隨著物聯網技術蓬勃發展,Modbus 設備數據采集上報需求日益增加,本文將具體介紹如何利用 EsDA 快速實現Modbus RTU Master數據轉UDP Server數據,縮短產品研發時間。
?簡介
隨著時代的發展,數據上云等需求越來越普遍,不同協議之間的數據轉換,也成了用戶普遍的需求之一。本文將帶大家快速實現將EPC6450-AWI工控板的Modbus RTU數據,快速轉發成UDP服務器數據,并傳送給UDP客戶端,工作框架如圖1。
圖1
本文主要使用本公司的EPC6450-AWI型號工控板,外接使用Modbus RTU協議傳輸的溫濕度變送器,讀取相關溫濕度數據,并創建UDP服務器,向PC機上的UDP客戶端實時發送溫濕度數據。
?入門基礎
本章內容,主要使用modbus_master_in、modbus_parse_in、fscript、log、push、udp_server_ex節點。用戶在進行閱讀之前,需具備一定基礎的AWFlow Designer開發經驗。若剛開始接觸,可閱讀以下文章,進行基礎知識的學習。
EsDAMPC-ZC1入門(一)——軟件安裝
EsDAMPC-ZC1入門(二)——LED控制
EsDA應用串口服務器——UDPServer
?硬件前提1. EPC6450-AWI型號工控板
圖2
2. USB轉TTL類型串口設備
圖3
3. 溫濕度變送器(ModbusRTU協議,RS485接口)圖4
此傳感器,內部使用了Modbus RTU協議,數據分別存儲在地址為0(溫度)和1(濕度)上。
4. Type-C線、網線、杜邦線若干
圖5
?硬件連接圖圖6將USB轉TLL接口與DUART接口相接(此處注意RXD接TXD,TXD接RXD),Type-C供電線與工控板Type-C接口相接,網口接eth0接口,溫濕度變送器上的A/B信號線分別與工控板上的RS485A/RS485B相連,+電源線接于5V,-地線接于GND。
?本章流圖解析圖7
1. 本流圖節點列表
modbus_master_in節點,該節點負責讀取從機的相關寄存器地址中的數據。
modbus_parse_in節點,該節點負責解析modbus_master_in獲取的數據,將數據轉化成對應類型的數值數組。
fscript1節點,該節點主要負責對modbus_parse_in節點所生成的數值數組進行提取,并格式化輸出對應的溫濕度數據。
fscript2節點,該節點主要負責對PC上的UDP客戶端發送的數據流進行讀取與解析,并傳送給log節點。
log節點,該節點主要負責把接收到的fscript節點輸出的數據,顯示于串口與調試口。
push節點,該節點主要負責將接收到的fscript節點輸出的數據,傳送至udp_server_ex節點。
udp_server_ex節點,該節點主要負責將得到的push節點數據,轉發給PC上位機上的UDP客戶端。
2. 數據流向
通過RS485接口與Modbus RTU協議讀取溫濕度變送器的數據,對該數據進行數值化生成對應的數值數組,對生成的數值數組進行提取,格式化輸出對應的溫濕度情況,并將信息顯示在串口與調試窗口上,以及發送至PC上位機上的UDP客戶端窗口。
?節點解析1. modbus_master_in節點圖8
該節點關鍵參數一覽:
主機參數配置,此處配置與配置串口參數同理,配置如下:
- 讀取模式,該屬性將決定節點的觸發方式。分別有:(1)循環讀取數據,該模式節點將以用戶設定的周期定時輸出數據,如周期內數據未被刷新,則在下一周期輸出; (2)根據輸入的信息讀取從機設備的數據,讀取成功則向下一節點輸出數據。可使用push節點向此節點輸入讀取所需要的參數信息,具體請查看輸入參數。此處我們選用periodic read data模式,即第(1)種。
圖9
(可參照學習EsDAMPC-ZC1應用——串口服務器(一),以及EsDAMPC-ZC1應用——串口服務器(二))
- 從機ID,從機設備的ID號,數值為0-255。此處從機ID為1,具體用戶可根據實際情況修改。
- 輸出周期,數值為0-65535,此處我們設置為1000。
- 寄存器地址,該值為讀取的起始寄存器地址,數值為0-65535,此處我們設置為0。
