TeslaModbusSCADA上位機(jī)通過(guò)wifi與modbus從站連接的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

1、內(nèi)嵌modbus協(xié)議單片機(jī)與移動(dòng)設(shè)備上TeslaModbusSCADA通過(guò)wifi通信實(shí)現(xiàn)數(shù)字量模擬量采集及數(shù)字量控制輸出的方法圖1 內(nèi)嵌modbus協(xié)議單片機(jī)板，以下簡(jiǎn)稱MB板。圖2 MB板結(jié)構(gòu)示意圖。MB板提供以下資源序名稱通道數(shù)Modbus功能碼對(duì)應(yīng)寄存器讀寫(xiě)屬性1數(shù)字輸出讀601保持線圈只讀2數(shù)字輸入402離散輸入只讀3掉電保持讀803保持寄存器只讀4模擬輸入304輸入寄存器只讀5數(shù)字輸出寫(xiě)605保持線圈讀寫(xiě)6掉電保持改寫(xiě)806保持寄存器只寫(xiě)模擬通道10位分辨率，輸入05V原值范圍01024。板上有空置的分壓電阻，可根據(jù)需要進(jìn)行安裝。MB板預(yù)置模擬通道電位器，并有短接焊點(diǎn)，不用外接附件

2、就可對(duì)模擬通道進(jìn)行測(cè)試。MB板有2種工作方式，即RS485方式和wifi方式，通過(guò)板上短路接點(diǎn)進(jìn)行切換。一 RS485工作方式：RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。需要一臺(tái)PC機(jī)（也可以是觸摸屏），如果有串口，需要加裝RS232/RS485轉(zhuǎn)換器。如果沒(méi)有串口，需要加裝USB/RS485轉(zhuǎn)換器，這兩種轉(zhuǎn)換市場(chǎng)上很多可供選擇，且價(jià)格合適。這種工作方式，需要取下板載的wifi模塊。當(dāng)雙絞線上需要多塊MB板時(shí)，通過(guò)板上短路點(diǎn)設(shè)定不同的地址值。圖3 MB板RS485應(yīng)用，也是這塊板的基本應(yīng)用。在上圖的基本應(yīng)用中，MB板可以掛接到現(xiàn)有的支持modbus協(xié)議的系統(tǒng)中的雙絞線上，

3、也可以單獨(dú)或幾塊MB板組成一個(gè)系統(tǒng)，只要設(shè)置不同地址即可。MB板與組態(tài)王RS485方式連接時(shí)，組態(tài)王的設(shè)備連接屬性設(shè)備配置設(shè)備名稱邏輯名稱串口號(hào)設(shè)備地址其余默認(rèn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)/PLC/莫迪康/TmodbusRTU/COM新I/O設(shè)備見(jiàn)備注1MB板與組態(tài)王RS485方式連接時(shí)，組態(tài)王串口及通訊參數(shù)設(shè)置串口設(shè)置/通訊參數(shù)波特率數(shù)據(jù)位奇偶校驗(yàn)停止位通訊超時(shí)通訊方式端口號(hào)96008無(wú)13000（默認(rèn)）RS232見(jiàn)備注MB板與組態(tài)王RS485方式連接時(shí)，MB板上資源與組態(tài)王新建“數(shù)據(jù)詞典”和“控件”動(dòng)畫(huà)連接數(shù)據(jù)連接動(dòng)畫(huà)連接變量名稱變量類型連接設(shè)備寄存器數(shù)據(jù)類型讀寫(xiě)屬性4路數(shù)字輸入指示燈讀1114I/O離散新I

4、/O設(shè)備1114Bit只讀2路模擬輸入文本/值輸出/模擬值輸出ADC0ADC1I/O整數(shù)新I/O設(shè)備3132USHORT只讀1路板載18B20文本/值輸出/模擬值輸出DS18B20I/O整數(shù)新I/O設(shè)備39USHORT只讀6路繼電器輸出指示燈讀01I/O離散新I/O設(shè)備0106Bit只讀開(kāi)關(guān)寫(xiě)01I/O離散新I/O設(shè)備0106Bit讀寫(xiě)保持寄存器文本/值輸出/模擬值輸出讀4146I/O整數(shù)新I/O設(shè)備4146USHORT只讀文本/值輸入/模擬值輸入寫(xiě)4146I/O整數(shù)新I/O設(shè)備4146USHORT只寫(xiě)備注：端口號(hào)/串口號(hào)，如果電腦自帶串口，選擇對(duì)應(yīng)的端口號(hào)即可，即便是通過(guò)RS232/RS48

5、5轉(zhuǎn)換。如果電腦沒(méi)有串口，需要通過(guò)USB/RS485轉(zhuǎn)換，填寫(xiě)插入轉(zhuǎn)換器電腦驅(qū)動(dòng)后自動(dòng)生成的端口號(hào)。2MB板的wifi工作方式：圖4 MB板的wifi工作方式，在wifi覆蓋范圍內(nèi)使用。硬件：支持wifi的安卓或蘋(píng)果手機(jī)/平板電腦移動(dòng)設(shè)備，MB板插上wifi模塊，見(jiàn)圖1。軟件：TeslaModbusSCADA組態(tài)軟件。國(guó)外大公司產(chǎn)，全中文?？梢愿鶕?jù)你的要求，靈活組態(tài)，使用非常方便。 圖5這種工作方式分以下幾步完成：1MB板與移動(dòng)設(shè)備上wifi連接時(shí)移動(dòng)設(shè)備上wifi設(shè)置：注：MB板插上wifi模塊，并接通電源。移動(dòng)設(shè)備設(shè)置WLAN可用WLAN列表觸摸“AI-THINKER_FDDE42”項(xiàng)連接

