[发明专利]基于以太网通讯协议的串口通讯组态调试方法

说明书

技术领域

本发明属于自控软件开发技术领域，主要涉及PLC通讯扩展模块的通讯协议、组态软件、串口信息监控软件的开发。

背景技术

串行通讯由于发展较早、成熟可靠，具有极强的适用性和广泛的应用范围。在PLC系统中，由于现场串口设备或仪表数量较多，PLC需要进行串口的扩展；而且多串口同时通讯，运行的通讯规约也各不相同，需要支持多种串口通讯规约同时运行。对于串口信息的监控、调试，通过串口通讯模块很难实现，对于现场调试人员提出了很高的要求。通常，由于现场环境复杂，不允许直接进行串口连接监测，因此，需要开发一套基于以太网协议，运行在通用上位机系统平台下，，便于监控和调试下位机串口通讯模块的方法。

发明内容

发明目的

本发明的目的在于设计一种基于以太网通讯协议的串口通讯组态调试方法，可以通过使用上位机软件对下位机进行配置、监控、监测、调试等操作，用户不必关心串口通讯模块硬件的系统架构，无需使用超级终端等复杂操作监测各个串口设备，通过上位机进行简单的配置即可实现对下位机串口信息的配置、监控、调试等操作。同时该软件通讯基于以太网通讯协议，可满足绝大多数PLC通讯模块的通讯要求，具有很强的通用性。

技术方案

为了实现发明目的，本发明的技术方案如下：

通过串口通讯组态调试软件实现对串口通讯模块串口参数的配置、串口运行协议的配置、配置文件的下载、上载、传送、串口输入输出信息监测等工作。

一种基于以太网通讯协议的串口通讯组态调试方法，应用本方法的系统构成是，可编程的串口通讯模块作为PLC的通讯扩展模块，接入到PLC内部总线上，同时各个串口外围设备与可编程串口通讯模块连接，上位机串口通过以太网与串口通讯模块相连；所述串口通讯模块包括多个串口，分别用于连接多个串口设备；串口通讯组态调试方法包括模块配置、协议配置、串口配置、文件下载、文件上载、文件传送、内存清除、模块监测、获取通讯模块IP；

模块配置是确定模块的类型，根据不同模块类型提供给用户不同的功能项；

协议配置是设定PLC存储的输入输出点的类型、数量和功能码等协议配置信息，并将这些配置信息存储到配置文件中，将该配置文件下载到串口通讯模块中，最终来设定PLC的输入输出点；

串口配置是设定与PLC通讯的主机名、CAN网地址、IP地址、串口通讯配置参数、串口号、设备数、协议号，实现了串口与协议的匹配；

文件下载是将串口配置文件、协议文件和ModBusTCP配置文件下发到串口通讯模块中；

文件上载是将串口配置文件、协议文件、ModBusTCP文件读取到上位机，便于以后检查使用；

文件传送是传送用户自定义的可执行文件；传送结束之后，串口通讯模块服务程序把可执行文件的权限改成可执行；

内存清除是清除串口通讯模块内存；

模块监测是监测、记录各个串口通讯模块的各个串口的工作情况；

获取通讯模块IP是动态地获取串口通讯模块的IP地址信息。

所述模块监测是监测、记录各个串口通讯模块的各个串口接收到的数据、设备连接情况和dubug调试信息，综合地监控PLC连接的各个串口设备的工作情况。

本发明的基于以太网通讯协议的串口通讯组态调试方法，支持串口可编程，即允许用户独立编写各自的串口协议程序：用户首先注册协议号，然后编写协议程序；

本方法提供了代码编译、编译信息输出，以及程序下载功能：将用户编写的代码编译成可执行程序hex文件，并下载到通讯模块中。

上位机与串口通讯模块之间的基于以太网的通讯协议是采用服务器与客户机通讯模式，其中，连接在PLC上的串口通讯模块作为服务器端，上位机作为客户端；该协议分为以下几个部分：

1)报文格式

报文最大总长度为XXXXB；对于长度过长的文件或报文，分包发送，每一包都包含自身的帧号和总帧数：接收方存储之前收到的信息的帧号，后一帧信息的帧号等于前一帧信息帧号加一，否则表明出错断开，要求重发整封信文，其中收到的报文头，帧号改为0xXX；如果总帧号与当前帧号相等，则表示发送正常结束；如果没有错误，则返回本帧信文的信文头即前十个字节，要求下一帧信文；两帧信文间隔时间过长，则认定超时，请求整封报文重发，对收到的报文头，帧号改为0xXX；

2)下载文件信文格式

下发命令(上位机→下位机)

后续数据(上位机→下位机)