- 讀取數量,數值為0-1000,此處我們設置為2,即讀取兩個數據(分別為溫度和濕度)。
- 寄存器類型,讀取的寄存器類型。分別有:(1)讀取線圈量,此類型的數據將輸出uint8_t指針類型的payload;(2)讀取離散量,此類型的數據將輸出uint8_t指針類型的payload;(3)讀取保持寄存器,此類型的數據將輸出uint16_t指針類型的payload; (4)讀取輸入寄存器,此類型的數據將輸出uint16_t指針類型的payload。此處我們設置為read holding resgisters,即第(3)種。
2.modbus_parse_in節點圖10該節點關鍵參數一覽:
- 數據轉換模式,該模式有:(1)單地址數據轉換,此模式只對某一地址的數據進行轉換,因此輸出payload是對應地址的單個數據值;(2)多地址數據轉換,此模式對指定地址及數量的數據進行同一的轉換,并將轉換后的值存入array對象; (3)全地址數據轉換,此模式對輸入的所有數據進行同一的轉換,并將轉換后的值存入array對象。注:數據地址及長度必須在modbus輸入節點的讀取范圍內,否則轉換將失敗。此處我們選擇multi-address address parse模式,即第(2)種。
- 數據轉換起始地址,此處設置為0。
- 轉換數量,此處設置為2。
- 數據轉換類型,讀取的數據格式,對讀取的數據進行位整合,例: int32_t:將數據地址開始的4byte整合成int32_t類型的值。此處我們選擇16bits-unsigned int類型。
- 大小端選擇,此處選擇配置讀取的存儲大小端模式,此處我們設置為小端模式。
3. fscript1節點該節點為腳本節點,具體功能代碼如下。
a = msg.payload
output.payload = "temp:" + array_get(a, 0)/10 + "C, " + "humi:" + array_get(a, 1)/10 + "RH"
此腳本主要實現將modbus_parse_in節點所生成的數值數組提取數值,并進行格式化處理,輸出對應的溫濕度數據。
4. fscript2節點
該節點為腳本節點,具體功能代碼如下。
b = istream_read_string(msg.istream, 100, 1000)msg.payload = b
此腳本主要實現讀取 udp_server_ex 節點接收到的客戶端數據,并將數據傳送給下一個節點(log節點)。
5.push節點圖11該節點用法較為簡單,直接選擇需要進行傳送的目標節點即可。6. udp_server_ex節點圖12該節點主要實現將push節點發送而來的數據,傳達給連接上來的UDP客戶端。
該節點關鍵參數一覽:
端口,本地開放連接的端口號,取值為1024-60000,此處取值為777。
Multicast,為加入的組播地址,本章不需要填寫。
輸出模式,存在兩種輸出模式可以選擇,第一種為攜帶報文頭部的模式,第二種為不攜帶報文頭部的模式,此處我們設置為第二種模式payload。
7. log節點圖13該節點主要實現,將上一個節點傳輸而下的數據,打印至串口和調試窗口上,一個很好用的調試信息反饋節點。
?流圖下載1.點擊下拉框
圖14
2.點擊配置按鈕
圖15
3.配置ip地址與端口號圖16若用戶不知道流圖下載的端口號,可以在板子重啟時,調試串口中打印信息獲取,或者在shell命令窗口使用ipconfig命令獲取網口配置。4.先選擇配置,后點擊下載按鈕圖17選擇配置
圖18點擊下載運行按鈕
5.下載完成圖196.完整調試窗口圖20
?效果驗證1.查看調試窗口信息圖21點擊對應信息條目可以查看詳情。圖22可見具體的溫濕度數據信息。2. UDP客戶端
此處需要使用一款助手工具,本章便用 TCP&UDP 測試工具進行效果展示。
2.1創建UDP客戶端
圖23點擊創建連接圖24配置相關參數
圖25點擊創建
2.2 建立UDP連接圖26建立連接可見服務器接收到數據內容如下:圖27查看UDP服務器接收數據可見客戶端接收到的數據如下:圖28查看UDP客戶端接收數據到此,本章結束,如果您對此有興趣,那就趕快行動起來吧!
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