【EsDA 應(yīng)用】Modbus RTU Master 轉(zhuǎn) TCP Client

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓬勃發(fā)展，Modbus設(shè)備數(shù)據(jù)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(xiàn)Modbus RTU Master數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)TCP Client數(shù)據(jù)，縮短產(chǎn)品研發(fā)時間。

簡介

隨著時代的發(fā)展，數(shù)據(jù)上云等需求越來越普遍，不同協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也成了用戶普遍的需求之一。本文將帶大家快速實現(xiàn)將EPC6450-AWI工控板的Modbus RTU數(shù)據(jù)，快速轉(zhuǎn)發(fā)成TCP客戶端數(shù)據(jù)，與服務(wù)器建立通信，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(xié)議傳輸?shù)臏貪穸?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/507420.html">變送器，讀取相關(guān)溫濕度數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建TCP客戶端，向PC機上的TCP服務(wù)器實時發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)交互。

入門基礎(chǔ)

本章內(nèi)容，主要使用modbus_master_in、modbus_parse_in、fscript、log、push、tcp_client節(jié)點。用戶在進行閱讀之前，需具備一定基礎(chǔ)的AWFlow Designer開發(fā)經(jīng)驗。若剛開始接觸，可閱讀以下文章，進行基礎(chǔ)知識的學習。

EsDA?MPC-ZC1?入門（一）——?軟件安裝EsDA?MPC-ZC1?入門（二）——?LED?控制EsDA?EPC6450-AWI?進階?（協(xié)議轉(zhuǎn)換）——Modbus?TCP?轉(zhuǎn)?TCP?Client

硬件前提

1. EPC6450-AWI型號工控板

圖2

2.?USB轉(zhuǎn)TTL類型串口設(shè)備

圖3

3.?溫濕度變送器（Modbus?RTU協(xié)議，RS485接口）

圖4

此傳感器，內(nèi)部使用了Modbus RTU協(xié)議，數(shù)據(jù)分別存儲在地址為0（溫度）和1（濕度）上。

4.?Type-C線、網(wǎng)線、杜邦線若干

圖5
??硬件連接圖

圖6

將USB轉(zhuǎn)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(wǎng)口接NET0接口，溫濕度變送器上的A/B信號線分別于工控板上的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(jié)點列表

modbus_master_in節(jié)點，該節(jié)點負責讀取從機的相關(guān)寄存器地址中的數(shù)據(jù)。modbus_parse_in節(jié)點，該節(jié)點負責解析modbus_master_in獲取的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)類型的數(shù)值數(shù)組。fscript1節(jié)點，該節(jié)點主要負責對modbus_parse_in節(jié)點所生成的數(shù)值數(shù)組進行提取，并格式化輸出對應(yīng)的溫濕度數(shù)據(jù)。fscript2節(jié)點，該節(jié)點主要負責對tcp_client節(jié)點接收到的數(shù)據(jù)，進行讀取與解析，并傳送給下一個節(jié)點。log節(jié)點，該節(jié)點主要負責把接收到的fscript節(jié)點輸出的數(shù)據(jù)，顯示于串口與調(diào)試口。push節(jié)點，該節(jié)點主要負責將接收到的fscript節(jié)點輸出的數(shù)據(jù)，傳送至tcp_client節(jié)點。tcp_client節(jié)點，該節(jié)點主要負責將得到的push節(jié)點數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給PC上位機上的TCP服務(wù)器，并接收服務(wù)器下發(fā)的數(shù)據(jù)。

2. 數(shù)據(jù)流向

通過RS485接口與Modbus RTU協(xié)議讀取溫濕度變送器的數(shù)據(jù)，對該數(shù)據(jù)進行數(shù)值化生成對應(yīng)的數(shù)值數(shù)組，對生成的數(shù)值數(shù)組進行提取，格式化輸出對應(yīng)的溫濕度情況，通過建立TCP客戶端，發(fā)送至PC上位機上的TCP服務(wù)器窗口，服務(wù)器也向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，雙方進行數(shù)據(jù)交互。

節(jié)點解析

1.?modbus_master_in節(jié)點

圖8

該節(jié)點關(guān)鍵參數(shù)一覽：主機參數(shù)配置，此處配置與配置串口參數(shù)同理，配置如下：

圖9

（可參照學習?EsDA?MPC-ZC1應(yīng)用——串口服務(wù)器（一），?以及 EsDA?MPC-ZC1?應(yīng)用——串口服務(wù)器（二））

讀取模式，該屬性將決定節(jié)點的觸發(fā)方式。分別有：(1)?循環(huán)讀取數(shù)據(jù)，該模式節(jié)點將以用戶設(shè)定的周期定時輸出數(shù)據(jù)，如周期內(nèi)數(shù)據(jù)未被刷新，則在下一周期輸出;

