可编程Modbus网关在非标称重仪表的应用

1.概述

上海卓岚信息科技有限公司是一家专业提供工业物联网解决方案的高新技术企业，注册商标“ZLAN”。公司研发的产品：物联网芯片、串口转以太网模块、串口服务器、可编程Modbus网关、4GDTU、远程IO控制器等各类工业接口转换器。

本文将重点介绍上海卓岚可编程Modbus网关，支持的产品有：

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

1.1.项目背景

随着工业物联网的推进，各行各业的设备数据都需要采集到平台。但是，并不是所有的设备的数据都能很方便的推送到平台。比如，原始通讯接口为RS232接口的称重仪表，采用的是ASCILL码方式表示重量。推送方式为主动定时连续推送，数据稳定推送，部分称重仪表为指令推送。如地磅，轴重仪，分析天平等，各家协议也不完全相同，称重数据无法快速上云，数据化纺织无法快速前进。

1.2.技术指标

常见的称重仪表五花八门，如图 1-1不同公司协议不容，同一公司不同型号协议不同。

图一 常见称重仪表

图二 常见称重仪表型号

2.需求分析

2.1.称重仪表采集需求

宁波科力称重仪表，使用modbus网关模拟地磅主推送16进制数据，如图 2-1。02 20 20 20 20 20 20 33 35 30 20 20 20 33 35 30 0d，实际内容为 350 350，单位KG。

图三 串口协议通讯

图四 宁波科力称重仪表上位机软件

图五 宁波科力称重仪表

2.2.采集协议需求

普通称重仪表地磅，一般称重数据为正数，如上海耀华，上海大华，宁波柯力地磅。在医药行业，纺织行业，化学制品行业，称重仪表需要正数和负数两种方式显示。比如，标定值为50mg为0值。使用分析天平做数据处理，那么会出现正负值。

称重仪表的称重数据一般是临时的，数据产生后也需要及时清除，不然会出现重复称重。

	代表称重仪表	字符报文	16进制报文
1	耀华/科力	350 350	02 20 20 20 20 20 20 33 35 30 20 20 20 33 35 30 0d	正数
2	岛津	-3.516 GS	20 20 20 2D 33 2E 35 31 36 20 20 47 53 0D 0A	正数
3	岛津	+2.935  GS	20 20 20 2B 32 2E 39 33 35 20 20 47 53 0D 0A	负数

3.实现方案

根据需求，每个称重仪表厂家格式不同，但是都能拿到称重协议。上海卓岚可编程Modbus网关可以对已知协议转换成标准的Modbus网关格式或者JSON格式上报到云平台。这里以Modbus协议为例，方便工业自动化客户做系统集成。ZLAN5143BI是上海卓岚常用的可编程的Modbus网关，485通讯接口使用光隔离方式，保证通讯的稳定。这里上位机使用测试软件Modbus_poll，采集两个32位的整形数据。

图六 Modbus Poll读取数据

图七 串口数据测试

上海卓岚可编辑Modbus网关配置如下图，IP地址和通讯的电脑在同一个局域网内，波特率和串口设备一致即可。点击“升级固件”，下载配置完成的转换文件httpd.txt，如下图。可编辑文件可以向上海卓岚技术咨询获取。

图八 Modbus网关配置

图九 Modbus网关下载配置文件

4.结论

卓岚可编程Modbus网关可以对大多数已知协议的字符数据和16进制的数据实现Modbus协议转换，并且可以对不同厂家的设备进行整合。数据可以采集完成之后，根据需求，可以对采集的数据定时清零。网关配置完成后，后续还能对不同厂家称重仪表的称重协议继续扩展，实现一个设备，多种协议转化为一种协议。降低项目硬件成本，提高软件使用效率。存在的问题，对带有小数的数据无法进行转换，但是这个没关系。因为Modbus数据上传之后，在组态等上位机平台能够做线性变换做平移缩放。