一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关的制作方法

1.本发明涉及网络通讯领域，具体涉及一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关。


背景技术：

2.modbus协议是一种已广泛应用于当今工业控制领域的通用通讯协议。通过此协议，控制器相互之间、或控制器经由网络可以和其他设备之间相互通讯。modbus协议使用的是主从通讯技术，即由主设备主动查询和操作从设备。一般将主控设备方所使用的协议称为modbus master，从设备方使用的协议称为modbus slave。
3.当使用者作为主控设备方，设备的modbus物理网关作为从设备方，所有的物理网关都会有一套自己的通讯点表，设备上每个物理点位都代表了对设备不同的控制，modbus网关通过配置点位数据才能对设备上不同的点位下发采控命令。但是在某些情况下一整套系统需要对接很多的从设备，一个从设备又对接了多个物理网关，每个物理网关都有自己的通讯点表，当一整套系统下对接从设备很庞大或者数量比较多的时候就会导致网关和点位信息过多甚至杂乱，很难做到统一的管理和配置，需要花费较多的人力物力去对整套系统进行统一的调控。整套系统需要做一些操作变更时往往需要操作多个从设备的多个网关以及对不同点位进行顺序的下发控制信号，一整套操作所需的人力精力通常比较复杂并且容易不易与管理和维护。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种方便对多个网关做统一的管理和维护的支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关。
5.为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关，其特征在于，包括以下具体步骤：s1、在逻辑网关中录入若干组实际网关，以及各实际网关下物理信号的点位信息；所述点位信息包括功能码、从站号以及地址偏移量；s2、在逻辑网关中录入若干虚拟通讯点位数据，作为逻辑网关的通讯点表数据保存入数据库；每个虚拟通讯点位数据包括功能码、从站号、地址偏移量；s3、对每个虚拟通讯点位配置各自的采控逻辑，即在入虚拟通讯点位的配置页面，根据需求配置当前虚拟通讯点位对应的采控逻辑；s4、逻辑网关接收外部设备发送的modbustcp请求；并解析modbustcp请求的点位信息；s5、将modbustcp请求的点位信息与步骤s2中的通讯点表数据进行对比；s6、若对比一致，则为虚拟点位，并调取该点位在数据库中对应的点位及其采控逻辑；s7、通过调取的点位采控逻辑，对点位进行控制，并将控制结果进行记录保存入库；s8、将s7的控制结果进行封装形成modbustcp的数据帧，并将数据帧后返回；s9、若对比不一致。则不是虚拟点位，则判断是否开启透传转发；s10、若开启，则请求透传到物理网关处理；s1、若不开启，则返回失败；s12、在当前的逻辑网关中人工录入该设备的点位信息，并进行采控逻辑配置；s13、重复s4-s12。
6.作为本发明的进一步优选，所述步骤s3中所述采控逻辑包括采集行为、控制行为和控制判断行为；采集行为为选择物理网关下任意一个点位的信号执行采集，并将采集值返回；控制行为为选择物理网关下任意一个点位的信号执行下发，并对该点位进行控制；控制判断行为为判断控制行为是否执行成功。
7.作为本发明的进一步优选，所述步骤s3中对点位配置采控逻辑形成单一采集逻辑、单一控制逻辑或采控一体逻辑。
8.作为本发明的进一步优选，所述采控一体逻辑的具体配置步骤如下：s3.1、配置当前点位的行为阈值；s3.2、通过采集行为采集当前点位的行为信息；s3.3、判断该行为信息是否满足行为阈值要求；s3.4、若不满足，则将点位信息记录保存入库；s3.5、若满足，则通过控制行为对该点位进行控制；s3.6、控制行为结束后，通过控制判断行为对控制行为进行判断，判断控制行为是否成功；s3.7若控制行为成功，则将对应点位信息记录保存入库；s3.8、若不成功，则将对应点位信息记录保存入库。
9.作为本发明的进一步优选，所述步骤s4中所述外部设备包括单个设备或系统。
