GPRS終端網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)方案

1、2021-1-16GPRS終端網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)方案1. 項(xiàng)目現(xiàn)狀 客戶上層應(yīng)用需求通過(guò)工控軟件Ifix完成 現(xiàn)場(chǎng)RTU數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信終端數(shù)據(jù)傳輸在終端WDT通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)軟件進(jìn)行通信 網(wǎng)關(guān)與Ifix之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)第三方的虛擬串口軟件來(lái)交換2. 需要解決的問(wèn)題 現(xiàn)有網(wǎng)關(guān)只適用于為少量的WDT服務(wù),當(dāng)WDT數(shù)量增大或者數(shù)據(jù)量增大到一定程度時(shí),會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失與WDT的斷鏈等情況,從而影響正常的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制. 現(xiàn)有網(wǎng)關(guān)只實(shí)現(xiàn)來(lái)回?cái)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),沒有存儲(chǔ).針對(duì)Ifix的工作特點(diǎn)與機(jī)制,會(huì)造成數(shù)據(jù)回應(yīng)不及時(shí),有時(shí)還會(huì)造成在短時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)量突然增口.阻塞網(wǎng)絡(luò). 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采用ModBus工作控制

2、協(xié)議,采用在PC上虛擬串口的方式,當(dāng)虛擬過(guò)多串口后,對(duì)系統(tǒng)資源占用較大,對(duì)通信質(zhì)量也會(huì)影響.3. 網(wǎng)關(guān)性能設(shè)計(jì) 擴(kuò)展網(wǎng)關(guān)通信容量,允許更多的設(shè)備同時(shí)在線. 支持多工程應(yīng)用,使應(yīng)不同的需求,使網(wǎng)關(guān)更加通用方便4. 網(wǎng)關(guān)通信結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.1 通信結(jié)構(gòu)圖 改變網(wǎng)關(guān)與Ifix通信機(jī)制,采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式.使Ifix能夠及時(shí)得到設(shè)備回應(yīng). 改變網(wǎng)關(guān)與Ifix通信協(xié)議,丟棄虛擬串口的方式,采用ModBus-TCP協(xié)議. 改變數(shù)據(jù)招測(cè)機(jī)制.分為網(wǎng)關(guān)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,Ifix對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān).通過(guò)WDT ID與虛擬IP映身.網(wǎng)關(guān)不再是原來(lái)的純透穿工作方式.網(wǎng)關(guān)負(fù)擔(dān)了更多的工作.更加智能化.5. 新功能設(shè)計(jì) 無(wú)線通訊網(wǎng)關(guān)可以

3、設(shè)定時(shí)間間隔的的輪詢或直接招測(cè)或控制命令當(dāng)向該設(shè)備直發(fā)送起/停/復(fù)位命令時(shí)）接遠(yuǎn)程DTU設(shè)備 無(wú)線通訊網(wǎng)關(guān)需安裝關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)如（SQL2000或者Access）,下發(fā)命令和讀取命令用不同數(shù)據(jù)表。下發(fā)命令響應(yīng)時(shí)間在15秒以內(nèi)。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)表單根據(jù)設(shè)定的設(shè)備通訊地址及其偏移量（地址范圍）、ID等信息自動(dòng)生成。 網(wǎng)關(guān)軟件中遠(yuǎn)程設(shè)備的通訊站地址，通訊起始地址及其地址范圍（偏移量），通訊設(shè)備ID及與iFix/MB1通訊地址對(duì)應(yīng)關(guān)系均可設(shè)定。 當(dāng)上位下發(fā)操作命令（寫數(shù)據(jù)）時(shí)下發(fā)至中間過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，網(wǎng)關(guān)軟件根據(jù)檢測(cè)被寫遠(yuǎn)程設(shè)備數(shù)據(jù)變化與否向該設(shè)備發(fā)送寫命令。并優(yōu)先讀取該設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)。成功后繼續(xù)原循環(huán)。 通訊

4、掃描方式按照通信結(jié)構(gòu)圖做成雙循環(huán)方式。 對(duì)遠(yuǎn)程RTU讀寫的功能碼根據(jù)設(shè)定通訊地址及偏移量，站地址，及對(duì)應(yīng)ID由網(wǎng)關(guān)軟件自動(dòng)生成。IFIX對(duì)網(wǎng)關(guān)軟件過(guò)程數(shù)據(jù)的讀寫命令解析由網(wǎng)關(guān)軟件完成。6. 組態(tài)軟件Ifix與網(wǎng)關(guān)通信映射關(guān)系 虛擬IP的管理 IFIX驅(qū)動(dòng)最多對(duì)應(yīng)8個(gè)虛擬IP通過(guò)在網(wǎng)關(guān)所在服務(wù)器上虛擬多個(gè)局域網(wǎng)IP地址,用戶每次數(shù)據(jù)采集使用iFix通過(guò)Modbus tcp協(xié)議一次性對(duì)多個(gè)RTU進(jìn)行采集.網(wǎng)關(guān)接收iFix發(fā)來(lái)的采集指令后,通過(guò)解析得到相應(yīng)的寄存器地址(并非實(shí)際),然后從數(shù)據(jù)庫(kù)中或者直接從RTU中獲取與之對(duì)應(yīng)的實(shí)際的RTU寄存器地址采集值.重新打包成Modbus tcp協(xié)議包后通過(guò)虛

5、擬IP發(fā)回給iFix軟件. 通信地址映射為了實(shí)現(xiàn)上節(jié)所描述功能,需要在網(wǎng)關(guān)中作寄存器地映射,映射的一端表示iFix一發(fā)的地址,另一端表示實(shí)際的RTU寄存器地址,.網(wǎng)關(guān)收到雙方數(shù)據(jù)后,通過(guò)兩種協(xié)議及地址轉(zhuǎn)換后回應(yīng)給對(duì)方.iFix/MB1設(shè)備ID站址功能碼RTU寄存地址偏移40001-4001012345678035103-Holding Register40011-400201040011-4002012345678021240011-400201000001-00003123456780351注：?操作命令00017-00019300004-0000612345678021200017-000

6、19300007-0000912345678026300017-00019300010-0001212345678014400017-00019300013-0001512345678031500017-00019300016-0001812345678027600017-0001933000112345678242804-Input Resgister30002300021234567809273000230003123456781929300023000412345678202030002300051234567818233000230006123456782225300023000712

7、34567832263000230008123456780831300023000912345678122230002300101234567816213000230011123456783824300023001212345678153230002300131234567834303000230014123456783033300021000112345678242802-Input Status1000110002123456780927100011000312345678192910001100041234567820201000110005123456781823100011000612345678222510001100071234567832261000110008123456780831100011000912345678122210001100101234567816211000110