基于串口服务器实现多主机采集控制RTU节点设备

一适用型号

该笔记适用于NA111、NA111-A、NB114、NS1-TB、NT1-B、NT1、NA611-S、NA611-SA等具有Modbus多主机模式的串口服务器。

二功能说明

串口服务器的Modbus多主机网关支持多台Modbus TCP主机同时操作RTU设备，利用TCP/IP协议通讯打破RTU数据总线上只能存在一台主机的限制。

三应用介绍

本例程同时接入一台HMI（使用MCGS嵌入版软件）和SCADA（组态王）软件利用串口服务器（NA111）实现多主机控制采集RTU设备（这里通过Modbus Slave）。

应用框图

软件和硬件准备清单

软件：MCGSE组态环境（MCGS嵌入式开发环境）、KingView(组态王)、Modbus Slave、亿佰特网络配置工具。

硬件：NA111、USB转RS485、DC 12V电源适配器、线材若干。

四功能实现

1. 仿真从机与串口服务器配置

首先创建一个Modbus从机，注意波特率参数与协议的配置，协议需要选择RTU，波特率这可以根据RTU设备与串口服务器支持的波特率自由配置，通讯距离较远的建议使用低波特率保证传输的稳定性，这里就使用115200-8N1波特率，取消勾选流控相关参数。

接下来就可以配置串口服务器，设用PC打开设备对应的上位机（亿佰特网络配置工具），选择与串口服务器连接的以太网网卡（建议使用以太网接口配置设备），配置时地址可以不同，通讯时必须处于同一网段同一局域网下；

选择需要配置的设备，打开配置界面；

首先配置网络参数用于HMI与组态王连接串口服务器，需要保证组态王、HMI、串口服务器处于同一局域网相同网段，PC使用静态ip(192.168.3.100)，因此需要配置串口服务器的ip为192.168.3.25，多主机模式仅支持服务器模式，因此网络工作模式配置为TCP服务端，配置端口为502，网关配置为192.168.3.1；

配置串口参数与RTU设备保持一致使用115200-8N1；

配置串口服务器的网关模式，选择多主机，根据实际情况配置应答超时时间与请求主机同步配置，根据协议需求配置多主机模式的协议类型，如果主机使用Modbus TCP协议而从机使用Modbus RTU协议，因此需要勾选“RTU<->TCP协议转换”；

长时间无数据通讯的运行环境可以关闭超时重启功能，防止因主机长时间不请求导致串口服务器重启，这里还是启用该功能；

2. HMI界面配置与连接

配置HMI，连接串口服务器，先要添加设备驱动，选择“PLC”“莫迪康”“Modbus TCP”，该驱动不能直接使用需要挂载到父设备驱动下才能使用，因此还需要填加“通用TCP/IP父设备”；

配置父设备（即：HMI的本机IP与端口以及协议模式为TCP客户端）与目的IP参数（即：串口服务器的IP与端口）；

配置“Modbus TCP”协议设备，配置从机Modbus设备地址（即：1），配置Modbus等待时间（即：串口服务服务器配置的“Modbus应答超时时间”），配置需要HMI操作的参数寄存器（即：从机的寄存器类型与寄存器的地址）并关联HMI配置变量；

添加一个界面，在该界面添加一个文本控件勾选“显示输出”与“按键输入”，并配置如下参数；

3. 组态王界面配置与连接

首先创建设备驱动，点击“设备”“新建”打开设备驱动配置界面；

一直进行下一步，直到下图界面配置远程设备的IP与端口（即：串口服务器的IP与端口），可以查看地址帮助连接每个参数的含义，这里配置的参数不指定网络连接超时参数使用该软件默认值；

接下来一直下一步直到完成；

配置变量关联RTU设备的寄存器，如下图所示：

配置界面，添加文本控件勾选模拟值输出与模拟值输入，关联变量“test”;

启动组态王的“运行系统”，同时开启“HMI仿真运行系统”，仿真延时如下：

审核编辑：汤梓红