10.本发明的有益之处在于：本发明通过所有物理网关上加一层逻辑网关，可以代替用户执行各种复杂的操作，并将整个系统层面的某些特征值虚拟为虚拟点位信号，封装了物理层的具体实现，外部不需要去关注物理层具体如何执行，仅需要对接配置的虚拟点位通讯表，通过直接对接虚拟点位来实现对系统的操控，将系统下各个设备和网关。
11.本发明还具有以下好处：1、提升硬件系统的操作性和智能性，方便配置实现各种复杂的采控操作，并且支持控制判断，可以实现各种智能操作；2、由于封装了底层的物理信号，提高了系统整体的安全性，对外只提供虚拟点位通讯表，仅需要确保虚拟点位对应的操作流程正常即可；3、降低用户的使用门槛，用户不需要对接繁多的设备，只需要提前将各种设备的操作封装到虚拟信号并进行采控即可。
12.4、通过这种虚拟点位可以管理维护一个模块的设备特征，不再需要根据一组信号去判断，用户仅需要维护少量的虚拟点位即可。
附图说明
13.图1是modbustcp请求数据结构示意图；图2是本发明modbus逻辑网关的实现流程图。
具体实施方式
14.以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
15.实施例一：在大型复杂的设备环境下，从设备越多越难维护，为了便于管控复杂场景下较多的设备，用户可以在本发明的系统中同时配置多个从设备网关，并且本发明提供一种虚拟点位，用户可以将虚拟点位配置多个网关下的真实物理点位，一个虚拟点位配置一整套物理点位的运行规则和逻辑并根据规则执行的结果获取当前虚拟点位的值或者对一组物理点位进行逻辑控制，即虚拟点位对应了一组物理点位的相关逻辑，系统会将用户对虚拟点
位下发的采控信息依次转发到不同设备的物理点位达到对一组设备的整体调节，通过对一个虚拟点位的管理就可以控制一组物理点位的信号数据，用户不需要再去管理繁多的实际物理点位，只需要配置好一个虚拟点位即可控制当前组或者当前模块的状态。通过这种方式用户仅需要管控少量的虚拟点位即可完成对复杂环境下设备的控制和管理。
16.结合图2，一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关，包括以下具体步骤：s1、在逻辑网关中录入若干组实际网关，以及各实际网关下物理信号的点位信息；所述点位信息包括功能码、从站号以及地址偏移量。
17.s2、在逻辑网关中录入若干虚拟通讯点位数据，作为逻辑网关的通讯点表数据保存入数据库；每个虚拟通讯点位数据包括功能码、从站号、地址偏移量。
18.s3、对每个虚拟通讯点位配置各自的采控逻辑，即在入虚拟通讯点位的配置页面，根据需求配置当前虚拟通讯点位对应的采控逻辑。
19.现有的modbustcp请求仅能对物理信号采取单一的采控行为；本技术通过配置采控逻辑，既可以对物理信号进行单一采控行为，还可以进行组合式采控行为。
20.采控逻辑包括采集行为、控制行为和控制判断行为。
21.采集行为为选择物理网关下任意一个点位的信号执行采集，并将采集值返回控制行为为选择物理网关下任意一个点位的信号执行下发，并对该点位进行控制控制判断行为为判断控制行为是否执行成功。
22.以上三种操作行为可任意组装对物理信号点位的逻辑行为，不同的虚拟信号配置不同的逻辑行为，即单一采集逻辑、单一控制逻辑或采控一体逻辑。
23.采控一体逻辑的具体配置步骤如下：s3.1、配置当前点位的行为阈值；s3.2、通过采集行为采集当前点位的行为信息；s3.3、判断该行为信息是否满足行为阈值要求；s3.4、若不满足，则将点位信息记录保存入库；s3.5、若满足，则通过控制行为对该点位进行控制；s3.6、控制行为结束后，通过控制判断行为对控制行为进行判断，判断控制行为是否成功；s3.7若控制行为成功，则将对应点位信息记录保存入库；s3.8、若不成功，则将对应点位信息记录保存入库。
24.s4、逻辑网关接收外部设备发送的modbustcp请求；并解析modbustcp请求的点位信息；所述外部设备包括单个设备或系统，见图1。
25.s5、将modbustcp请求的点位信息与步骤s2中的通讯点表数据进行对比。
26.s6、若对比一致，则为虚拟点位，并调取该点位在数据库中对应的点位及其采控逻辑。
27.根据s4解析出的请求的从站号、功能码、偏移量,与通讯点表数据对比，找到对应数据。
