工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集 課件 第八課時 采集振動傳感器數(shù)據(jù)4

第八課時

采集振動傳感器數(shù)據(jù)（4）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集（初級）講師：XXX202X.XX.XXCONTENTS目錄測試工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)02設(shè)置工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)采集參數(shù)011設(shè)置工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)采集參數(shù)PartOne學習目標素質(zhì)目標：1.

養(yǎng)成科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度；2.

體驗工作的成就感，樹立熱愛勞動意識；3.

培養(yǎng)舉一反三的學習能力。知識目標：1.

了解工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的步驟；2.

了解工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集設(shè)置的步驟。能力目標：1.

能夠正確在Web界面進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置；2.

能夠正確在Web界面進行數(shù)據(jù)采集設(shè)置。1.1通過Web瀏覽器登錄工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)配置界面&智能網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)信息和網(wǎng)絡(luò)配置1.通過瀏覽器登錄智能網(wǎng)關(guān)配置界面地址欄中輸入01（默認為00），智能網(wǎng)關(guān)登錄成功后的配置界面如下圖所示。圖

配置智能網(wǎng)關(guān)登錄界面2.智能網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)信息配置在本配置頁面中，只有“設(shè)備ID”可以進行設(shè)置。通常來說不做修改，但是如果現(xiàn)場設(shè)備繁多、種類復雜，需要進行規(guī)范化管理時，建議對工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)的命名進行規(guī)律化、規(guī)范化的命名（只能由數(shù)字、大小寫字母及下劃線構(gòu)成）。3.

智能網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)配置（1）ETH2以太網(wǎng)口為數(shù)據(jù)接口，與電腦端連接。其IP地址可進行重新配置，但是需要注意，應與電腦的網(wǎng)絡(luò)配置在同一網(wǎng)段，末位需不同。子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、DNS按網(wǎng)絡(luò)要求設(shè)置，分別默認、51、。其余參數(shù)，如Modbus端口號和ModbusID分別為默認值502、1，勿需改動。（2）由于振動傳感器通過AI1+/AI1-電流采集設(shè)備接口連接工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)，因此ETH1以太網(wǎng)無需進行額外設(shè)置，如后圖所示。1.2智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集配置圖

配置智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置界面由于本任務(wù)所使用的振動傳感器為DC4～20mA模擬量輸出，我們需要填寫電流采集量程為“20mA”，如下圖所示。4.智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集配置1）量程在本項目任務(wù)一中，我們曾強調(diào)，采集振動傳感器的設(shè)備信息時需要關(guān)注其量程。在對工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)采集配時，需要根據(jù)數(shù)據(jù)采集的實際需求，進行量程的填寫。圖

配置智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置界面2）Modbus映射區(qū)域本任務(wù)采集振動傳感器的振動值，為單一設(shè)備、單一數(shù)據(jù)。我們默認Modbus映射區(qū)域為“1”。一、填空題1.

工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)

以太網(wǎng)口為數(shù)據(jù)接口，與電腦端連接。2.

振動傳感器通過

端口采集設(shè)備接口連接工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)。二、判斷題1.

工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集配置中量程是固定的一般不需要配置。（）2.

工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集配置中“設(shè)備ID”，可根據(jù)實際需要配置。（）課后活動三、問答題1.

根據(jù)所學知識，簡要闡述工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)配置界面的數(shù)據(jù)采集各個選項功能。2測試工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PartTwo學習目標素質(zhì)目標：1.

養(yǎng)成科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度；2.

體驗工作的成就感，樹立熱愛勞動意識；3.

培養(yǎng)舉一反三的學習能力。知識目標：1.

了解工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)檢測方法；2.

了解常用網(wǎng)絡(luò)工具的使用方法；3.

了解工業(yè)數(shù)據(jù)的存儲方法、查詢方法。能力目標：1.

能夠通過電腦正確檢測網(wǎng)關(guān)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)；2.

能夠分析設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接質(zhì)量；3.

能夠正確設(shè)置數(shù)據(jù)采集的頻率；4.

能夠正確查詢存儲的歷史數(shù)據(jù)；5.

