AiMaster800 8-Port Programmable Gateway: Serial to Modbus MQTT Database Multi-Protocol Conversion

AiMaster800 Product Overview

AiMaster800是rack-mounted Lua script programmable IoT controller by Shenzhen Yitian Guanglian Technology Co., Ltd.，采用1U标准rack-mounted安装设计，集成4个以太网口和8路可配置serial port，支持最多4个Luavirtual machine并行运行，是工业机房和中控室实现自定义协议转换、data采集、边缘计算和云端对接的高性能可编程平台。

AiMaster800支持标准Lua脚本编程，提供TCP/IP Client/Server、Modbus Master、SQLdatabaseInterface、MQTTInterface、serial portCommunication、实时时钟、data转换等丰富的函数库，Built-in Code Library包含数十种通信示例，可快速开发各类工业物联网应用。rack-mounted设计适合安装在标准机柜中，集中管理大量现场设备。

Key Product Features

• 1Urack-mounted设计：标准19英寸机架安装，适合机房和中控室集中部署，黑色金属外壳
• 8路可配置serial port：8路RS485/RS232可配置serial port，每路独立端子，支持多设备同时接入
• 4个以太网交换机port：ETH1-ETH4四个网口内置交换机功能，可直接连接多台主机
• Lua脚本可编程：支持标准Lua脚本语言，灵活开发自定义应用逻辑，无需修改硬件
• 多virtual machine并行：支持最多4个Luavirtual machine同时运行，每个virtual machine独立执行任务
• database网关功能：支持直接连接database网关，执行SQL语句、存储过程，断网data本地存储自动补发
• 丰富的函数库：提供TCP/IP、Modbus Master、SQLdatabase、MQTT、serial port、RTC实时时钟、data转换等完整函数库
• Built-in Code Library：预置数十种通信示例代码，可直接调用生成

Hardware Interface Description

接口布局

AiMaster800采用1U标准rack-mounted安装设计，正面从左到右依次为：电源接口、ETH1、ETH2、ETH3、ETH4四个以太网网口、8路可配置serial port接线端子、状态指示灯。背面设有散热孔和固定耳。

以太网接口

内置4口以太网交换机，四个网口可直接连接多台主机设备：

• ETH1：以太网口1，可连接电脑、HMI、PLC等主机
• ETH2：以太网口2，可连接电脑、HMI、PLC等主机
• ETH3：以太网口3，可连接电脑、HMI、PLC等主机
• ETH4：以太网口4，可连接电脑、HMI、PLC等主机

serial port定义（RS232/RS485可配置）

共8路serial port，每路可配置为RS232或RS485模式：

• serial port1（port1）：第一路serial port，可配置RS232或RS485
• serial port2（port2）：第二路serial port，可配置RS232或RS485
• serial port3（port3）：第三路serial port，可配置RS232或RS485
• serial port4（port4）：第四路serial port，可配置RS232或RS485
• serial port5（port5）：第五路serial port，可配置RS232或RS485
• serial port6（port6）：第六路serial port，可配置RS232或RS485
• serial port7（port7）：第七路serial port，可配置RS232或RS485
• serial port8（port8）：第八路serial port，可配置RS232或RS485

Programming Environment Description

编程界面

AiMaster800提供专用的Windows编程软件，界面包含代码项目管理、Edit、从代码库生成代码（Ctrl+D）、代码库管理、设置、保存并上传至控制器运行（F9）、保存当前项目至database（Ctrl+S）等功能。

工作模式

• 调试模式：EnableDEBUG库及PrintFunction，适合开发调试阶段使用
• 成品模式：禁用调试功能，优化运行性能，适合正式部署

Built-in Code Library

AiMaster800内置丰富的代码库，用户可通过"选择代码"功能直接调用示例代码：

• Lua基础：Lua函数定义及使用、基本语法、基本例子、脚本调试
• 网络通信：Lua网络服务例子、TCP/IP Client各种模式、TCP/IP Server各种模式
• 工业协议：ModbusMaster终端函数库、Modbusvirtual machineInterface
• database：Sqldatabase接口函数、database操作例子
• 物联网：mqttvirtual machineInterface、云平台例子
• serial portCommunication：serial port函数、serial port轮询slave例子
• 系统功能：动态生成代码、定时器输入、基本输出、data转换、实时时钟

Core Functions Detailed

TCP/IP ServerFunction

• startserver：启动TCP/IP Server，可设置支持10个客户端同时连接
• 递增port模式：监听port范围7000-7009，接收超时可配置
• 透传模式：支持透传模式启动，实现serial portdata透明传输到网络
• srvwaitrec：等待TCP/IP Server触发接收消息
• srvreadrecstr：从Server TCP/IP缓冲读取客户端data
• srvresp：通知Server此客户端data处理已经完成

TCP/IP ClientFunction

• startclient：启动客户端服务，以直读直写模式连接指定服务器IP和port
• cliwriteastr：向服务器发送stringdata
• clireadastr：从服务器接收stringdata
• cligetrhost：读取指定索引的客户服务的远程服务器IP和port

database网关功能

• connectodb：与database网关建立TCP/IPconnect
• data类型设置：setval_string（字符串）、setval_float（浮点）、setval_int（整数）、setval_dt（日期时间）
• datachanged：判断data是否发生变化，仅在data变化时更新database
• sql_insert：向database插入data，断网时data存在本机Flash，通讯恢复后自动补发
• sql_execproc：执行指定的存储过程，接收返回结果集
• execsql：执行标准SQL语句，支持update、select、select count等操作
• 断点续传：断网data本地存储，通讯恢复后自动补发

Modbus MasterFunction

• modmaster.readrtu：通过serial portreadModbus RTUdata，支持设置serial port、站号、number of registers、data格式等参数
• 返回dataParse：支持浮点数解析，可将原始data转换为工程值
• 多设备轮询：支持循环轮询多个slavedevice

serial port通信功能

• lib_uart.queryuart：用serial port执行一次轮询，可发送任意data并接收slave返回data
• lib_uart.uart_rxnw：非阻塞式接收serial portdata，支持设置超时时间
• Custom Protocol：支持发送任意data，符合slave通讯协议规范即可

系统功能

• rtc.getdatetime：读取实时时钟时间和日期
• syslib.ossleep：currentvirtual machine睡眠指定毫秒数，释放CPU资源（0~60000毫秒）
• 多virtual machine调度：多个virtual machine通过sleep函数主动让出CPU，实现协作式多任务

Technical Specifications

Typical Application Scenarios

• 机房data集中采集：8路serial port同时采集大量设备data，rack-mounted安装集中管理
• 工业data采集入库：采集Modbusdevicedata，直接写入SQLdatabase，断网自动补发
• 协议转换网关：通过Lua脚本实现任意serial port协议到TCP/IP、MQTT的转换
• 边缘计算控制器：在本地完成data处理、逻辑判断、报警输出，减少云端压力
• 多设备集中监控：多virtual machine并行运行，同时处理8路serial port和多个网络通信任务
• 云平台对接：通过MQTT或TCP主动上传data至各类云平台