28.s7、通过调取的点位采控逻辑，对点位进行控制，并将控制结果进行记录保存入库。
29.s8、将s7的控制结果进行封装形成modbustcp的数据帧，并将数据帧后返回。
30.s9、若对比不一致。则不是虚拟点位，则判断是否开启透传转发。
31.s10、若开启，则请求透传到物理网关处理。
32.s11、若不开启，则返回失败；s12、在当前的逻辑网关中人工录入该设备的点位信息，并进行采控逻辑配置。
33.s13、重复s4-s12。
34.实施例二：机房制冷系统的一键启动。
35.s001：将机房系统中的物理设备的相关信号录入逻辑网关系统；s001.1：将冷冻泵设备的启停信号录入系统，冷冻泵启动信号的相关点位配置为：功能码1，从站号1，偏移量10，设备该信号1表示启动，0表示停止；s001.2：将冷却泵设备的启停信号录入系统，冷却泵启停信号的相关点位配置为：功能码1，从站号2，偏移量20，设备该信号1表示启动，0表示停止；s001.3：将风机设备的启停信号录入系统，风机启停信号的相关点位配置为：功能码1，从站号3，偏移量30，设备该信号1表示启动，0表示停止；s001.4：将冷水机组的启停信号录入系统，冷水机组启停信号的相关点位配置为：功能码1，从站号4，偏移量40，设备该信号1表示启动，0表示停止；s002：在逻辑网关系统添加一个虚拟点位，点位值为：功能码1，从站号1，偏移量1，虚拟点位的逻辑意义为一键启动机房制冷系统，值1表示启动，0表示停止；s003：配置虚拟点位对应的控制逻辑：s003.1：控制行为：选择冷冻泵设备，下发冷冻泵启动命令，modbustcp数据帧中包含功能码1，从站号1，偏移量10，下发值1；s003.2：采集行为：选择冷冻泵设备，下发采集指令，modbustcp数据帧中包含功能码1，从站号1，偏移量10，采集该点位的值；s003.3：控制判断行为：判断控制行为是否下发成功；成功执行步骤s005；若不成功，执行步骤s004；s003.4：控制行为：选择冷却泵设备，下发冷却泵启动命令，modbustcp数据帧中包含功能码1，从站号2，偏移量20，下发值1；s003.5：采集行为：选择冷却泵设备，下发采集指令，modbustcp数据帧中包含含功能码1，从站号2，偏移量20，采集该点位的值；s003.6：控制判断行为：判断控制行为是否下发成功；成功执行步骤s005；若不成功，执行步骤s004；s003.7：控制行为：选择风机设备，下发风机启动命令，modbustcp数据帧中包含功能码1，从站号3，偏移量30，下发值1；s003.8：采集行为：选择风机设备，下发采集指令，modbustcp数据帧中包含含功能码1，从站号3，偏移量30，采集该点位的值；s003.9：控制判断行为：判断控制行为是否下发成功；成功执行步骤s005；若不成功，执行步骤s004；s003.10：控制行为：选择冷水机组设备，下发冷水机组启动命令，modbustcp数据
帧中包含功能码1，从站号4，偏移量40，下发值1；s003.11：采集行为：选择冷水机组设备，下发采集指令，modbustcp数据帧中包含含功能码1，从站号4，偏移量40，采集该点位的值；s003.12：控控制判断行为：判断控制行为是否下发成功；成功执行步骤s005；若不成功，执行步骤s004；s004：下发失败，则封装下发失败的modbustcp数据帧，数据帧中包括功能码1，从站号1，偏移量1，数据值0；s005：下发成功，则封装下发成功的modbustcp数据帧，数据帧中包括功能码1，从站号1，偏移量1，数据值1；s006：将封装好的modbustcp数据帧作为响应返回。
36.本发明的有益之处在于：本发明通过所有物理网关上加一层逻辑网关，可以代替用户执行各种复杂的操作，并将整个系统层面的某些特征值虚拟为虚拟点位，封装了物理层的具体实现，外部不需要去关注物理层具体如何执行，仅需要对接配置的虚拟点位通讯表，通过直接对接虚拟点位来实现对系统的操控，将系统下各个设备和网关。
37.本发明还具有以下好处：1、提升硬件系统的操作性和智能性，方便配置实现各种复杂的采控操作，并且支持控制判断，可以实现各种智能操作；2、由于封装了底层的物理，提高了系统整体的安全性，对外只提供虚拟点位通讯表，仅需要确保虚拟点位对应的操作流程正常即可；3、降低用户的使用门槛，用户不需要对接繁多的设备，只需要提前将各种设备的操作封装到虚拟并进行采控即可。