能夠正確判斷網(wǎng)關(guān)與PC端的網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)。1.1測試網(wǎng)絡(luò)連通性概念學習1.命令描述ping是Windows、Unix和Linux系統(tǒng)下的一個命令。ping也屬于一個通信協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議的一部分。利用“ping”命令可以檢查網(wǎng)絡(luò)是否連通，可以很好地幫助我們分析和判定網(wǎng)絡(luò)故障。應用格式：Ping空格IP地址。ping指的是端對端連通，通常用來作為可用性的檢查，但是某些病毒木馬會強行大量遠程執(zhí)行ping命令搶占你的網(wǎng)絡(luò)資源，導致系統(tǒng)變慢，網(wǎng)速變慢。嚴禁ping入侵作為大多數(shù)防火墻的一個基本功能提供給用戶進行選擇。通常的情況下你如果不用作服務(wù)器或者進行網(wǎng)絡(luò)測試，可以放心的選中它，保護你的電腦。2.ping命令的使用方法“ping”命令是一個使用頻率極高的網(wǎng)絡(luò)診斷工具，用于確定本地主機是否能與另一臺主機交換數(shù)據(jù)包。根據(jù)返回的信息，我們可以推斷TCP/IP參數(shù)設(shè)置是否正確，以及運行是否正常。需要注意的是，成功與另一臺主機進行一次或兩次數(shù)據(jù)包交換并不表示TCP/IP配置就是正確的，只有成功執(zhí)行大量的數(shù)據(jù)包交換，才能確信TCP/IP的正確性。下面以Windows系統(tǒng)為例介紹一下“ping”命令的基本使用方法。（1）工具/原料配置有Windows系統(tǒng)的計算機。（2）方法/步驟首先用快捷鍵win+R調(diào)出運行命令框，輸入cmd，點擊確定，會彈出DOS窗口。1.1測試網(wǎng)絡(luò)連通性ping命令的應用格式：1）ping+IP地址或主機域名；2）ping+IP地址或主機域名+命令參數(shù)；3）ping+命令參數(shù)+IP地址或主機域名。注意，“+”要換成空格！當我們使用第1）種格式時，默認只發(fā)送四個數(shù)據(jù)包。例如，我們來ping一下我們的網(wǎng)關(guān)01這個地址，如上圖所示?？梢酝ㄟ^Ping統(tǒng)計信息查看（01）主機的網(wǎng)絡(luò)連接情況。通過添加命令參數(shù)，我們可以改變數(shù)據(jù)包發(fā)送次數(shù)、字節(jié)大小等等。在DOS窗口中，輸入ping/？（注意，ping后面有一個空格，不可省略），或者直接輸ping加一個空格。敲擊回車鍵，會顯示出ping命令的幫助說明。圖調(diào)出運行命令框界面圖

運行“ping”命令界面1.1測試網(wǎng)絡(luò)連通性我們常使用的命令參數(shù)是-t、-a、-nconut、-l等幾項。下面簡單介紹幾個參數(shù)的使用方法。-t表示不間斷向目標地址發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到我們強迫其停止，如上圖所示。若要查看統(tǒng)計信息并繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包，則按下Ctrl+Break組合鍵，如圖中。圖運行“ping/？”命令界面圖

運行“ping主機ip-t”命令界面-n定義向目標地址發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)。如果-t和-n兩個參數(shù)一起使用，ping命令將以放在后面的參數(shù)為準。若要終止發(fā)送數(shù)據(jù)包，則按下Ctrl+C組合鍵，如下圖所示。1.1測試網(wǎng)絡(luò)連通性“pingIP-t-n10”（如下圖），雖然使用了-t參數(shù)，但并不是一直ping下去，而是只ping10次。如下圖，-l定義發(fā)送數(shù)據(jù)包的大小，默認情況下是32字節(jié)，利用它可以最大定義到65500字節(jié)。圖

運行“ping主機ip-1100”命令界面圖運行“ping主機ip-t-n10”命令界面隨堂筆記1.2測試網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)通信的準確性1.

使用Web客戶端查看采集的數(shù)據(jù)（1）登錄Web客戶端打開瀏覽器輸入http://localhost:8081，進入Web客戶端界面。圖

采集振動傳感器數(shù)據(jù)初始界面圖

登錄工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（2）進入對應任務(wù)-振動傳感器項目輸入對應的智能網(wǎng)關(guān)的IP（如01，根據(jù)選擇網(wǎng)關(guān)不同IP會不同）和端口號（默認502）點擊連接，右側(cè)就會出現(xiàn)采集到的振幅值，每點擊一次連接更新一次采集的數(shù)據(jù)，如下圖。智能網(wǎng)關(guān)與Web客戶端之間使用ModbusTCP協(xié)議上傳數(shù)據(jù)1.2測試網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)通信的準確性如果輸入的智能網(wǎng)關(guān)IP地址不對或智能網(wǎng)關(guān)連接錯誤，會出現(xiàn)錯誤信息提示（如下圖）。這時需要檢查PC端與智能網(wǎng)關(guān)之間網(wǎng)絡(luò)是否正常，智能網(wǎng)關(guān)502端口是否被占用。圖

連接錯誤提示框最終采集數(shù)據(jù)的結(jié)果如右圖所示：若想增大振動變化值的話，可敲擊附近金屬結(jié)構(gòu)件查看數(shù)據(jù)變化。圖

采集振動傳感器數(shù)據(jù)結(jié)果隨堂筆記1.3測試網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)通信的實時性智能網(wǎng)關(guān)與Web客戶端之間使用ModbusTCP協(xié)議上傳數(shù)據(jù)，智能網(wǎng)關(guān)采集振動傳感器上傳數(shù)據(jù)通信地址及寄存器定義如下圖紅框中所示：圖

VT-EDU-N001智能網(wǎng)關(guān)ModbusTCP寄存器定義在真實的工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的過程中，會使用較為專業(yè)的工具來測試，ModbusPoll就滿足這個要求。1.

