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NB1A1十六路串口服务器配置高级功能详解

NB1A1串口服务器是亿佰特自主研发的隔离型16路工业级串口服务器系列产品,可实现16路RS485串口到以太网口数据的双向透明传输。该以太网串口服务器广泛应用于机房监控、环境监控、智能交通、道闸控制、智能快递柜等行业。前文小编介绍了NB1A1串口服务器产品功能特点和LED指示灯介绍16路RS485串口服务器快速入门应用教程NB1A1隔离型16路串口服务器基本功能详解。本文会重点介绍NB1A1隔离型16路RS485串口服务器高级功能介绍,具体功能如下:

一、心跳包与注册包

1心跳包

在客户端模式,用户可以选择发送心跳包,自定义设置心跳包时间。心跳包可以选择网络心跳包、串口心跳包两种模式,支持16进制与ASCII码发送,此心跳包非MQTT心跳,使用MQTT客户端模式需要关闭,MQTT心跳只能在“MQTT参数配置”栏下配置“心跳周期”,MQTT心跳包内容受到协议约束不开放配置,建议不要配置小于60s,比如阿里云手册中建议使用120s

心跳包发送模式:

1.   默认为关闭心跳包模式。

2.   串口模式->设备按照设定的心跳时间间隔向串口总线发送心跳内容。

3.   网口模式->设备按照设定的心跳时间间隔向网口总线发送心跳内容。

自定义心跳包内容(最大支持 128 字节(ASCII)数据、64 字节(HEX)数据)

自定义心跳包发送时间间隔,设置为 0 时关闭心跳包功能,设置值大于零则打开心跳包功能,打开时可设置范围:(1-65536)秒,默认值为 0

2注册包

在客户端模式下,用户可以选择发送注册包,自定义设置注册包时间。

注册包支持以下几种模式:

1.   网络与设备建立连接时发送 MAC 地址(OLMAC)。

2.   网络与设备建立连接时发送自定义注册包的数据(OLCSTM)。

3.   网络与设备建立连接后,设备向网络发送的每包数据都在前面加  MAC 地址(EMBMAC)。

4.   网络与设备建立连接后,设备向网络发送的每包数据都在前面加自定义注册包数据(EMBCSTM)。

自定义注册包内容(最大支持 128 字节(ASCII)数据、64 字节(HEX)数据)

【注】配置注册包时建议不要使用特殊字符(比如“,”“”“/”等),若要使用建议使用16进制配置。

二、短连接

在客户端模式下,支持网络短连接(默认关闭该功能),TCP短连接主要用于节省服务器资源开销,一般应用于多点(多客户端)对一点(服务器)的场景。

TCP短连接功能应用于  TCP Client  模式下,开启短连接功能后,只在发送信息时请求与服务器进行连接,连接成功后,在设定的时间内串口未接收导数据或网口无数据收发,设备会自动断开连接。

短链接保持时间设置为 0 时关闭短连接功能。设置范围为(2-255)秒时,短连接功能打开,默认保持时间为 0 秒(关闭短链接)。

开启短连接后,需要使用 0 端口,否则设备断开后,60S 内不能进行重连。

三、串口缓存清理

TCP连接未建立时,串口接收的数据将会被放在缓存区,串口接收缓存是1024字节,网络连接成功后,可通过配置选择清空串口缓存或者将缓存通过网络进行发送。

启用:设备不保存连接建立前串口收到的数据。

禁用:在连接建立后网络将会收到串口缓存的数据。

四、Modbus 网关

1、协议转换

1串口服务器modbus协议转换

启用:对Modbus数据进行校验非Modbus数据(RTU/TCP)抛弃不进行传输,将Modbus RTU协议与Modbus TCP协议进行互转。

禁用:不进行协议转换但对Modbus数据进行校验,非Modbus数据(RTU/TCP)抛弃不进行传输。

2、简单协议转换

Modbus RTU数据转换为Modbus TCP数据,或将Modbus TCP数据转换为Modbus RTU数据,实现以太网Modbus 数据与串口 Modbus 数据的互转。

简单协议转换可以工作在任意模式(TCP客户端、TCP服务器、UDP客户端、UDP服务器、MQTT客户端),该网关模式不支持多主机操作,需要多主机请使用“存储型网关”和“多主机模式”。

简单协议转换配置:

2串口服务器配置协议转换

Modbus Poll Modbus Slave 软件调试:

软件连接设置:

3串口服务器软件链接设置

软件寄存器读取与仿真配置:

