基于NA111 ModBus485시리얼 디바이스 서버的산업 자동화监控与控制

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基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制

背景

산업 자동화监控与控制是指使用기술设备和软件系统自动地操控和监视生产过程,以提高效率、质量、可靠性和安全性。这通常涉及到机械设备、电子硬件和계산软件的协调工作,通过减少人工干预来优化工业操作。在산업 자동화监控与控制领域,시리얼 디바이스 서버起着至关重要的作用,主要通过为旧式和现代工业设备提供네트워크연결和远程통신功能,能极大地提高工业系统的可操作性和灵活性。시리얼 디바이스 서버在산업 자동화监控与控制中的几个关键作用主要包括:设备네트워크化,데이터통합与中心化管理, 实现远程监控和控制,增强系统的可扩展性和兼容性,提供高效的故障诊断与维护支持。本文将介绍一种기술方案:使用NA111 ModBus485시리얼 디바이스 서버来实现산업 자동화监控和控制,并详细介绍NA111시리얼 디바이스 서버的使用。

方案设计

设想一个位于化工厂的산업 자동화监控与控制系统,中心使用시리얼 디바이스 서버来实现高效的设备管理、데이터采集和远程操作。这个시나리오涉及复杂的化学反应过程,需要精确控制온도、压力、流速等多种매개변수,以确保产品质量和过程安全。以下是大致的方案设计。

业务시나리오개요

化工厂的生产线包括多个反应釜、蒸馏塔和其他处理设备,这些设备需要严格监控和控制以维持稳定和安全的生产환경。通过利用시리얼 디바이스 서버,可以将这些物理设备연결至中央监控系统,实现데이터的实时采集和원격 제어。

系统组件

센서与액추에이터: 各种센서安装在关键位置,例如反应釜的온도和压力센서、流量计等,以实时监测生产状态。액추에이터如电动阀门和泵的控制装置,根据自动化系统的命令调节反应条件。
流程框架图大致如下:

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图
  • 시리얼 디바이스 서버: 所有센서和액추에이터通过RS-485인터페이스연결到NA111 ModBus485시리얼 디바이스 서버。该服务器将设备的串行데이터转换为네트워크데이터,使中央控制系统能够通过以太网访问这些데이터。
  • PLC (可编程逻辑제어기): PLC수신从시리얼 디바이스 서버传来的센서데이터,并根据预设的程序逻辑控制액추에이터,调整工艺매개변수。
  • SCADA系统 (监控与데이터采集系统): 作为中心监控系统,SCADA负责显示实时데이터、生成报警、记录历史信息,并允许操作员进行원격 제어和故障诊断。
  • 人机界面 (HMI): 提供给操作员的图形界面,用于实时보기和控制生产过程。

下面我们一起看一下NA111这款시리얼 디바이스 서버的详细설정매개변수。

设备사양,性能매개변수

NA111是成都亿佰特电子科技有限公司生产的一款高性能的Modbus 485시리얼 디바이스 서버,设计用于将RS-485串行통신设备接入以太网,不仅支持多种工作모드,也可以使用多种방식对设备进行설정。通过它设备能够快速实现네트워크연결,支持远程访问和控制。它也支持广泛的工业통신 프로토콜,能够无缝통합到现有的工业환경中,提供稳定可靠的데이터传输。

设备详细的사양매개변수

순번매개변수매개변수值
1전원 공급电压直流8V~28V
2工作电流73mA@12V
3인터페이스방식시리얼 포트(RS485,3*3.81mm 凤凰端子) 网口(RJ45)
4工作모드TCP Server、TCP Client、UDP Server、UDP Client、HTTP Client、MQTT Client(默认 TCP Server)
5Socket연결支持 6 路클라이언트연결(TCP 服务器모드)
6IP获取방식DHCP、静态 IP(默认静态 IP)
7域名분석支持
8설정방식Web 网页설정 、 上位机설정 、AT指令설정
9IP주소可自定义(默认 192.168.3.7)
10本地포트可自定义(默认 8887)
11子网掩码可自定义(默认 255.255.255.0)
12工作온도-40 ~ +85℃,산업용
13工作湿度10% ~ 90%,相对湿度,无冷凝
14存储온도-40 ~ +125℃,산업용
15크기大小110 mm * 66mm * 30mm
16打包机制512 Byte

