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摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和各種系統(tǒng)的集成，各種系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交流越來越重要。比如控制設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)之間，不同的監(jiān)控系統(tǒng)之間，上層管理軟件和監(jiān)控系統(tǒng)之間都存在這種需求。現(xiàn)在存在著許多種數(shù)據(jù)交互的手段，比如OPC和DDE，但是這些數(shù)據(jù)通訊的方式，雖然對(duì)于最終的用戶來說使用比較簡(jiǎn)單，但是對(duì)于通訊的實(shí)現(xiàn)方來說卻有一定的復(fù)雜性。比如當(dāng)前流行的OPC方式，編寫OPC的采集程序并不是一件特別容易的事情，需要考慮許多的接口和意外的處理。而且如果不基于Windows系統(tǒng)，比如在PLC內(nèi)部，就無法來實(shí)現(xiàn)OPC的數(shù)采方式。
概述：監(jiān)控軟件常常需要從下面的各種硬件系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，但是由于監(jiān)控軟件往往采用的是OPC、DDE等比較復(fù)雜的通訊方式，所以有時(shí)把監(jiān)控軟件中的數(shù)據(jù)采集到其他的系統(tǒng)，并不時(shí)十分的容易，要么不夠靈活，要么就需要是用API編寫程序。如果能夠把整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)虛擬成一個(gè)通訊設(shè)備，它遵循一種特別通用而且又簡(jiǎn)單的通訊方式(比如非常通用的Modbus協(xié)議通訊方式)，那么就能夠非常方便的從監(jiān)控軟件中獲取數(shù)據(jù)了。
下面舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來說明這種方式的方便性和必要性。
現(xiàn)在假設(shè)有幾十臺(tái)PLC分布在比較廣闊的地方，比如分布在全國(guó)的若干個(gè)省，這些PLC都可以連接到以太網(wǎng)上，但是由于每一臺(tái)PLC都沒有一個(gè)固定的IP地址所以，監(jiān)控系統(tǒng)無法直接訪問PLC從而采集到數(shù)據(jù)。按照傳統(tǒng)的方式需要給每個(gè)PLC分配固定的IP地址，這樣得需要分配幾十個(gè)固定IP地址，增大了系統(tǒng)的復(fù)雜度也增大了成本。如果能夠給監(jiān)控系統(tǒng)所在的計(jì)算機(jī)分配一個(gè)固定的IP地址，同時(shí)把它虛擬成一個(gè)Modbus的設(shè)備，那么在其他的幾十臺(tái)上就可以使用現(xiàn)成的Modbus通訊模塊，直接把數(shù)據(jù)寫入監(jiān)控系統(tǒng)中。這樣一來只需要分配一個(gè)固定的IP地址即可解決數(shù)據(jù)采集問題。如下圖所示：
紫金橋公司的技術(shù)人員，很久以前就發(fā)現(xiàn)了把整個(gè)系統(tǒng)虛擬成Modbus通訊設(shè)備的所能帶來的方便性，所以相應(yīng)的紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件早就具有了這一功能，下面我來簡(jiǎn)單的介紹一下紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件的Modbus服務(wù)器。
紫金橋Modbus服務(wù)器可以把紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)映射為Modbus設(shè)備的HR寄存器，當(dāng)前版本為3.0，支持串口和TCP/IP訪問方式，支持HR區(qū)的讀和寫。也就是說支持03、06、16號(hào)命令。
Modbus服務(wù)器的配置界面如下所示：
其中左側(cè)為變量配置顯示區(qū)，它分為三列，分別是序號(hào)、數(shù)據(jù)庫位號(hào)和Modbus地址。后兩列的意義是把某一個(gè)數(shù)據(jù)庫位號(hào)和一個(gè)Modbus地址建立映射關(guān)系。
可以在這里進(jìn)行系統(tǒng)的配置
我們可以看到共有以太網(wǎng)和串口兩種方式供選擇使用，你可以選擇他們中的一個(gè)或兩個(gè)。當(dāng)選中以太網(wǎng)方式之后，必須輸入相應(yīng)的端口號(hào)，缺省情況下是502端口，這是Modbus以太網(wǎng)協(xié)議規(guī)定的缺省端口號(hào)。當(dāng)選中了串口方式后您需要選擇對(duì)應(yīng)的串口并作和采集方相同的配置。
