1.概況

      注：ServerSuperIO Designer IDE 同行業網友隨便使用，不涉及到軟體使用限制的問題。

     從2015年到現在的將近兩年的時間，一直在開發、完善ServerSuperIO（SSIO）的基礎框架，包括：多通訊機制、穩定性、擴充套件性等，沒有太多時間把工作放在UI的設計與開發上，從二次開發者角度來講易用性是短板。為了增補短板，在SSIO核心框架的基礎上開發ServerSuperIO Designer IDE工具，希望能夠幫助二次開發者快速上手。另外，從框架的健壯性和擴充套件性來講，在Designer IDE的基礎上開發HMI互動也是很容易的事，但是後期不會以這個方案開發C/S結構的人機對話組態介面，取而代之的是SSIO與SuperView的Web組態無縫對接。

      對於物聯網體系建設，通訊始終是核心部分，涉及到多種裝置、多種協議、多種通訊機制、多種資料，加之5G標準的實施，通訊層需要進行改造與完善。有的組態或scada的相關產品已經不能適應日益變化的市場需求、場景需求，例如：把IO通訊的讀寫操作放到裝置驅動或外掛內部，一是本身框架的執行效率受到影響，二是不能支援多種通訊場景以及高併發的要求，三是不能進行多裝置複用同一IO資源，四是底層通訊層的擴充套件性受到制約。SSIO充分考慮到應用場景，進行頂層框架設計，實現介面的解耦而達到整體融合，目標是實現物聯網通訊層的大腦。

      我們談物聯網、大資料、雲平臺等，首先就是實現節點之間互聯以及解決資料的實時流通，在每個節點上逐步加入業務功能，從而實現整個系統有續擴充套件。流通的資料好比身體流淌的血液，業務功能好比身體的肌肉。

2.ServerSuperIO及Designer IDE的特點

• 輕型高效能通訊框架，適用多種應用場：輪詢模式、自控模式、併發模式和單例模式。
• 支援協議驅動器，可以按規範寫標準協議和自定義協議。
• 支援傳送資料快取器，支援命令快取重發和按優先級別傳送。
• 支援協議過濾器，按規則篩選資料，並且可以承繼介面，自定義過濾方式。
• 支援接收資料快取器，可以快取不符合過濾器的資料，和下次接收資料進行拼接。
• 支援按裝置命令優先級別進行排程裝置，保證有高級別命令的驅動及時傳送。
• 支援一個裝置驅動，同時適配串列埠和網路兩種通訊方式，可以監視IO通道資料。
• 支援一個裝置驅動，在網路通訊時適配TCP Server和TCP Client兩種工作模式。
• 支援WebSocket，進行資料採集與轉發。
• 支援多裝置共享同一個IO通道進行通訊。
• 支援定時清理超時的網路IO通道。
• 支援顯示檢視介面，滿足不同人機對話的需求。
• 支援服務元件介面，例如：4-20mA輸出、LED大屏顯示、簡訊服務、以及多功能閘道器服務。
• 裝置驅動與裝置驅動，裝置驅動與伺服器（雲端）可以實時雙向互動，上傳資料和指令下發。
• 支援OPC Server和OPC Client。
• 支援建立多服務例項，完成不同業務的拆分。
• 支援跨平臺部署，可以執行在Linux和Windows系統。
• 支援SuperRTDB、eDna和CoreRT實時資料庫。
• 支援mysql、oracle、sqlserver和sqlite資料庫。

      Designer IDE是在ServerSuperIO基礎開發的，支援掛載裝置驅動和服務驅動、OPC Server/Client、資料轉發客戶端/服務端、支援標準的Modbus協議驅動等。Designer IDE使整個框架操作更簡單、易用。基於ServerSuperIO開發的裝置驅動或服務驅動，可以掛載到IDE下執行。