(2)?根據(jù)輸入的信息讀取從機設(shè)備的數(shù)據(jù)，讀取成功則向下一節(jié)點輸出數(shù)據(jù)?？墒褂胮ush節(jié)點向此節(jié)點輸入讀取所需要的參數(shù)信息，具體請查看輸入?yún)?shù)。此處我們選用periodic read data模式，即第?(1)?種。

從機ID，從機設(shè)備的ID號，數(shù)值為0-255。此處從機ID為1，具體用戶可根據(jù)實際情況修改。

輸出周期，數(shù)值為0-65535，?此處我們設(shè)置為1000。

寄存器地址，該值為讀取的起始寄存器地址，數(shù)值為0-65535，此處我們設(shè)置為0。

讀取數(shù)量，數(shù)值為0-1000，此處我們設(shè)置為2，即讀取兩個數(shù)據(jù)（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(shù)據(jù)將輸出uint8_t指針類型的payload;(2)?讀取離散量，此類型的數(shù)據(jù)將輸出uint8_t指針類型的payload;(3)?讀取保持寄存器，此類型的數(shù)據(jù)將輸出uint16_t指針類型的payload;

(4)?讀取輸入寄存器，此類型的數(shù)據(jù)將輸出uint16_t指針類型的payload。此處我們設(shè)置為read holding resgisters，即第(3)種。

2.?modbus_parse_in節(jié)點

圖10

該節(jié)點關(guān)鍵參數(shù)一覽：

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式，?該模式有：(1)?單地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，此模式只對某一地址的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，因此輸出payload是對應(yīng)地址的單個數(shù)據(jù)值;?(2)?多地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，此模式對指定地址及數(shù)量的數(shù)據(jù)進行同一的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的值存入array對象;?(3)?全地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，此模式對輸入的所有數(shù)據(jù)進行同一的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的值存入array對象。注：數(shù)據(jù)地址及長度必須在modbus輸入節(jié)點的讀取范圍內(nèi)，否則轉(zhuǎn)換將失敗。此處我們選擇multi-address address parse模式，即第(2)種。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換起始地址，此處設(shè)置為0。轉(zhuǎn)換數(shù)量，此處設(shè)置為2。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類型，讀取的數(shù)據(jù)格式，對讀取的數(shù)據(jù)進行位整合,例: int32_t:?將數(shù)據(jù)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(shè)置為小端模式。

3. fscript1節(jié)點

該節(jié)點為腳本節(jié)點，具體腳本如下。

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(xiàn)將modbus_parse_in節(jié)點所生成的數(shù)值數(shù)組提取數(shù)值，并進行格式化處理，輸出對應(yīng)的溫濕度數(shù)據(jù)。

4.?fscript2節(jié)點

該節(jié)點為腳本節(jié)點，具體腳本如下。

b = istream_read_string(msg.istream, 100, 1000)msg.payload = b

此腳本主要實現(xiàn)解析TCP客戶端接收到的數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給log節(jié)點。

5. push?節(jié)點

圖11

該節(jié)點用法較為簡單，直接填寫需要進行傳送的目標節(jié)點即可。

6.?tcp_client節(jié)點

圖12

該節(jié)點主要實現(xiàn)將push節(jié)點發(fā)送而來的數(shù)據(jù)，傳達給TCP服務(wù)器。

該節(jié)點關(guān)鍵參數(shù)一覽：

主機，此處我們設(shè)置為服務(wù)器的IP地址（192.168.137.136）。

端口，本地開放連接的端口號，取值為1024-60000，此處取值為7777。

重試時間間隔，此處我們設(shè)置為1000，單位為ms。

7.?log節(jié)點

圖13

該節(jié)點主要實現(xiàn)，將上一個節(jié)點傳輸而下的數(shù)據(jù)，打印至串口和調(diào)試窗口上，一個很好用的調(diào)試信息反饋節(jié)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(diào)試串口種打印信息獲取，或者在shell命令窗口使用ipconfig命令獲取網(wǎng)口配置。

4.?先選擇配置，后點擊下載按鈕

圖17

圖18

5.?下載完成

圖19

效果驗證

1. TCP服務(wù)器的搭建

此處需要使用一款助手工具，而本章便用TCP&UDP測試工具進行效果展示。

圖20?創(chuàng)建服務(wù)器

圖21?配置服務(wù)器

圖22?啟動服務(wù)器

2. TCP服務(wù)器的接收與下發(fā)

圖23?服務(wù)器接收

圖24?服務(wù)器發(fā)送可見客戶端接收到的數(shù)據(jù)如下。

圖25?調(diào)試信息列表

圖26?調(diào)試信息詳情到此，本章結(jié)束，如果您對此有興趣，那就趕快行動起來吧！