【EsDA協(xié)議轉(zhuǎn)換】Modbus轉(zhuǎn)OPC UA協(xié)議

如圖1，在實(shí)際項(xiàng)目中可能會(huì)存在這么一種場景，需要采集支持各種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到支持OPC UA/OPC DA協(xié)議的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)系統(tǒng)中。但由于SCADA系統(tǒng)支持的是OPC UA/OPC DA協(xié)議，這些設(shè)備不能直接接入到系統(tǒng)，這個(gè)時(shí)候就需要一個(gè)"轉(zhuǎn)換器"。

若需要采集數(shù)據(jù)的設(shè)備僅支持Modbus協(xié)議，此時(shí)就需要一個(gè)Modbus轉(zhuǎn)OPC UA /OPC DA的"轉(zhuǎn)換器"，如下圖2,本文以實(shí)現(xiàn)Modbus轉(zhuǎn)OPC UA /OPC DA協(xié)議"轉(zhuǎn)換器"為目標(biāo)，展開講解，介紹如何通過EsDA家族中的AWFlow Designer和EPC6450-AWI開發(fā)板套件，進(jìn)行圖形化低代碼應(yīng)用開發(fā)，快速完成一個(gè)"轉(zhuǎn)換器"。

1. 本次實(shí)驗(yàn)主要步驟

• 在PC機(jī)上配置Modbus模擬從設(shè)備；

• 業(yè)務(wù)開發(fā),使用EsDA家族中的AWFlow Designer,進(jìn)行圖形化開發(fā)完成"轉(zhuǎn)換器"業(yè)務(wù)；

• 在PC機(jī)上打開OPC UA Client模擬軟件，讀取OPC UA服務(wù)器數(shù)據(jù)。

"轉(zhuǎn)換器"的傳統(tǒng)的解決方案是采購一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),但與傳統(tǒng)方案相比，使用EsDA家族中的AWFlow Designer(嵌入式應(yīng)用開發(fā)利器——【EsDA】AWFlow)與配套開發(fā)板方案主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 靈活性高支持二次開發(fā)，傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)一般功能比較單一，使用EsDA方案，可以使用AWFlow Designer對(duì)硬件進(jìn)行可視化配置，且可根據(jù)實(shí)際需求自由更改應(yīng)用邏輯（且大多數(shù)情況無需重新編譯和燒寫固件），可同時(shí)做多種協(xié)議的"轉(zhuǎn)換器"，盡可能降低成本，甚至可以做協(xié)議轉(zhuǎn)換之外的其它業(yè)務(wù)；

• 二次開發(fā)簡單，使用AWFlow Designer簡單"拖拽、連線"即可完成二次開發(fā)；

• 可復(fù)用性強(qiáng)、模塊化程度高，AWFlow將常用模塊封裝為"節(jié)點(diǎn)"，高度模塊化，并支持自定義節(jié)點(diǎn)；

• 硬件成本比傳統(tǒng)方案低。

• EsDA MPC-ZC1 入門（一）—— 軟件安裝

• EsDA MPC-ZC1 入門（二）—— LED 控制

• EsDA MPC-ZC1 應(yīng)用——串口服務(wù)器（一）

• EsDA MPC-ZC1 應(yīng)用——串口服務(wù)器（二）

1. 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作

1.1 PC機(jī)軟件安裝

• 下載并安裝OPC UA Demo Client（OPC UA客戶端模擬工具）

  https://pan.baidu.com/s/1wiIv8eKsX7ypvr4nnYyB7w?pwd=pit2
• 下載并安裝ModbusSlave（Modbus從機(jī)模擬工具）https://pan.baidu.com/s/1JWDGgQbGPEMpDXcx4oHNwg?pwd=cyr2

1.2 硬件準(zhǔn)備工作

圖3

1.3 配置PC機(jī)

1.3.1.1 打開剛才安裝的Modbus Slave軟件，如下圖4。

圖4

圖5

圖6

本次實(shí)驗(yàn)主要完成的是上圖紅框部分，即EPC6450-AWI作為一個(gè)"轉(zhuǎn)換器"，其業(yè)務(wù)主要分為兩大部分:

• 從Modbus設(shè)備讀取數(shù)據(jù)；

• 啟動(dòng)OPC UA服務(wù)器，創(chuàng)建變量，并將上一步讀取到的數(shù)據(jù)的值寫入(讓OPC UA模擬客戶端讀取)。

2.1 應(yīng)用流圖繪制

2.1.1 依次將畫布拖出modbus_master_in、modbus_parse_in、fscript、log、opc_ua_server節(jié)點(diǎn),并依次連線。

2.1.2 雙擊modbus_master_in節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)之前在PC機(jī)上Modbus Slave模擬軟件的參數(shù)，進(jìn)行配置。

2.1.3 配置modbus_master_in節(jié)點(diǎn)連接參數(shù)與數(shù)據(jù)讀取方式，并點(diǎn)擊完成。

2.1.4 配置modbus_parse_in節(jié)點(diǎn)，配置Modbus數(shù)據(jù)解析方式，并點(diǎn)擊完成。

2.1.5 在fscript節(jié)點(diǎn)編寫腳本,配置OPC UA服務(wù)器初始參數(shù)，并將從Modbus設(shè)備讀取到的數(shù)據(jù)寫入OPC UA服務(wù)器。

//腳本如下：
if (state == 0) {
//opcua_server:新建一個(gè)文件夾:my_modbus_test
opcua_server_add_folder(1, "my_modbus_test");
//opcua_server:在文件夾zlg_gateway1里新建一個(gè)對(duì)象com1.m1
opcua_server_add_object(1, "dev1", "my_modbus_test"); 
//opcua_server:在對(duì)象dev1里新建一個(gè)變量test_data，類型Uint32，只讀
opcua_server_add_variable(1, "test_data", "UInt32", "dev1"); 
//標(biāo)記已經(jīng)初始化過了
state = state + 1;
msg.payload = "opcua server creat variable";
} 
else if (state == 1) 
{
var moudbus_read = msg.payload
var data = iformat("%d",moudbus_read) 
//將讀取到的數(shù)據(jù)寫入opcua_server的test_data變量中
opcua_server_variable_write(1, "test_data",data)
}

2.1.6 將開發(fā)板與AWFlow Designer建立連接并將應(yīng)用流圖下載到開發(fā)板。

??實(shí)驗(yàn)結(jié)果