紫金橋的Modbus服務(wù)器支持浮點(diǎn)格式，32位無符號(hào)格式、32位有符號(hào)格式、16位無符號(hào)格式和16位有符號(hào)格式。其中32位浮點(diǎn)格式和32位整形格式一個(gè)數(shù)據(jù)占用兩個(gè)寄存器。比如地址為0的32位浮點(diǎn)數(shù)將占據(jù)地址為0和1的兩個(gè)寄存器。采集方必須把這兩個(gè)寄存器拼接起來才能構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)。由于采集程序處理的多樣，所以此處又有4種字節(jié)順序供選擇。它們依次為“最高高次低低”、“高最高低次低”、“次低低最高高”、“低次低高最高”，一般選擇第一種即可。如果采集方使用了其它的字節(jié)順序，請(qǐng)更改此選項(xiàng)。
如果選擇了16位整形格式那么界面如下所示:
這里一共有兩種編址方式，第一種為“浮點(diǎn)兼容地址編碼”這種編碼方式主要是為了和浮點(diǎn)格式兼容，它只占用偶數(shù)地址的寄存器，奇數(shù)寄存器空著。使用此方式可以在采集端的數(shù)據(jù)類型切換時(shí)，無需重新組態(tài)采集地址，但是它的缺點(diǎn)是采集時(shí)常常會(huì)采集到一半無用的0值，使效率只有緊湊格式的二分之一。第二種為“緊湊地址編碼”，它可以充滿寄存器地址，每一個(gè)數(shù)據(jù)占用一個(gè)寄存器。這一點(diǎn)您可以從列表的Modbus地址欄中看出來。
缺省情況下，系統(tǒng)進(jìn)行的是只讀聯(lián)結(jié)，此時(shí)不可以寫。如果希望系統(tǒng)支持寫命令，請(qǐng)取消系統(tǒng)進(jìn)行只讀聯(lián)結(jié)的復(fù)選框。
Modbus服務(wù)器支持把點(diǎn)表導(dǎo)出為文本文件，該文本文件可以在Excel中進(jìn)行編輯保存后再導(dǎo)入，減小了組態(tài)的工作量。如果結(jié)合數(shù)據(jù)庫點(diǎn)組態(tài)界面的導(dǎo)出到Excel編輯的功能，可以大大提高組態(tài)的速度。
文本文件的格式如下圖所示：
左側(cè)為數(shù)據(jù)庫點(diǎn)名，右側(cè)是索引號(hào)，索引號(hào)和Modbus地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
1、 如果當(dāng)前為緊湊編址方式那么 Modbus地址 = 索引號(hào) – 1
2、 否則Modbus地址 = （索引號(hào) – 1）*2
您可以打開Excel并將此文本文件托拽到Excel中即可進(jìn)行處理。結(jié)合數(shù)據(jù)庫點(diǎn)組態(tài)界面的導(dǎo)出到Excel編輯的功能，可以大大提高組態(tài)的速度。
紫金橋Modbus服務(wù)器的運(yùn)行界面如下所示：
您可以通過菜單來切換顯示：
顯示菜單共有4種分別對(duì)應(yīng)顯示系統(tǒng)信息、串口通訊信息、以太網(wǎng)通訊信息和數(shù)據(jù)信息。
系統(tǒng)信息如上圖所示，可以察看到服務(wù)器啟動(dòng)的時(shí)間，采集的數(shù)據(jù)庫點(diǎn)個(gè)數(shù)，以及通訊應(yīng)答的次數(shù)。同時(shí)也會(huì)顯示一些錯(cuò)誤信息。
通訊信息如下圖所示：
您可以察看到收發(fā)的數(shù)據(jù)以及收發(fā)數(shù)據(jù)的時(shí)間。
數(shù)據(jù)信息如下圖所示：
在這里可以看到采集的數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
另外在系統(tǒng)菜單中還可以把當(dāng)前顯示的信息以文本方式保存起來，供分析處理故障用。
結(jié)束語：通過使用紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件的Modbus服務(wù)器，可以非常方便的和紫金橋系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)。同時(shí)使用紫金橋軟件的各種各樣的驅(qū)動(dòng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)，把各種各樣的硬件設(shè)備中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的Modbus數(shù)據(jù)發(fā)布出來，滿足更多的需要。同時(shí)，由于紫金橋的Modbus服務(wù)器提供了方便的通訊數(shù)據(jù)的查看功能，能夠方便調(diào)試系統(tǒng)。
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