Modbus數據採集器的製作方法
2023-06-18 14:16:31 1
專利名稱：Modbus數據採集器的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種數據採集設備，且特別是有關於一種Modbus數據採集器。
背景技術：
在現代的工業現場內，往往存在著數以百計的設備散布在廠房的各個角落。為了集中管理工業現場中許多設備，則必須對各個設備進行數據採集與交換，此時則需要大量使用Modbus數據採集器。一般而言，Modbus數據採集器通常具有1、2、4、8、或16組RS485連接埠，每個連接埠最多可連接32臺設備，使用者可視其需求自行選擇具有多少連接埠的Modbus數據採集器。在生產成本日益提升的今日，成本控制越來越受關注。然而，現有的Modbus數據採集器的連接埠總數量不能由使用者自行增加，故倘若需要進行連接埠的擴充時，則必須重新購買一臺數據採集器。因此，若使用者僅需擴充少數連接埠時，卻因為只能選擇增加整臺數據採集器，而必須為額外冗餘的連接埠買單。對於使用者而言，無疑地會造成一種成本上的負擔及資源上的浪費。由此可知，在現有的數據採集機制當中，仍存在部分改良空間，以待克服。
發明內容
有鑑於此，本發明提供了一種Modbus數據採集器，其主要目的在於供使用者依照實際需求自行擴充數據傳輸埠，而不必為了少量的數據傳輸埠再購買一臺數據採集器，故可有效解決以上先前技術所遭遇到的困難。依據本發明的一實施方式，一種Modbus數據採集器包含主機及至少一擴充模塊。 主機包含至少一主機數據傳輸埠、至少一網絡連接埠、及至少一擴充埠，其中，主機數據傳輸埠是用以通訊連接至少一第一電子裝置，而網絡連接埠是用以通訊連接一網絡集線器。擴充模塊包含至少一擴充數據傳輸埠及至少一擴充埠，其中，擴充數據傳輸埠是用以通訊連接至少一第二電子裝置，而擴充埠是用以通訊連接主機的擴充埠， 藉此透過主機的網絡連接埠、主機的擴充埠、擴充模塊的擴充埠與擴充模塊的擴充數據傳輸埠而建立網絡集線器與第二電子裝置之間的通訊連接。依據本發明的一或多個實施方式，主機的擴充埠與擴充模塊的擴充埠符合串行周邊接口(Serial Peripheral Interface, SPI)的協議。依據本發明的一或多個實施方式，主機具有一專屬的網際網路協議地址。依據本發明的一或多個實施方式，主機包含讀寫模塊、請求回復模塊、偵錯模塊、 延後讀寫模塊、檢測指令模塊、以及恢復讀寫模塊。讀寫模塊是用以讀寫第一電子裝置。請求回復模塊是用以傳送至少一請求回復指令至第一電子裝置。偵錯模塊是用以在第一電子裝置無回復請求回復指令至請求回復模塊時，判定其為一故障裝置。延後讀寫模塊是用以命令讀寫模塊延後讀寫故障裝置。檢測指令模塊是用以發送一檢測指令至故障裝置。恢復讀寫模塊是用以在故障裝置回復檢測指令至檢測指令模塊時，命令讀寫模塊恢復讀寫故障
直ο依據本發明的一或多個實施方式，擴充模塊包含讀寫模塊、請求回復模塊、偵錯模塊、延後讀寫模塊、檢測指令模塊、以及恢復讀寫模塊。讀寫模塊是用以讀寫第二電子裝置。 請求回復模塊是用以傳送至少一請求回復指令至第二電子裝置。偵錯模塊是用以在第二電子裝置無回復請求回復指令至請求回復模塊時，判定其為一故障裝置。延後讀寫模塊是用以命令讀寫模塊延後讀寫故障裝置。檢測指令模塊是用以發送一檢測指令至故障裝置。恢復讀寫模塊是用以在故障裝置回復檢測指令至檢測指令模塊時，命令讀寫模塊恢復讀寫故障裝置。依據本發明的一或多個實施方式，網絡連接埠為乙太網絡連接埠。依據本發明的一或多個實施方式，主機數據傳輸埠為RS485接口。依據本發明的一或多個實施方式，擴充數據傳輸埠為RS485接口。依據本發明的一或多個實施方式，網絡連接埠符合地址解析協議、網際網路協議、 傳輸層通訊協議、及用戶數據元協議。依據本發明的一或多個實施方式，數據傳輸埠及擴充數據傳輸埠的波特率 (baud rate)約介於 2400 至 115200bps 之間。藉由上述技術手段，本發明實施方式所述的Modbus數據採集器可利用至少一個擴充模塊來提供擴充數據傳輸埠，藉此使用者可依據實際需求選擇擴充模塊的數量，以增加或減少Modbus數據採集器的數據傳輸埠。另外，本發明實施方式所揭露的主機及擴充模塊可藉由讀寫模塊、請求回復模塊、偵錯模塊、延後讀寫模塊、檢測指令模塊、以及恢復讀寫模塊以監控其所連接的第一電子裝置與第二電子裝置的狀態，並在第一電子裝置或第二電子裝置故障時，延後其讀寫順序，以免影響其它電子裝置的數據採集。以上所述僅是用以闡明本發明的目的、達成此目的的技術手段、其所產生的功效以及本發明的其它優點等等，本發明的具體細節將於下文中的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
