus_DWORD、ModBus_FLOAT的模拟量输入，映射到LocalBus_FLOAT的数据类型上再发送到系统的控制器模块；

系统的控制器模块发送的LocalBus_WORD型模拟量输出数据，转为ModBus_WORD、ModBus_DWORD或ModBus_FLOAT的数据类型再发送到Modbus‑TCP网络。