目錄
1 案例說明
2 VFBOX網(wǎng)關工作原理
3 準備工作
4 設置網(wǎng)關采集MODBUS從站數(shù)據(jù)
5 啟用IEC104協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)
6 測試網(wǎng)關的104功能
7 網(wǎng)關通過4G連接104平臺
8 案例總結(jié)

1 案例說明

1. 設置網(wǎng)關采集Modbus設備數(shù)據(jù)
2. 把采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成IEC104協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給其他系統(tǒng)。

2 VFBOX網(wǎng)關工作原理
VFBOX網(wǎng)關是協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關，是把一種協(xié)議轉(zhuǎn)換成另外一種協(xié)議。網(wǎng)關可以采集西門子，歐姆龍，三菱，AB PLC，DLT645，DLT698電表，modbus rtu tcp，環(huán)保的HJ212協(xié)議，opc ua和opc da，電力的IEC103 IEC104， IEC61850等，以及EthernetIP，Profinet IO，CCLink，EtherCAT現(xiàn)場總線協(xié)議，bacnet，MQTT，mysql，sqlserver數(shù)據(jù)庫。不同型號的網(wǎng)關支持不同的協(xié)議，具體支持的協(xié)議參考網(wǎng)關側(cè)面標簽上的型號。依托500多種型號的網(wǎng)關產(chǎn)品，可以實現(xiàn)多種不同協(xié)議之間的互聯(lián)互通。
網(wǎng)關連接在不同協(xié)議的設備之間，就像一個“翻譯”，把一種設備支持的協(xié)議，轉(zhuǎn)換成另一種設備支持的協(xié)議，從而實現(xiàn)兩個不同協(xié)議的設備之間的數(shù)據(jù)交換。工作架構如下：

3 準備工作

1. VFBOX網(wǎng)關。支持采集modbus設備數(shù)據(jù)，IEC104協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)。
2. 電腦。IP設置成192.168.1.198，和網(wǎng)關在同一個網(wǎng)段。
3. 網(wǎng)線、12V電源。
4. Modbus從站設備。本文用一個溫濕度傳感器進行測試。

4 設置網(wǎng)關采集modbus從站數(shù)據(jù)

1. 硬件連接。首先確認設備的接口是RS232還是RS485接口。并按如下的方式進行連接。
   接口類型 設備 網(wǎng)關
   RS232接口 RX COM1-TX
   TX COM1-RX
   GND COM1-GND
   RS485接口 A COM1-A
   B COM1-B
2. 在電腦上打開VFBOX Studio配置軟件。新建工程，選擇對應的設備類型。設備類型查看設備背面的標簽?？蛇x的型號有：VB301-1100，VB301-1200，VB301-1400，VB302-2400，VB303-2400.
   
3. 點擊 新建設備，選擇modbus RTU驅(qū)動。
   
4. 輸入設備名稱，自己定義設備名稱。
   
5. 輸入和設備相同的串口參數(shù)。比如，設備的波特率是9600，則下面的對話框也選擇9600.
   
6. 增加要采集的數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型和寄存器地址。
   
7. 填寫說明。在添加“地址”的時候需要對modbus的通信指令有一些了解，這里面有一些默認的規(guī)則。可先查看設備的說明書，找到要讀取的地址。然后通過對比下表進行設置。
   數(shù)據(jù)區(qū) 功能說明
   0X Digital Coils 數(shù)據(jù)類型：Boolean
   讀寫：可讀寫
   寄存器地址：00001-09999（10進制）， 協(xié)議地址：0000H-270FH（16進制）
   對應的功能碼：01H 05H 0FH
   1X digital Inputs 數(shù)據(jù)類型：Boolean
   讀寫：只讀
   寄存器地址：10001-19999（10進制）， 協(xié)議地址：0000H-270FH（16進制）
   對應的功能碼：02H
   3X Analog Inputs
   數(shù)據(jù)類型：
   1 Register: short word
   2 Register: Long Dword float
   4 Register: LLong Qword Double
   讀寫：只讀
   寄存器地址：30001-39999（10進制）， 協(xié)議地址：0000H-270FH（16進制）
   對應的功能碼：04H
   4X Holding Registers 數(shù)據(jù)類型：
   1 Register: short word
   2 Register: Long Dword float
   4 Register: LLong Qword Double
   讀寫：可讀寫
   地址范圍：40001-49999（10進制），0000H-270FH（16進制）
   對應的功能碼：03H 06H 10H
   其他說明：
8. 地址可填寫5位或者6位的地址長度。
9. 如果設備的地址是從0開始，則設置網(wǎng)關時地址加1。
10. 地址是10進制。

舉例1：假設要讀取的地址是40015，數(shù)據(jù)類型是float，地址從0開始，則查看上表，40015對應的數(shù)據(jù)區(qū)是“4X Holding Registers”，且數(shù)據(jù)類型是float，則數(shù)據(jù)區(qū)選擇“4X Holding Registers（2 Registers）”，設備地址從0開始，則在網(wǎng)關里配置為40016，配置如下：

舉例2：假設讀取數(shù)據(jù)的功能碼是03，地址是0x39，地址從1開始，數(shù)據(jù)類型是double。查看上表可知，03功能碼對應的數(shù)據(jù)區(qū)是“4X Holding Registers”，數(shù)據(jù)類型是double，則數(shù)據(jù)區(qū)選擇“4X Holding Registers（4 Registers）”，地址是0x39，轉(zhuǎn)換成10進制是57，則設置如下：

8. 設置完成后，點擊菜單“下載”，把工程下載到網(wǎng)關里。
9. 點擊菜單“查看數(shù)據(jù)”，查看網(wǎng)關采集到的數(shù)據(jù)。
   
