可編程Modbus網(wǎng)關(guān)在非標(biāo)稱重儀表的應(yīng)用

　　1.概述

　　上海卓嵐信息科技有限公司是一家專業(yè)提供工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的高新技術(shù)企業(yè)，注冊(cè)商標(biāo)“ZLAN”。公司研發(fā)的產(chǎn)品：物聯(lián)網(wǎng)芯片、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、串口服務(wù)器、可編程Modbus網(wǎng)關(guān)、4GDTU、遠(yuǎn)程IO控制器等各類工業(yè)接口轉(zhuǎn)換器。

　　本文將重點(diǎn)介紹上海卓嵐可編程Modbus網(wǎng)關(guān)，支持的產(chǎn)品有：

　　ZLSN2043S,ZLSN3043S,ZLAN5143,ZLAN5143BI,ZLAN5143I,ZLAN5443D,ZLAN8303-7。

　　1.1.項(xiàng)目背景

　　隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)，各行各業(yè)的設(shè)備數(shù)據(jù)都需要采集到平臺(tái)。但是，并不是所有的設(shè)備的數(shù)據(jù)都能很方便的推送到平臺(tái)。比如，原始通訊接口為RS232接口的稱重儀表，采用的是ASCILL碼方式表示重量。推送方式為主動(dòng)定時(shí)連續(xù)推送，數(shù)據(jù)穩(wěn)定推送，部分稱重儀表為指令推送。如地磅，軸重儀，分析天平等，各家協(xié)議也不完全相同，稱重?cái)?shù)據(jù)無法快速上云，數(shù)據(jù)化紡織無法快速前進(jìn)。

　　1.2.技術(shù)指標(biāo)

　　常見的稱重儀表五花八門，如圖 1-1不同公司協(xié)議不容，同一公司不同型號(hào)協(xié)議不同。

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圖一 常見稱重儀表

圖二 常見稱重儀表型號(hào)

　　2.需求分析

　　2.1.稱重儀表采集需求

　　寧波科力稱重儀表，使用modbus網(wǎng)關(guān)模擬地磅主推送16進(jìn)制數(shù)據(jù)，如圖 2-1。02 20 20 20 20 20 20 33 35 30 20 20 20 33 35 30 0d，實(shí)際內(nèi)容為 350 350，單位KG。

圖三 串口協(xié)議通訊

圖四 寧波科力稱重儀表上位機(jī)軟件

圖五 寧波科力稱重儀表

　　2.2.采集協(xié)議需求

　　普通稱重儀表地磅，一般稱重?cái)?shù)據(jù)為正數(shù)，如上海耀華，上海大華，寧波柯力地磅。在醫(yī)藥行業(yè)，紡織行業(yè)，化學(xué)制品行業(yè)，稱重儀表需要正數(shù)和負(fù)數(shù)兩種方式顯示。比如，標(biāo)定值為50mg為0值。使用分析天平做數(shù)據(jù)處理，那么會(huì)出現(xiàn)正負(fù)值。

　　稱重儀表的稱重?cái)?shù)據(jù)一般是臨時(shí)的，數(shù)據(jù)產(chǎn)生后也需要及時(shí)清除，不然會(huì)出現(xiàn)重復(fù)稱重。

　　代表稱重儀表字符報(bào)文16進(jìn)制報(bào)文

　　1耀華/科力350 35002 20 20 20 20 20 20 33 35 30 20 20 20 33 35 30 0d正數(shù)

　　2島津-3.516 GS20 20 20 2D 33 2E 35 31 36 20 20 47 53 0D 0A正數(shù)

　　3島津+2.935 ?GS20 20 20 2B 32 2E 39 33 35 20 20 47 53 0D 0A負(fù)數(shù)

　　3.實(shí)現(xiàn)方案

　　根據(jù)需求，每個(gè)稱重儀表廠家格式不同，但是都能拿到稱重協(xié)議。上海卓嵐可編程Modbus網(wǎng)關(guān)可以對(duì)已知協(xié)議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)關(guān)格式或者JSON格式上報(bào)到云平臺(tái)。這里以Modbus協(xié)議為例，方便工業(yè)自動(dòng)化客戶做系統(tǒng)集成。ZLAN5143BI是上海卓嵐常用的可編程的Modbus網(wǎng)關(guān)，485通訊接口使用光隔離方式，保證通訊的穩(wěn)定。這里上位機(jī)使用測(cè)試軟件Modbus_poll，采集兩個(gè)32位的整形數(shù)據(jù)。

圖六 Modbus Poll讀取數(shù)據(jù)

圖七 串口數(shù)據(jù)測(cè)試

　　上海卓嵐可編輯Modbus網(wǎng)關(guān)配置如下圖，IP地址和通訊的電腦在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，波特率和串口設(shè)備一致即可。點(diǎn)擊“升級(jí)固件”，下載配置完成的轉(zhuǎn)換文件httpd.txt，如下圖?？删庉嬑募梢韵蛏虾Ｗ繊辜夹g(shù)咨詢獲取。

圖八 Modbus網(wǎng)關(guān)配置

圖九 Modbus網(wǎng)關(guān)下載配置文件

　　4.結(jié)論

　　卓嵐可編程Modbus網(wǎng)關(guān)可以對(duì)大多數(shù)已知協(xié)議的字符數(shù)據(jù)和16進(jìn)制的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議轉(zhuǎn)換，并且可以對(duì)不同廠家的設(shè)備進(jìn)行整合。數(shù)據(jù)可以采集完成之后，根據(jù)需求，可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)定時(shí)清零。網(wǎng)關(guān)配置完成后，后續(xù)還能對(duì)不同廠家稱重儀表的稱重協(xié)議繼續(xù)擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備，多種協(xié)議轉(zhuǎn)化為一種協(xié)議。降低項(xiàng)目硬件成本，提高軟件使用效率。存在的問題，對(duì)帶有小數(shù)的數(shù)據(jù)無法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但是這個(gè)沒關(guān)系。因?yàn)镸odbus數(shù)據(jù)上傳之后，在組態(tài)等上位機(jī)平臺(tái)能夠做線性變換做平移縮放。

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