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可程式設計Modbus閘道器在非標稱重儀表的應用

1.概述

上海卓嵐資訊科技有限公司是一家專業提供工業物聯網解決方案的高新技術企業,註冊商標“ZLAN”。公司研發的產品:物聯網晶片、串列埠轉乙太網模組、串列埠伺服器、可程式設計Modbus閘道器、4GDTU、遠端IO控制器等各類工業介面轉換器。

本文將重點介紹上海卓嵐可程式設計Modbus閘道器,支援的產品有:

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

1.1.專案背景

隨著工業物聯網的推進,各行各業的裝置資料都需要採集到平臺。但是,並不是所有的裝置的資料都能很方便的推送到平臺。比如,原始通訊介面為RS232介面的稱重儀表,採用的是ASCILL碼方式表示重量。推送方式為主動定時連續推送,資料穩定推送,部分稱重儀表為指令推送。如地磅,軸重儀,分析天平等,各家協議也不完全相同,稱重資料無法快速上雲,資料化紡織無法快速前進。

1.2.技術指標

常見的稱重儀表五花八門,如圖 1-1不同公司協議不容,同一公司不同型號協議不同。

圖一 常見稱重儀表
圖二 常見稱重儀表型號
2.需求分析 2.1.稱重儀表採集需求

寧波科力稱重儀表,使用modbus閘道器模擬地磅主推送16進位制資料,如圖 2-1。02 20 20 20 20 20 20 33 35 30 20 20 20 33 35 30 0d,實際內容為 350 350,單位KG。

圖三 串列埠協議通訊
圖四 寧波科力稱重儀表上位機軟體
圖五 寧波科力稱重儀表
2.2.採集協議需求

普通稱重儀表地磅,一般稱重資料為正數,如上海耀華,上海大華,寧波柯力地磅。在醫藥行業,紡織行業,化學制品行業,稱重儀表需要正數和負數兩種方式顯示。比如,標定值為50mg為0值。使用分析天平做資料處理,那麼會出現正負值。

稱重儀表的稱重資料一般是臨時的,資料產生後也需要及時清除,不然會出現重複稱重。

代表稱重儀表 字元報文 16進位制報文
1 耀華/科力 350 350 02 20 20 20 20 20 20 33 35 30 20 20 20 33 35 30 0d 正數
2 島津 -3.516 GS 20 20 20 2D 33 2E 35 31 36 20 20 47 53 0D 0A 正數
3 島津 +2.935 GS 20 20 20 2B 32 2E 39 33 35 20 20 47 53 0D 0A 負數
3.實現方案

根據需求,每個稱重儀表廠家格式不同,但是都能拿到稱重協議。上海卓嵐可程式設計Modbus閘道器可以對已知協議轉換成標準的Modbus閘道器格式或者JSON格式上報到雲平臺。這裡以Modbus協議為例,方便工業自動化客戶做系統整合。ZLAN5143BI是上海卓嵐常用的可程式設計的Modbus閘道器,485通訊介面使用光隔離方式,保證通訊的穩定。這裡上位機使用測試軟體Modbus_poll,採集兩個32位的整形資料。

圖六 Modbus Poll讀取資料
圖七 串列埠資料測試

上海卓嵐可編輯Modbus閘道器配置如下圖,IP地址和通訊的電腦在同一個區域網內,波特率和串列埠裝置一致即可。點選“升級韌體”,下載配置完成的轉換檔案httpd.txt,如下圖。可編輯檔案可以向上海卓嵐技術諮詢獲取。

圖八 Modbus閘道器配置
圖九 Modbus閘道器下載配置檔案
4.結論

卓嵐可程式設計Modbus閘道器可以對大多數已知協議的字元資料和16進位制的資料實現Modbus協議轉換,並且可以對不同廠家的裝置進行整合。資料可以採集完成之後,根據需求,可以對採集的資料定時清零。閘道器配置完成後,後續還能對不同廠家稱重儀表的稱重協議繼續擴充套件,實現一個裝置,多種協議轉化為一種協議。降低專案硬體成本,提高軟體使用效率。存在的問題,對帶有小數的資料無法進行轉換,但是這個沒關係。因為Modbus資料上傳之後,在組態等上位機平臺能夠做線性變換做平移縮放。