modbus设备数据转IEC104项目案例

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#协议转换 #VFBOX #Modbus #网关 #IEC104

目录
1 案例说明
2 VFBOX网关工作原理
3 准备工作
4 设置网关采集MODBUS从站数据
5 启用IEC104协议转发数据
6 测试网关的104功能
7 网关通过4G连接104平台
8 案例总结

1 案例说明

设置网关采集Modbus设备数据
把采集的数据转成IEC104协议转发给其他系统。

2 VFBOX网关工作原理
VFBOX网关是协议转换网关，是把一种协议转换成另外一种协议。网关可以采集西门子，欧姆龙，三菱，AB PLC，DLT645，DLT698电表，modbus rtu tcp，环保的HJ212协议，opc ua和opc da，电力的IEC103 IEC104， IEC61850等，以及EthernetIP，Profinet IO，CCLink，EtherCAT现场总线协议，bacnet，MQTT，mysql，sqlserver数据库。不同型号的网关支持不同的协议，具体支持的协议参考网关侧面标签上的型号。依托500多种型号的网关产品，可以实现多种不同协议之间的互联互通。
网关连接在不同协议的设备之间，就像一个“翻译”，把一种设备支持的协议，转换成另一种设备支持的协议，从而实现两个不同协议的设备之间的数据交换。工作架构如下：
在这里插入图片描述

3 准备工作

VFBOX网关。支持采集modbus设备数据，IEC104协议转发。
电脑。IP设置成192.168.1.198，和网关在同一个网段。
网线、12V电源。
Modbus从站设备。本文用一个温湿度传感器进行测试。

4 设置网关采集modbus从站数据

硬件连接。首先确认设备的接口是RS232还是RS485接口。并按如下的方式进行连接。
接口类型设备网关
RS232接口 RX COM1-TX
TX COM1-RX
GND COM1-GND
RS485接口 A COM1-A
B COM1-B
在电脑上打开VFBOX Studio配置软件。新建工程，选择对应的设备类型。设备类型查看设备背面的标签。可选的型号有：VB301-1100，VB301-1200，VB301-1400，VB302-2400，VB303-2400.
点击新建设备，选择modbus RTU驱动。
输入设备名称，自己定义设备名称。
输入和设备相同的串口参数。比如，设备的波特率是9600，则下面的对话框也选择9600.
增加要采集的数据。输入数据的数据类型和寄存器地址。
填写说明。在添加“地址”的时候需要对modbus的通信指令有一些了解，这里面有一些默认的规则。可先查看设备的说明书，找到要读取的地址。然后通过对比下表进行设置。
数据区功能说明
0X Digital Coils 数据类型：Boolean
读写：可读写
寄存器地址：00001-09999（10进制），协议地址：0000H-270FH（16进制）
对应的功能码：01H 05H 0FH
1X digital Inputs 数据类型：Boolean
读写：只读
寄存器地址：10001-19999（10进制），协议地址：0000H-270FH（16进制）
对应的功能码：02H
3X Analog Inputs
数据类型：
1 Register: short word
2 Register: Long Dword float
4 Register: LLong Qword Double
读写：只读
寄存器地址：30001-39999（10进制），协议地址：0000H-270FH（16进制）
对应的功能码：04H
4X Holding Registers 数据类型：
1 Register: short word
2 Register: Long Dword float
4 Register: LLong Qword Double
读写：可读写
地址范围：40001-49999（10进制），0000H-270FH（16进制）
对应的功能码：03H 06H 10H
其他说明：
地址可填写5位或者6位的地址长度。
如果设备的地址是从0开始，则设置网关时地址加1。
地址是10进制。

举例1：假设要读取的地址是40015，数据类型是float，地址从0开始，则查看上表，40015对应的数据区是“4X Holding Registers”，且数据类型是float，则数据区选择“4X Holding Registers（2 Registers）”，设备地址从0开始，则在网关里配置为40016，配置如下：
在这里插入图片描述

举例2：假设读取数据的功能码是03，地址是0x39，地址从1开始，数据类型是double。查看上表可知，03功能码对应的数据区是“4X Holding Registers”，数据类型是double，则数据区选择“4X Holding Registers（4 Registers）”，地址是0x39，转换成10进制是57，则设置如下：
在这里插入图片描述

设置完成后，点击菜单“下载”，把工程下载到网关里。
点击菜单“查看数据”，查看网关采集到的数据。
如果显示的数据和实际不匹配，可能是字节顺序要调整。在下面的窗口中可以修改波特率，扫描间隔，通讯超时，字节顺序等参数。
数据类型
网关支持多种数据类型，用户在添加的时候可以根据采集到数据选择对应的数据类型。不同的设备可能有不同的数据类型名称，可对应选择。
Boolean 位，布尔变量。变量存储为 8 位（1 个字节）的数值形式，但只能是True 或是 False。
Char 有符号数，有负数。占用一个字节，8位。
Byte 无符号数，占用一个字节，8位。
Short 有符号短整型。有负数。长度2个字节，16位。
Word 无符号的短整型，长度2个字节，16位。
Long 有符号长整型，有负数。长度4个字节，取值范围为：-2^31 ~ (2^31 -1)。
DWord 无符号的长整型，且占4个字节，32位。
Float 单精度浮点型数据，长度 4 个字节，包括一个符号位、一个 8 位二进制指数和一个 23 位尾数。浮点型转换成10进制数据的时候请注意字节顺序问题。在不同的设备中字节顺序不同，有4种不同的字节顺序：1234、4321、3412、2143。网关在转发浮点型数据的时候，不对字节顺序进行调整，所以在转换的时候请参考被采集设备的浮点数顺序。
LLong LLong是长度为8个字节的有符号整数。有负数。
Qword Qword是长度为8个字节的无符号整数。
Double 双精度浮点(double)型，占8 个字节（64位）内存空间。

5 启用IEC104协议转发数据

启用IEC104服务
参数说明。
参数说明
启用 Yes，启动104功能
端口 2404。网关侦听端口，使用默认即可。
公共地址 11，可修改
最大帧长度 249，使用默认即可
周期上报间隔单位是秒。0是不定期上报。周期定时上报。
归一化数据类型 Float，使用默认即可
上报变化精度数据变化超过设定程度后，立即上报。周期上报的设置不影响变化上报。
添加要转发的数据。

类型说明
DI-SinglePoint 遥信 - 单点。地址范围：1-16384（十进制）
AI-MeasuredValueShot 遥测 - 短浮点。地址范围：16385-20480
DO-SigleCommand 遥控 - 单点。地址范围：24577-24832
AO-SetpointCommandShort 遥调 - 短浮点。地址范围：25089-25600
AI-MeasuredValueNormalized 遥测 - 归一化
AO-SetpointCommandNormaliezed 遥调 - 归一化
COUNTER-IntegratedTotals 遥脉 – 电度量