38.4、通过这种虚拟点位可以管理维护一个模块的设备特征，不再需要根据一组去判断，用户仅需要维护少量的虚拟点位即可。
39.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关，其特征在于，包括以下具体步骤：s1、在逻辑网关中录入若干组实际网关，以及各实际网关下物理信号的点位信息；所述点位信息包括功能码、从站号以及地址偏移量；s2、在逻辑网关中录入若干虚拟通讯点位数据，作为逻辑网关的通讯点表数据保存入数据库；每个虚拟通讯点位数据包括功能码、从站号、地址偏移量；s3、对每个虚拟通讯点位配置各自的采控逻辑，即在入虚拟通讯点位的配置页面，根据需求配置当前虚拟通讯点位对应的采控逻辑；s4、逻辑网关接收外部设备发送的modbustcp请求；并解析modbustcp请求的点位信息；所述外部设备包括单个设备或系统；s5、将modbustcp请求的点位信息与步骤s2中的通讯点表数据进行对比；s6、若对比一致，则为虚拟点位，并调取该点位在数据库中对应的点位及其采控逻辑；s7、通过调取的点位采控逻辑，对点位进行控制，并将控制结果进行记录保存入库；s8、将s7的控制结果进行封装形成modbustcp的数据帧，并将数据帧后返回；s9、若对比不一致，则不是虚拟点位，则判断是否开启透传转发；s10、若开启，则请求透传到物理网关处理；s11、若不开启，则返回失败；s12、在当前的逻辑网关中人工录入该设备的点位信息，并进行采控逻辑配置；s13、重复s4-s12。2.根据权利要求1所述的一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关，其特征在于，所述步骤s3中所述采控逻辑包括采集行为、控制行为和控制判断行为；采集行为为选择物理网关下任意一个点位的信号执行采集，并将采集值返回；控制行为为选择物理网关下任意一个点位的信号执行下发，并对该点位进行控制；控制判断行为为判断控制行为是否执行成功。3.根据权利要求2所述的一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关，其特征在于，所述步骤s3中对点位配置采控逻辑形成单一采集逻辑、单一控制逻辑或采控一体逻辑。4.根据权利要求3所述的一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关，其特征在于，所述采控一体逻辑的具体配置步骤如下：s3.1、配置当前点位的行为阈值；s3.2、通过采集行为采集当前点位的行为信息；s3.3、判断该行为信息是否满足行为阈值要求；s3.4、若不满足，则将点位信息记录保存入库；s3.5、若满足，则通过控制行为对该点位进行控制；s3.6、控制行为结束后，通过控制判断行为对控制行为进行判断，判断控制行为是否成功；s3.7若控制行为成功，则将对应点位信息记录保存入库；s3.8、若不成功，则将对应点位信息记录保存入库。5.根据权利要求1所述的一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关，其特征在于，所述步骤s4中所述外部设备包括单个设备或系统。

技术总结
本发明公开了一种支持可自定义规则的虚拟通讯点表的modbus逻辑网关，包括以下具体步骤：S1、在逻辑网关中录入若干组实际网关，以及各实际网关下物理信号的点位信息；所述点位信息包括功能码、从站号以及地址偏移量；S2、在逻辑网关中录入若干虚拟通讯点位数据，作为逻辑网关的通讯点表数据保存入库；相比现有技术，本发明通过所有物理网关上加一层逻辑网关，可以代替用户执行各种复杂的操作，并将整个系统层面的某些特征值虚拟为虚拟点位信号，封装了物理层的具体实现，外部不需要去关注物理层具体如何执行，仅需要对接配置的虚拟点位通讯表，通过直接对接虚拟点位来实现对系统的操控，将系统下各个设备和网关。将系统下各个设备和网关。将系统下各个设备和网关。


技术研发人员：杨鹏 杨波
受保护的技术使用者：南京群顶科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/8/5