為讓本發明的上述和其它目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式的說明如下圖1繪示依據本發明一實施方式的Modbus數據採集器的示意圖。圖2繪示圖1中Modbus數據採集器所應用的數據採集系統的示意圖。圖3繪示圖1所示的主機的一功能方塊圖。圖4繪示圖1所示的擴充模塊的一功能方塊圖。主要組件符號說明
權利要求
1.一種Modbus數據採集器，其特徵在於，包含 主機，包含至少一主機數據傳輸埠，用以通訊連接至少一第一電子裝置； 至少一網絡連接埠，用以通訊連接一網絡集線器； 至少一擴充埠； 至少一擴充模塊，包含至少一擴充數據傳輸埠，用以通訊連接至少一第二電子裝置； 至少一擴充埠，用以通訊連接所述主機的所述擴充埠，藉此透過所述主機的所述網絡連接埠、所述主機的所述擴充埠、所述擴充模塊的所述擴充埠與所述擴充模塊的所述數據傳輸埠而建立所述網絡集線器與所述第二電子裝置之間的通訊連接。
2.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述主機的所述擴充埠與所述擴充模塊的所述擴充埠符合串行周邊接口(Serial Peripheral Interface, SPI) 的協議。
3.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述主機具有一專屬的網際網路協議地址。
4.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述主機包含 讀寫模塊，用以讀寫所述第一電子裝置；請求回復模塊，用以傳送至少一請求回復指令至所述第一電子裝置； 偵錯模塊，用以在所述第一電子裝置無回復所述請求回復指令至所述請求回復模塊時，判定其為一故障裝置；延後讀寫模塊，用以命令所述讀寫模塊延後讀寫所述故障裝置； 檢測指令模塊，用以發送一檢測指令至所述故障裝置；以及恢復讀寫模塊，用以在所述故障裝置回復所述檢測指令至所述檢測指令模塊時，命令所述讀寫模塊恢復讀寫所述故障裝置。
5.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述擴充模塊包含 讀寫模塊，用以讀寫所述第二電子裝置；請求回復模塊，用以傳送至少一請求回復指令至所述第二電子裝置； 偵錯模塊，用以在所述第二電子裝置無回復所述請求回復指令至所述請求回復模塊時，判定其為一故障裝置；延後讀寫模塊，用以命令所述讀寫模塊延後讀寫所述故障裝置； 檢測指令模塊，用以發送一檢測指令至所述故障裝置；以及恢復讀寫模塊，用以在所述故障裝置回復所述檢測指令至所述檢測指令模塊時，命令所述讀寫模塊恢復讀寫所述故障裝置。
6.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述網絡連接埠為乙太網絡連接埠。
7.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述主機數據傳輸埠為 RS485 接 Π。
8.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述擴充數據傳輸埠為 RS485 接 Π。
9.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述網絡連接埠符合地址解析協議、網際網路協議、傳輸層通訊協議、及用戶數據元協議。
10.根據權利要求1所述的Modbus數據採集器，其特徵在於，所述數據傳輸埠及所述擴充數據傳輸埠的波特率(baud rate)約介於2400至115200bps之間。
全文摘要
一種Modbus數據採集器，包含一主機及至少一擴充模塊。主機包含至少一主機數據傳輸埠、至少一網絡連接埠、及至少一擴充埠，其中，主機數據傳輸埠是用以通訊連接至少一第一電子裝置，網絡連接埠是用以通訊連接一網絡集線器。擴充模塊包含至少一擴充數據傳輸埠及至少一擴充埠，其中，擴充數據傳輸埠是用以通訊連接至少一第二電子裝置，擴充埠是用以通訊連接主機的擴充埠，藉此透過主機的網絡連接埠、主機的擴充埠、擴充模塊的擴充埠與擴充模塊的擴充數據傳輸埠而建立網絡集線器與第二電子裝置之間的通訊連接。本發明所提出的Modbus數據採集器，可依據實際需求選擇擴充模塊的數量，以增加或減少Modbus數據採集器的數據傳輸埠。
文檔編號G06F13/42GK102521196SQ201110391869
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者李方, 潘賢榮, 王宇星, 顏良益 申請人:中達光電工業(吳江)有限公司, 臺達電子企業管理(上海)有限公司, 臺達電子工業股份有限公司