在現(xiàn)代工業(yè)自動化與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)系統(tǒng)集成領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)底層串口設(shè)備數(shù)據(jù)與上層監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平臺的無縫對接是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本次演示旨在展示如何利用智嵌物聯(lián)的串口服務(wù)器設(shè)備,與業(yè)界廣泛使用的OPC服務(wù)器軟件——Kepware KEPServerEX進(jìn)行通信配置,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與集成,為北京的各類信息系統(tǒng)集成項(xiàng)目提供高效、可靠的解決方案。
一、 演示環(huán)境與組件介紹
- 硬件設(shè)備:智嵌物聯(lián)串口服務(wù)器
- 型號示例:ZQWL-xxx系列(具體型號根據(jù)項(xiàng)目需求選定)。
- 功能:將傳統(tǒng)的RS-232/485/422串口設(shè)備立即接入以太網(wǎng),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)透傳。設(shè)備通常支持TCP Server/Client、UDP、Http等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,并具備堅(jiān)固耐用、配置靈活等特點(diǎn)。
- 軟件平臺:Kepware KEPServerEX V6
- 簡介:PTC旗下的一款領(lǐng)先的工業(yè)連接平臺,作為OPC服務(wù)器(支持UA與Classic),它能夠與幾乎所有的PLC、儀表、傳感器等工業(yè)設(shè)備通信,并為SCADA、MES、ERP等上位系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接口。
- 其他要素
- 串口設(shè)備:模擬一個支持Modbus RTU協(xié)議的溫濕度傳感器或PLC。
- 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境:標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)局域網(wǎng)。
- 實(shí)施地點(diǎn):北京某信息系統(tǒng)集成服務(wù)商實(shí)驗(yàn)室或客戶現(xiàn)場。
二、 通信配置步驟演示
第一步:智嵌串口服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)與串口參數(shù)配置
- 通過Web瀏覽器登錄串口服務(wù)器的管理界面。
- 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置:為串口服務(wù)器分配一個固定的本地IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān),確保其與運(yùn)行KEPServerEX的工控機(jī)在同一網(wǎng)段內(nèi)能互通。
- 串口參數(shù)設(shè)置:根據(jù)所連接的傳感器或PLC的協(xié)議要求,精確設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位等參數(shù)(例如:9600, 8, 1, None)。
- 工作模式設(shè)置:選擇“TCP Server”模式。設(shè)置一個本地監(jiān)聽端口(例如:502)。這意味著串口服務(wù)器將在該端口等待KEPServerEX軟件的連接。
第二步:Kepware KEPServerEX通道與設(shè)備配置
- 在KEPServerEX中創(chuàng)建一個新的“通道”(Channel)。
- 選擇設(shè)備驅(qū)動:在“設(shè)備驅(qū)動”列表中選擇“Modbus TCP/IP Ethernet”。
- 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù):在通道屬性中,輸入智嵌串口服務(wù)器的IP地址和上一步設(shè)置的端口號(如502)。
- 在該通道下創(chuàng)建一個新的“設(shè)備”(Device)。
- 設(shè)備模型選擇:根據(jù)實(shí)際連接的串口設(shè)備協(xié)議選擇,例如“Modbus RTU”。(關(guān)鍵點(diǎn):雖然網(wǎng)絡(luò)層是TCP/IP,但串口服務(wù)器透傳的是RTU協(xié)議幀,因此設(shè)備模型選RTU)。
- 設(shè)置設(shè)備屬性:定義設(shè)備ID(即Modbus從站地址),并調(diào)整通信超時、輪詢速率等參數(shù)。
第三步:數(shù)據(jù)標(biāo)簽(Tag)創(chuàng)建與測試
- 在創(chuàng)建的設(shè)備下,添加具體的“靜態(tài)標(biāo)簽”。
- 根據(jù)傳感器或PLC的地址表,正確定義標(biāo)簽的地址(例如:保持寄存器40001對應(yīng)的地址為400001)。
- 保存所有配置。KEPServerEX將開始通過智嵌串口服務(wù)器,向串口設(shè)備發(fā)起Modbus TCP(封裝了RTU幀)請求。
- 使用KEPServerEX自帶的“客戶端接口工具”或“Quick Client”進(jìn)行測試,讀取標(biāo)簽的實(shí)時值。成功讀取到數(shù)據(jù)即表明通信鏈路全線貫通。
三、 在北京信息系統(tǒng)集成服務(wù)中的應(yīng)用價值
本次演示的方案,對于北京地區(qū)廣泛的信息系統(tǒng)集成服務(wù)(如智慧城市、智能建筑、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)線監(jiān)控、能源管理等)具有重要價值:
- 快速部署與兼容:無需改動原有串口設(shè)備,利用智嵌串口服務(wù)器快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng),并通過KEPServerEX強(qiáng)大的驅(qū)動庫與幾乎所有上位軟件(如WinCC、iFix、組態(tài)王、Ignition及各種數(shù)據(jù)庫和云平臺)集成。
- 降低布線成本與復(fù)雜度:將以太網(wǎng)延伸至設(shè)備側(cè),替代長距離、易受干擾的串口布線,特別適合大型廠區(qū)、樓宇等場景。
- 提升系統(tǒng)可靠性與可維護(hù)性:網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)便于遠(yuǎn)程監(jiān)控、配置和維護(hù)設(shè)備狀態(tài),提高了整個集成系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)維效率。
- 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口:OPC UA/DA標(biāo)準(zhǔn)接口為數(shù)據(jù)融合與分析提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),符合工業(yè)4.0及智能制造的發(fā)展方向。
四、
通過以上步驟,我們成功演示了智嵌物聯(lián)串口服務(wù)器與Kepware KEPServerEX軟件的協(xié)同工作。該方案硬件穩(wěn)定易用,軟件生態(tài)成熟,共同構(gòu)成了一個靈活、強(qiáng)大且標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān),能夠有效滿足北京及全國市場在工業(yè)自動化與物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)集成項(xiàng)目中,對于設(shè)備連接、數(shù)據(jù)匯聚和系統(tǒng)互操作的迫切需求,是構(gòu)建智能化解決方案的可靠基石。