6、出現(xiàn)提示“WLAN連接不可上網(wǎng)”觸摸“否”，即完成了移動(dòng)設(shè)備上wifi的設(shè)置。2、運(yùn)行移動(dòng)設(shè)備上的“TselaModbusSCADA” 軟件，按下圖和表中的“連接屬性”設(shè)置其中各項(xiàng)。 運(yùn)行軟件觸摸設(shè)備 長(zhǎng)按“Server”圖標(biāo) 觸摸“編輯” 設(shè)置“連接屬性”圖6以上完成后，觸摸TselaModbusSCADA軟件的“運(yùn)行”，TselaModbusSCADA軟件進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)移動(dòng)設(shè)備頂部出現(xiàn)“server已連接”提示，因?yàn)檫€沒(méi)組態(tài)，屏幕上空空如也，啥也沒(méi)有。3、TselaModbusSCADA軟件的組態(tài)。根據(jù)你的需要，按以下表中給出MB板上的資源進(jìn)行組態(tài)。MB板與移動(dòng)設(shè)備上的TselaMod

7、busSCADA軟件設(shè)備配置軟件名稱TselaModbusSCADA連接屬性IP或DNS=192.168.4.1 端口=333 類型= TCP RTU via TCP=MB板上資源與TselaModbusSCADA軟件控件之間的連接屬性測(cè)試用控件從站號(hào)點(diǎn)類型偏移數(shù)據(jù)類型位4路數(shù)字輸入指示燈1離散輸入0、1、2、3二進(jìn)制無(wú)2路模擬輸入數(shù)字表盤(pán)/機(jī)械表盤(pán)1輸入寄存器0、1無(wú)符號(hào)整形（16位）無(wú)1路板載18B20數(shù)字表盤(pán)/機(jī)械表盤(pán)1輸入寄存器8無(wú)符號(hào)整形（16位）無(wú)6路繼電器輸出置位按鈕1保持線圈0、1、2、6、4、5二進(jìn)制無(wú)擴(kuò)展應(yīng)用1：圖7移動(dòng)設(shè)備wifi-wifi轉(zhuǎn)RS485-長(zhǎng)距離雙絞線-板1

8、-板2-板n擴(kuò)展應(yīng)用2：圖8移動(dòng)設(shè)備gprsInternetGPRS-DTUMB板。通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行連接，沒(méi)有距離限制。需另行購(gòu)置GPRS-DTU設(shè)備，廠家提供網(wǎng)絡(luò)空間、APP軟件，移動(dòng)設(shè)備和GPRS-DTU分別插入數(shù)據(jù)卡，使用流量，月費(fèi)用根據(jù)點(diǎn)數(shù)在百M(fèi)B。modbus協(xié)議的內(nèi)容比較浩大，在這里只討論與這塊板相關(guān)的內(nèi)容及板上功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。圖9 標(biāo)準(zhǔn)modbus傳輸幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也是modbus協(xié)議的重點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)上述功能首先就是編程了，上圖是modbus協(xié)議的報(bào)文格式，這是modbus通行格式，以下主要針對(duì)MB板上的資源進(jìn)行。通過(guò)組態(tài)王讀取對(duì)應(yīng)功能碼的方法，也可以參考“看圖解說(shuō)組態(tài)軟件與單片機(jī)通訊

9、仿真實(shí)踐過(guò)程”一文。圖10 程序框圖以下介紹調(diào)試過(guò)程。圖11 串口連接軟件圖14 組態(tài)王串口設(shè)備調(diào)試通過(guò)串口連接軟件連接到友善串口助手后，發(fā)送接收過(guò)程用以上方法，獲得modbus協(xié)議0106功能碼的數(shù)據(jù)幀組成如下表：序發(fā)送方接收方組態(tài)王寄存器名友善串口調(diào)試助手收到的modbus數(shù)據(jù)幀功能碼數(shù)據(jù)地址地址功能碼數(shù)據(jù)地址CRC校驗(yàn)101010100000001FDCA211010200000001B9CA33101040000000131CA441010300000001840A其它數(shù)據(jù)地址自行測(cè)試也可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備上的TselaModbusSCADA軟件通過(guò)TCP進(jìn)行測(cè)試步驟如下：l 移動(dòng)設(shè)備上的TselaModbusSCADA軟件“設(shè)備”項(xiàng)設(shè)置其中IP是運(yùn)行友善電腦的IP地址TselaModbusSCADA畫(huà)面上添加置位開(kāi)關(guān)控件設(shè)置“置位開(kāi)關(guān)”指針屬性。友善串口助手TCP設(shè)置及移動(dòng)設(shè)備上的TselaModbusSCADA軟件運(yùn)行后收到的數(shù)據(jù)。不難看出，這個(gè)數(shù)據(jù)幀和組態(tài)王的測(cè)試完全相同?？傊瑴y(cè)試的方法，可用的軟件也不少，同志們可自行探索。板上程序的測(cè)試：Keil軟件進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，組態(tài)王串口調(diào)試或友善助手發(fā)送數(shù)據(jù)幀進(jìn)行測(cè)試程序編寫(xiě)和調(diào)試通過(guò)keil軟件進(jìn)行。程序目錄中加入“debug.ini”串口配置文件，以便于連接組態(tài)王