掌握 ARMxy 嵌入式工業(yè)計算機的 ModbusTCP 與 MQTT 通信操作技巧

引言

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，實時數(shù)據(jù)采集對于優(yōu)化生產(chǎn)流程和提高設(shè)備效率至關(guān)重要。Modbus RTU作為一種廣泛應(yīng)用的工業(yè)通信協(xié)議，因其簡單可靠而備受青睞。Node-Red作為一款強大的可視化編程工具，能夠極大地簡化數(shù)據(jù)流的創(chuàng)建與管理，使其成為實現(xiàn)設(shè)備間互聯(lián)互通的理想選擇。

本文將詳細(xì)介紹如何在鋇錸技術(shù)的ARMxy工業(yè)計算機上使用Node-Red工具，通過Modbus RTU協(xié)議來采集M160T IO模塊的數(shù)據(jù)。通過具體的步驟演示，我們將展示從配置環(huán)境到成功讀取IO模塊信息的全過程。無論您是剛剛接觸工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的新手，還是尋求提升現(xiàn)有系統(tǒng)功能的專業(yè)技術(shù)人員，本文都將為您提供實用的操作指南，幫助您快速掌握這一關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用技巧。

1 案例說明

案例功能：使用 node-red 工具通過 Modbus/RTU 協(xié)議采集 M160T IO 模塊數(shù)據(jù)，再經(jīng)過 MQTT 協(xié)議的轉(zhuǎn)換上傳到上位機Ubuntu?；?node-red 部署程序，實現(xiàn)獲取 M160T IO 模塊數(shù)據(jù)上傳到上位機。

圖 1

7.2 案例測試

本案例使用 node-red 工具、M160T IO 模塊和上位機 Ubuntu 通信。請通過網(wǎng)線將設(shè)備 ETH1、上位機和 M160T 模塊 連接至公網(wǎng)，確?？烧ＴL問互聯(lián)網(wǎng)。

下表提供了可用的在線公共 MQTT 服務(wù)器，可根據(jù)需要自行切換。

表 1

請按下圖所示使用網(wǎng)線連接?M160T ETHERNET?網(wǎng)口，并將電源連接到?DC/IN?接口。

圖?2

1）獲取從機?IP?地址及端口號

打開“ MxxxT_E?配置軟件?V1.5.1_t?”軟件，執(zhí)行以下操作查詢到?M160T?設(shè)備的?IP?地址和配置端口號。本次查詢?到的 IP 地址是 192.168.1.4，端口號配置為?502。我司提供的“ MxxxT_E?配置軟件?V1.5.1_t ”軟件位于產(chǎn)品資料?“ 程序相關(guān)ToolsWindows?”目錄下。

圖?3

圖?4

找到并雙擊?M160T?設(shè)備。

圖?5

設(shè)備默認(rèn)密碼為?1234。

圖?6

彈出窗口點擊確定。

圖?7

點擊讀取配置選項，獲取當(dāng)前設(shè)備信息。

圖?8

彈出窗口，點擊確定。

圖?9

選取網(wǎng)絡(luò)配置選項。

圖?10

獲取到當(dāng)前設(shè)備?IP?地址為?192.168.1.4，將監(jiān)聽端口配置為?502，連接模式選擇Modbus TCP?模式。

圖?11

點擊寫入配置選項，將配置信息寫入設(shè)備。

圖?12

彈出窗口，提示數(shù)據(jù)保存成功。

圖?13

點擊重啟設(shè)備，重新載入配置。

圖?14

圖?15

2）?Mosquitto工具安裝

Mosquitto 是一款開源的 MQTT 消息代理（服務(wù)器）軟件，提供輕量級的、支持可發(fā)布/可訂閱的的消息推送模?式。本文?node_mqtt.json?案例采用?node-red?與?Mosquitto 工具演示 MQTT 通信協(xié)議的通信功能。由于上位機 Ubun?tu?系統(tǒng)作為通信對象，因此需在 Ubuntu 終端執(zhí)行如下命令安裝 Mosquitto 工具。

Host#????sudo apt-get install mosquitto-clients

圖?14

3）設(shè)備發(fā)布/上位機訂閱

設(shè)備啟動，執(zhí)行?node-red?程序，將上位機登錄到?node-red?部署系統(tǒng)。

使用的依賴模塊有：“ node-red-dashboard ??”、“ node-red-contrib-modbus ??”以及自帶的?mqtt?模塊。請參考上方“安裝依賴模塊?”步驟安裝上相應(yīng)依賴模塊。

在上位機執(zhí)行如下命令，使用mosquitto_sub?工具訂閱?MQTT?主題。

Host#????mosquitto_sub ?-h ?broker.hivemq.com ?-p??1883 ?-t ?modbus/data

參數(shù)解析：

-h: ?指定 MQTT?服務(wù)器；

-p: ?指定 MQTT 服務(wù)器?TCP?端口；

-t: ?定義 MQTT 主題，可自定義命名。

圖?15

為便于測試，我司提供的經(jīng)驗證的?Modbus/TCP?與?MQTT?通信協(xié)議為案例“ node-rednode_red_mqtt?”目錄下的?modbus_mqtt.json 文件。請參考上方“導(dǎo)入節(jié)點文件?”步驟導(dǎo)入對應(yīng)節(jié)點文件。

導(dǎo)入文件成功后，點擊右上角部署按鈕，啟動程序。

圖?16

部署成功后，node-red?將通過?modbus/tcp?協(xié)議采集?M160T IO?模塊數(shù)據(jù)上傳到?MQTT?服務(wù)器，上位機將從 MQTT?服務(wù)器接收到對應(yīng)的消息。

圖?17

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