3.軟體部署

       ServerSuperIO 4.0以前版本採用檔案方式儲存配置資訊，ServerSuperIO 4.0及以後版本採用mysql儲存資料，以後開發Web管理系統方便行進線上管理。部署說明，如下：

   （1）在mysql中建立資料庫例項，例如資料庫名稱為：ServerSuperIO

   （2） 在資料庫例項中執行“資料庫指令碼\serversuperio 4.0.sql”，初始化資料表。

   （3） 在“ServerSuperIO Designer IDE 4.0\ServerSuperIO\ SourceConfig.cfg”配置mysql的資料庫例項資訊。

   （4） 執行“ServerSuperIO.Designer.exe“應用程式即可。

4.管理裝置驅動和服務驅動

        基於SSIO 4.0版本開發的裝置驅動和服務驅動，可以在IDE下進行管理和執行。

裝置驅動原始碼：

服務驅動原始碼：

Modbus 操作類庫原始碼：

測試驅動原始碼：

模擬終端原始碼：

      操作介面，如下圖：

        服務驅動載入型別分為GlobalServer（全域性服務）和InternalServer（內部服務），全域性服務面向所有服務例項的裝置驅動，以及之間進行資料互動；內部服務只面向同一服務例項內部的服務，以及之間進行資料互動。

5.服務例項

       服務例項相當於容器，可以在一個服務例項中執行串列埠裝置驅動、網路裝置驅動、服務驅動以及檢視驅動（IDE還沒有整合檢視部分）。並且在一個服務例項中支援四大通訊機制：（1）輪詢模式，佇列方式向裝置傳送請求資料命令，並且等待裝置返回資料；（2）自控模式，驅動可以週期定時向裝置傳送請求資料命令，也可以不主動請求，被動接收資料；（3）併發模式，集中異步向所有裝置傳送請求資料命令，非同步等待所有裝置返回的資料。（4）單例模式，一個裝置驅動對應所有物理裝置，相當於一個單純的通訊框架。增加服務例項，如下圖：

6.增加裝置驅動

        在一個服務例項中可以增加N個串列埠裝置驅動和網路裝置驅動，SSIO負責整體管理與排程，以保證在通訊IO和通訊機制方面穩定執行。控制分組，當網路通訊模式下，每個裝置驅動設定不同的分組，相當於每個裝置驅動在獨立的容器中執行，以到達到高效執行。增加裝置驅動，如下圖：

7.增加裝置驅動的資料監測點

        每個裝置驅動可以增加N個監測點標籤（Tag），支援Modbus RTU/ASCII/TCP協議，以保證監測資料在SSIO框架內的流程與互動，後期會增加對監測點的管理工具。增加標籤，如下圖：

8.OPC客戶端

          OPC客戶端僅支援DA模式，可以讀取遠端OPC Server的資料資訊，並儲存到本地以及現次通過資料轉發服務傳遞給其他節點。如下圖：

9.OPC服務端

         把裝置驅動或OPC Client讀上來的資料，通過OPC Server為其他系統提供可訪問的介面，可以選擇輸出資料的裝置點表或OPC Client點表。如下圖：

10.資料轉發（客戶端）

       可以增加轉發任務，主動連線其他伺服器端，並且根據裝置點表和OPC Client點表配置要轉發的資料，可以實現物聯網建設的級聯以及直接連線雲端。可以填寫“站點編號”，把本機當作站點，方便雲端進行管理。如下圖：

11.資料轉發（服務端）

      支援遠端客戶端主動連線ServerSuperIO，並針對已經連線的終端裝置（PC機、手機、Web(Socket)業務系統等）轉發裝置點表和OPC Client點表的資料，實現資料向終端的分發。如下圖：

12.展望

     下一篇文章已經寫好《助力中小企業級連雲端，促進工業網際網路平臺蓬勃發展，全套解決方案》，將來一體化智慧閘道器、ServerSuperIO 4.0、實時資料庫、Web組態整體進行方案介紹，實現基礎技術體系化應用。

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