[发明专利]一种避免modbus实时数据库访问冲突的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及设备通信和数据处理，特别涉及一种避免modbus实时数据库访问冲突的方法。

背景技术：

在工业控制现场，modbus作为一种成熟的应用协议受到了广泛的部署和应用。在仪表、传感器、电动执行机构等方面应用非常成熟。modbus是一个请求/应答协议，可以在以太网、RS232、RS422、RS485、光纤等线路上实施。

在现场应用时，一般都是由一个或多个modbus主站，通过RS232、RS422或者RS485的异步串行总线，连接现场的设备(从站)；控制台通过以太网或者其他的总线技术接入modbus主站。在modbus主站上，存在一个实时的数据库，控制台发出的命令更新到实时数据库，modbus主站会周期性的把这些命令下发到对应的从站。

modbus主站负责：获取各从站的运行数据和状态；获取控制台的指令；转发从站数据到控制台；转发控制台指令到各从站；上述这些工作一般以循环的方式周期性的执行。

如图1和图2所示，在现有采用modbus协议的单控制台系统中，控制台101连接一包含实时数据库104的modbus主站102，该modbus主站连接若干modbus从站103。该系统的流程步骤包括：

S201：获取控制台指令；

S202：更新实时数据库；

S203：发送指令给从站；

S204：获取从站状态；

S205：更新实时数据库；

S206：发送从站状态给控制台。

上述步骤循环往复。

如图3、图4a和图4b所示，在现有采用modbus协议的多控制台系统中，有多个控制台，即第一控制台301和第二控制台302。它们连接一包含实时数据库305的modbus主站303，该modbus主站连接若干modbus从站304。该系统的流程步骤包括：

循环流程1：

S411：获取第一控制台指令；

S412：更新实时数据库；

S413：获取第二控制台指令；

S414：更新实时数据库；

S415：发送指令给从站；

S416：获取从站状态；

S417：更新实时数据库；

S418：发送从站状态给各控制台。

循环流程2：

S421：获取第一控制台指令；

S422：更新实时数据库；

S423：发送指令给从站；

S424：获取第二控制台指令；

S425：更新实时数据库；

S426：发送指令给从站；

S427：获取从站状态；

S428：更新实时数据库；

S429：发送从站状态给各控制台。

上述流程中，modbus主站分别从两个控制台获取指令，并转发给相应的从站。因为这是一个循环过程，当一个控制台发送控制指令，而另外一个控制台不发送时，modbus主站从两个控制台读到的指令不一样。图4所示的两种循环都不能保证有效的控制指令被发送到对应的从站；同时，当两个控制台同时发送指令时，modbus主站也不能保证哪个控制台的指令被优先执行。

发明内容：

本发明针对上述多控制台的modbus主站系统，提供了针对多控制台有效控制和优先控制的解决方法。该方法能有效的解决多控制台modbus系统中，避免控制失效和控制优先级的问题。

本发明具体技术方案如下：

一种避免modbus实时数据库访问冲突的方法，其特征在于，在modbus主站中，控制台对数据库进行更新操作，其指令被缓存到一个指令缓冲区，并和前一次的缓冲指令进行对比。只有当指令发生变化时，该指令被更新到数据库；同时该指令被指令缓冲保存；所述在modbus主站的循环列表中，每条针对数据库的更新操作指令都有相对应的指令缓冲，在开机进入循环前，这些缓冲被清除。

上述方案中，所述控制台的指令分为A、B两类，A类指令为数据库写指令，对应的modbus功能码为：5、6、15、16；B类指令为数据库读指令，对应的modbus功能码为：1、2、3、4。

上述方案中，所述针对多控制台的同时控制时，对每个控制台设定一个优先级；同时数据库的更新操作增加更新标记。

上述方案中，所述更新标记包括更新的时间、更新的地址范围和更新的优先级三部分信息。