可編程Modbus網關在非標稱重儀表的應用

1.概述

上海卓嵐信息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，注冊商標“ZLAN”。公司研發的產品：物聯網芯片、串口轉以太網模塊、串口服務器、可編程Modbus網關、4GDTU、遠程IO控制器等各類工業接口轉換器。

本文將重點介紹上海卓嵐可編程Modbus網關，支持的產品有：

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

1.1.項目背景

隨着工業物聯網的推進，各行各業的設備數據都需要采集到平台。但是，並不是所有的設備的數據都能很方便的推送到平台。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。推送方式為主動定時連續推送，數據穩定推送，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，稱重數據無法快速上雲，數據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.稱重儀表采集需求

寧波科力稱重儀表，使用modbus網關模擬地磅主推送16進制數據，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 串口協議通訊

 

 

 

 

 

圖四 寧波科力稱重儀表上位機軟件

 

 

 

 

 

圖五 寧波科力稱重儀表

 

2.2.采集協議需求

普通稱重儀表地磅，一般稱重數據為正數，如上海耀華，上海大華，寧波柯力地磅。在醫葯行業，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。使用分析天平做數據處理，那么會出現正負值。

稱重儀表的稱重數據一般是臨時的，數據產生后也需要及時清除，不然會出現重復稱重。

	代表稱重儀表	字符報文	16進制報文
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。上海卓嵐可編程Modbus網關可以對已知協議轉換成標准的Modbus網關格式或者JSON格式上報到雲平台。這里以Modbus協議為例，方便工業自動化客戶做系統集成。ZLAN5143BI是上海卓嵐常用的可編程的Modbus網關，485通訊接口使用光隔離方式，保證通訊的穩定。這里上位機使用測試軟件Modbus_poll，采集兩個32位的整形數據。

 

 

 

 

圖六 Modbus Poll讀取數據

 

 

 

 

 

圖七 串口數據測試

 

上海卓嵐可編輯Modbus網關配置如下圖，IP地址和通訊的電腦在同一個局域網內，波特率和串口設備一致即可。點擊“升級固件”，下載配置完成的轉換文件httpd.txt，如下圖。可編輯文件可以向上海卓嵐技術咨詢獲取。

 

 

 

 

圖八 Modbus網關配置

 

 

 

 

 

圖九 Modbus網關下載配置文件

 

4.結論

卓嵐可編程Modbus網關可以對大多數已知協議的字符數據和16進制的數據實現Modbus協議轉換，並且可以對不同廠家的設備進行整合。數據可以采集完成之后，根據需求，可以對采集的數據定時清零。網關配置完成后，后續還能對不同廠家稱重儀表的稱重協議繼續擴展，實現一個設備，多種協議轉化為一種協議。降低項目硬件成本，提高軟件使用效率。存在的問題，對帶有小數的數據無法進行轉換，但是這個沒關系。因為Modbus數據上傳之后，在組態等上位機平台能夠做線性變換做平移縮放。