10. 如果顯示的數(shù)據(jù)和實際不匹配，可能是字節(jié)順序要調(diào)整。在下面的窗口中可以修改波特率，掃描間隔，通訊超時，字節(jié)順序等參數(shù)。
    
11. 數(shù)據(jù)類型
    網(wǎng)關支持多種數(shù)據(jù)類型，用戶在添加的時候可以根據(jù)采集到數(shù)據(jù)選擇對應的數(shù)據(jù)類型。不同的設備可能有不同的數(shù)據(jù)類型名稱，可對應選擇。
    Boolean 位，布爾變量。變量存儲為 8 位（1 個字節(jié)）的數(shù)值形式，但只能是True 或是 False。
    Char 有符號數(shù)，有負數(shù)。占用一個字節(jié)，8位。
    Byte 無符號數(shù)，占用一個字節(jié)，8位。
    Short 有符號短整型。有負數(shù)。長度2個字節(jié)，16位。
    Word 無符號的短整型，長度2個字節(jié)，16位。
    Long 有符號長整型，有負數(shù)。長度4個字節(jié)，取值范圍為：-2^31 ~ (2^31 -1)。
    DWord 無符號的長整型，且占4個字節(jié)，32位。
    Float 單精度浮點型數(shù)據(jù)，長度 4 個字節(jié)，包括一個符號位、一個 8 位 二進制指數(shù)和一個 23 位尾數(shù)。浮點型轉(zhuǎn)換成10進制數(shù)據(jù)的時候請注意字節(jié)順序問題。在不同的設備中字節(jié)順序不同，有4種不同的字節(jié)順序：1234、4321、3412、2143。網(wǎng)關在轉(zhuǎn)發(fā)浮點型數(shù)據(jù)的時候，不對字節(jié)順序進行調(diào)整，所以在轉(zhuǎn)換的時候請參考被采集設備的浮點數(shù)順序。
    LLong LLong是長度為8個字節(jié)的有符號整數(shù)。有負數(shù)。
    Qword Qword是長度為8個字節(jié)的無符號整數(shù)。
    Double 雙精度浮點(double)型，占8 個字節(jié)（64位）內(nèi)存空間。

5 啟用IEC104協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)

1. 啟用IEC104服務
   
2. 參數(shù)說明。
   參數(shù) 說明
   啟用 Yes，啟動104功能
   端口 2404。網(wǎng)關偵聽端口，使用默認即可。
   公共地址 11，可修改
   最大幀長度 249，使用默認即可
   周期上報間隔 單位是秒。0是不定期上報。周期定時上報。
   歸一化數(shù)據(jù)類型 Float，使用默認即可
   上報變化精度 數(shù)據(jù)變化超過設定程度后，立即上報。周期上報的設置不影響變化上報。
3. 添加要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。
   

類型 說明
DI-SinglePoint 遙信 - 單點。地址范圍：1-16384（十進制）
AI-MeasuredValueShot 遙測 - 短浮點。地址范圍：16385-20480
DO-SigleCommand 遙控 - 單點。地址范圍：24577-24832
AO-SetpointCommandShort 遙調(diào) - 短浮點。地址范圍：25089-25600
AI-MeasuredValueNormalized 遙測 - 歸一化
AO-SetpointCommandNormaliezed 遙調(diào) - 歸一化
COUNTER-IntegratedTotals 遙脈 – 電度量

4. 修改點位地址信息。推薦先添加一個點位，然后手動把點位地址修改成自己需要的，然后在添加后續(xù)的點位，后續(xù)的點位會在此地址上依次累加。
   
5. 設置完成后，點擊菜單“下載”，把工程下載到網(wǎng)關中。

6 測試網(wǎng)關的104功能

1. 在電腦上打開PMA軟件，選擇菜單欄“文件—協(xié)議配置—IEC870-5-104規(guī)約”，從站IP為網(wǎng)關IP地址，主站IP為電腦IP，公共地址與VS軟件中配置一致。
   
2. 選擇菜單欄“運行模式—模擬主站”
3. 選擇菜單欄“端口配置—連接”。然后選擇菜單欄“IEC104主站控制—更多報文發(fā)送”，TI選擇100，點擊“發(fā)送”。
   
4. 可在消息框中收到網(wǎng)關返回的數(shù)據(jù)。
   

7 網(wǎng)關通過4G連接104平臺

1. 網(wǎng)關通過4G連接104平臺，則網(wǎng)關作為socket的客戶端，此時需要開啟如下的“to Cloud”功能
   

選項 說明
兩個啟用 都設置成Yes
端口 2404.默認，不能修改。
遠程服務器IP和端口 填寫104平臺的IP和端口
注冊幀 網(wǎng)關和平臺建立連接后，發(fā)送的注冊幀數(shù)據(jù)。填寫16進制數(shù)據(jù)。
如填寫 31 32 33 34 35 36。則網(wǎng)關和平臺建立連接后，會發(fā)送字符串“123456”給平臺。

2. 配置完成后，點擊下載，把工程下載到網(wǎng)關中。

8 案例總結(jié)
使用協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關可以很方便的實現(xiàn)不同協(xié)議的設備之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。大量節(jié)省了項目實施過程的時間成本，人力成本。VFBOX網(wǎng)關產(chǎn)品都是工業(yè)級品質(zhì)，符合工業(yè)應用的場景。只需要簡單的參數(shù)配置，可以很快完成設備和系統(tǒng)之間的連接。方案優(yōu)點：

1. 不需要修改設備里的程序。
2. 不影響設備原有的工作方式和功能。
3. 只需要簡單的配置就可以實現(xiàn)功能需求。
4. 設備長期穩(wěn)定工作。
5. 網(wǎng)關運行架構如下
   

審核編輯 黃宇