Poll 菜单选择 SetupàRead/Write Definition

4串口服务器仿真配置

Slave 菜单选择 SetupàSlave Definition

5串口服务器仿真配置

通讯演示:

6串口服务器通讯演示

3、多主机模式

相对简单协议转换只能存在一个 Modbus 主站,而多主机模式则可以同时接入多台 Modbus TCP 主机,当多台 Modbus 主机同时访问时,Modbus 网关时会进行总线的占用调度(RS-485总线只能一次处理一个请求,而多主机模式则会根据 TCP 请求先后进行排序处理,其他链路进行等待),从而解决总线冲突问题(目前在服务器模式下最多支持 16 Modbus TCP 主机连接,多路主机同时接入是应当注意请求间隔和超时时间的匹配,否则会应为串口传输速率远小于以太网传输速率导致丢包,若需要快速响应建议使用“存储型网关”),只支持工作在TCP 服务器模式,并且从机只能在串口,否则无法正常工作。

随着主机数量的增加相应的应当增加 Modbus 超时时间,若需要多台主机连续高速请求建议使用“存储型网关”,建议在无多路主机使用时配置为“简单协议转换”。

7串口服务器多主机模式

软件配置与寄存器配置参考“简单协议转换”,同时开启多个 Modbus Poll 软件(3 路为例,服务器模型下最多可以支持 8 路)。

8串口服务器多主机配置

4、存储型网关

存储型网关不仅对总线数据进行仲裁还将对重复的读取指令进行存储,当不同主机请求相同数据时网关无需在多次询问 RTU 设备寄存器状态,而直接返回存储区内缓存的数据,极大程度上提升了网关的多主机请求处理能力,同时也缩短了整个请求流程所消耗的时间。用户可以根据需求自定义存储区指令轮询间隔以及指令存储时间。

9串口服务器存储型网关

存储型网关作为对多主机请求性能的优化,也是只能工作在 TCP 服务器模式,提升了网络侧的响应速度。

存储型网关特点:

1  网关具有缓存用于存储指令和返回结果的存储(03/04 125 个寄存器,01/02 2000个寄存器);

2  RTU 响应超时自动清空缓存,保证数据的实时性和真实性;

3  轮询间隔可进行自定义,0-65535ms(默认:200ms)

4  网关会根据用于配置的指令存储时间轮询 RTU 设备,MODBUS 主机在存储时间内没有再次查询该指令,网关自动删除存储指令释放缓存;

5  第一条读取指令与控制指令(05060F10 功能码)会直接访问 RTU 设备;

6  仅支持 01020304 功能码 Modbus 查询结果存储;

5、可配置型网关

配置型网关根据预配置的 MODBUS 指令,自动轮询 RTU 设备寄存器(仅支持 MODBUS 读指令的配置),非存储表内指令直接操作 RTU 设备,可以将经常读取的指令提前存储在网关内,可以缩短响应时间(查询配置的指令),数据不会直接发送给服务器需要 Modbus 主机请求才会返回,与“简单协议转换”使用方法类似,若需要将数据自动上传到服务器请选择“自动上传”。由于以上特点,可配置型网关的串口侧只可连接 Modbus 从站。

10串口服务器配置型网关

指令存储说明(增加,指令错误与格式错误无法添加,无需添加 CRC 校验位):

11串口服务器存储型网关指令说明

指令存储说明(删除):

6、自动上传

在客户端模式(TCP 客户端、UDP 客户端、MQTT 客户端、HTTP 客户端)网关会自动轮询存储指令表内指令并上传至服务器,可以根据需求选择反馈格式(Modbus RTU 格式或者Modbus TCP 格式)以及指令轮询间隔(0-65535ms)。

指令预存储参考“可配置型网关-指令存储说明”。

如使用 Modbus TCP 格式则需要开启 RTU=TCP 协议转换。

TCP 客户端演示(Modbus RTU格式)

12串口服务器自动上传

TCP 客户端演示(Modbus TCP 格式)

13串口服务器TCP客户端演示

五、串口服务器固件升级

用户可以通过网线对设备进行固件升级,升级方法详升级包(有新的固件会上传至官网相关下载中)。

今天的分享就到这里啦,EBYTE每一天都致力于更好的助力物联化、智能化、自动化的发展,提升资源利用率,更多产品更多资料,感兴趣的小伙伴可以登录我们的亿佰特官网和企业公众号(微信号:cdebyte进行了解,也可以直接拨打400电话咨询技术专员!

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