使用ModbusPoll與智能網(wǎng)關(guān)連接（1）介紹ModbusPoll：Modbus主機仿真器，用于測試和調(diào)試Modbus從設(shè)備。該軟件支持Modbus-RTU、ASCII、TCP/IP。用來幫助開發(fā)人員測試Modbus從設(shè)備，或者其他Modbus協(xié)議的測試和仿真。每個窗口簡單地設(shè)定從設(shè)備ID，功能，地址，大小和輪詢間隔。提供數(shù)據(jù)的多種格式方式，比如浮點、雙精度、長整型（可以字節(jié)序列交換）。ModbusSlave：Modbus從設(shè)備仿真器，可以仿真32個從設(shè)備/地址域。每個接口都提供了對EXCEL報表的OLE自動化支持。主要用來模擬Modbus從站設(shè)備，接收主站的命令包，回送數(shù)據(jù)包。幫助Modbus通訊設(shè)備開發(fā)人員進行Modbus通訊協(xié)議的模擬和測試，用于模擬、測試、調(diào)試Modbus通訊設(shè)備?？梢?2個窗口中模擬多達32個Modbus子設(shè)備。與ModbusPoll的用戶界面相同，支持功能01，02，03，04，05，06，15，16，22和23，監(jiān)視串口數(shù)據(jù)。1.3測試網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)通信的實時性（2）ModbusPoll使用電腦端打開ModbusPoll客戶端，單擊Connection，選擇Connect：ConnectionSetup下選擇ModbusTCP/IP協(xié)議，輸入網(wǎng)關(guān)Web登錄IP（01）及Modbus端口號（502），然后點擊OK，如下圖所示。左上角的Tx指通訊次數(shù)，Err指錯誤次數(shù)（沒通訊成功的次數(shù)），ID指設(shè)備的通訊ID，F(xiàn)指功能，SR指通訊時間；如果出現(xiàn)timeout，說明通訊沒有連接上，可能是你的連接參數(shù)沒有選擇對，或者是設(shè)備ID（通訊接口）錯誤。圖點擊Connect按鈕界面圖進入ConnectionSetup界面圖

顯示連接成功的界面1.4測試智能網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性1.

判斷網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性我們使用專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)抓包軟件Wireshark，監(jiān)測智能網(wǎng)關(guān)與ModbusPoll之間的通信穩(wěn)定性。（1）打開Wireshark測試網(wǎng)絡(luò)連接選擇本地連接然后點擊左上角的開始捕獲按鈕，或者是雙擊本地連接都可捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，如下圖。圖Wireshark登錄界面在應用顯示過濾器中輸入Modbus點擊回車后可以過濾Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)（如下圖1），通過下方的數(shù)據(jù)信息可看到網(wǎng)關(guān)和電腦一直在通訊（如下圖2），說明網(wǎng)絡(luò)正常。：1.5采集數(shù)據(jù)存儲配置及歷史數(shù)據(jù)查詢1.

登錄Web客戶端打開瀏覽器輸入http://localhost:8081，進入Web客戶端界面。2.

進入對應任務(wù)-采集振動傳感器項目點擊左側(cè)“采集振動傳感器數(shù)據(jù)”項目，進入采集振動傳感器數(shù)據(jù)界面，右側(cè)為采集配置區(qū)及采集數(shù)據(jù)展示區(qū)。3.

存盤時間設(shè)置可以根據(jù)所采集的設(shè)備數(shù)據(jù)需求設(shè)置存盤時間間隔即采樣頻率，通過點擊下左圖右上方的“數(shù)據(jù)存儲”按鈕，進入存儲設(shè)置頁面如下右圖所示，可以設(shè)置存盤時間間隔和是否保存數(shù)據(jù)。1.5采集數(shù)據(jù)存儲配置及歷史數(shù)據(jù)查詢4.

歷史數(shù)據(jù)查詢及導出如果選擇了存儲采集數(shù)據(jù)，可以通過數(shù)據(jù)查詢查看歷史數(shù)據(jù)。點擊界面右上方的“歷史數(shù)據(jù)”按鈕，進入相對應頁面選擇查詢的時間段，點擊查詢，右側(cè)列表顯示查詢結(jié)果如下圖所示。通過“導出”按鈕導出所查詢的歷史數(shù)據(jù)，以Execl方式保存和導出結(jié)果如下圖。測試報告一、填空題1.

ping是

、

和

系統(tǒng)下的一個命令。2.

ping也屬于一個通信協(xié)議，是

協(xié)議的一部分。3.

Modbu