功能框架

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图1
基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图2
基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图3


更多的官方的문서可以查阅 https://www.ebyte.com/product-view-news.html?id=1886

设备설정,배선

上面介绍了设备的매개변수,下面我们一起来看看在实际的业务시나리오中,如何使用它,如何설정它来采集데이터和下发指令。

设备开箱,实物如下图:

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图4
基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图5


设备支持8V~28V直流电压,我们使用12v的电源给他전원 공급,接好电源后 电源灯会亮起。

然后将modbus 485的센서연결到设备,如果没有센서,可以借助modbus poll和modbus slave软件来模拟。如果使用软件来模拟的话,还需要准备一个USB转485的转接设备,接入到设备上,要将A端接A端,B端接B端,注意不要接反。

下面我使用一个RS485的灯控板来演示它的使用与설정

然后给设备插上网线,네트워크연결后,M0指示灯绿灯会常亮。

如下:

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图6

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图7


接好线后,我们开始설정设备。

设备설정

설정设备,首先需要下载设备的上位软件。下载주소
https://www.ebyte.com/pdf-down.aspx?id=3229
官方的上位机软件只能在windows上使用,由于我使用的是Mac电脑,所以采用了另一种설정设备的방식,使用设备内置的web页面来설정设备。
将设备与mac电脑连到同一个网段,必须是192.168.3.* 开头,然后在mac的浏览器中열기网页http://192.168.3.7。你会看到如下的로그인页面,直接클릭로그인即可。

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图8


로그인后,你会看到如下的설정页面。

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图9


接下来我们설정设备,用它来采集设备的데이터。

我们使用시리얼 포트来采集rs485的信号,然后使用mqtt来上传。
설정如下:

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图10


注意红色区域的설정信息
目的IP/域名 需要填写mqtt broker的域名或ip。这里直接使用的测试的emq주소。
发布的主题是NA111 向外发布信息的主题: all/ebyte/push
订阅的主题是用于接受外部指令的主题:all/ebyte/sub
这里的主题等下要用。

然后我们使用MQTTX软件来给NA111보내기指令。
注意설정,mqtt버전选3.1。 域名和포트都要和NA111설정一致。

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图11

在MQTTX中我们需要订阅all/ebyte/push主题来接受NA111보내기的消息。然后要发布all/ebyte/sub主题来给NA111下发指令。如下图:

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图12


这里还需要注意,接受和发布的消息형식都需要 为HEX,16진법。
当보내기指令后, NA111的TXD和RXD两个指示灯会闪烁一下,这表明通讯成功,有데이터收发。

显示效果:

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图13

在 NA111的설정页面,工作모드有很多种,支持TCP클라이언트,TCP服务器,UDP클라이언트,UDP服务器,MQTT클라이언트,HTTP클라이언트。每一种工作모드都有自己的适用시나리오,用户可以自行选择。

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图14

설정完成后,클릭提交,提交后,需要给NA111重新上电。

基于NA111 ModBus485串口服务器的工业自动化监控与控制插图15


到这里,使用NA111시리얼 디바이스 서버来采集设备데이터和下发指令,都演示完毕啦。

总结

总结一下,设备的使用体验是非常流畅的,支持多种방식对设备进行설정,而且支持的工作모드页非常多。不管你是局域网使用,还是公网使用,不管是TCP프로토콜,还是UDP프로토콜,或者MQTT프로토콜,该设备都支持。可以说是性价比非常高的一款产品。

如果你在寻找一款Modbus485시리얼 디바이스 서버,不妨来试试这款NA111시리얼 디바이스 서버。

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