基于NA111 ModBus485シリアルサーバー的工业自動化モニタリング与控制

背景

工业自動化モニタリング与控制是指使用技术デバイス和软件系统自动地操控和监视生产过程，以提高效率、质量、可靠性和セキュリティ性。这通常涉及到机械デバイス、電子硬件和計算软件的协调工作，経由减少人工干预来优化工业操作。在工业自動化モニタリング与控制领域，シリアルサーバー起着至关重要的作用，主要経由为旧式和现代工业デバイス提供网络连接和远程通信功能，能极大地提高工业系统的可操作性和灵活性。シリアルサーバー在工业自動化モニタリング与控制中的几个关键作用主要包括：デバイス网络化，データ集成与中心化管理， 実装遠隔監視とは和控制，增强系统的可扩展性和兼容性，提供高效的トラブルシューティングトラブルシューティング与维护サポート。本記事将介绍一种技术方案：使用NA111 ModBus485シリアルサーバー来実装工业自動化モニタリング和控制，并详细介绍NA111シリアルサーバー的使用。

方案设计

设想一个位于化工厂的工业自動化モニタリング与控制系统，中心使用シリアルサーバー来実装高效的デバイス管理、データの収集和远程操作。这个场景涉及复杂的化学反应过程，需要精确控制温度、压力、流速等多种参数，以确保产品质量和过程セキュリティ。以下是大致的方案设计。

业务场景概述

化工厂的生产线包括多个反应釜、蒸馏塔和其他処理デバイス，这些デバイス需要严格モニタリング和控制以维持稳定和セキュリティ的生产环境。経由利用シリアルサーバー，可以将这些物理デバイス连接至中央モニタリング系统，実装データ的实时采集和リモートコントロール。。

系统组件

センサーは与アクチュエーター: 各种センサーはインストール在关键位置，例如反应釜的温度和圧力センサー。、フローメータ等，以实时监测生产ステータス。アクチュエーター如电动阀门和泵的控制装置，根据自動化系统的命令调节反应条件。
流程框架图大致如下：

• Serial Server: すべてのセンサーは和アクチュエーター経由RS-485接口连接到NA111 ModBus485シリアルサーバー。该サーバー·サーバー将デバイス的串行データ変換为网络データ，使中央控制系统能够経由イーサネット（イーサネット）アクセス这些データ。
• PLC (可プログラミング逻辑コントローラーは): PLC受信从シリアルサーバー传来的センサーはデータ，并根据预设的程序逻辑控制アクチュエーター，调整工艺参数。
• SCADAsystem (モニタリング与データの収集系统): 作为中心モニタリング系统，SCADA负责表示リアルタイムデータ、生成报警、记录历史信息，并允许操作员进行リモートコントロール。和トラブルシューティングトラブルシューティング。
• 人机界面 (HMI): 提供给操作员的图形界面，用于实时表示和控制生产过程。

下面我们一起看一下NA111这款シリアルサーバー的详细設定参数。

デバイス规格，性能参数

NA111是成都亿佰特電子科技有限公司生产的一款高いパフォーマンスを的Modbus 485シリアルサーバー，设计用于将RS-485串行通信デバイス接入イーサネット（イーサネット），不仅サポート多种工作モード，也可以使用多种方式对デバイス进行設定。経由它デバイス能够快速実装网络连接，サポート远程アクセス和控制。它也サポート广泛的工业通信プロトコル，能够无缝集成到现有的工业环境中，提供稳定可靠的データ传输。

デバイス详细的规格参数

Serial number	parameter	参数值
1	電源電圧と電圧	直流8V~28V
2	工作电流	73mA@12V
3	接口方式	serial port（RS485，3*3.81mm 凤凰端子） 网口（RJ45）
4	工作モード	TCP Server、TCP Client、UDP Server、UDP Client、HTTP Client、MQTT Client（デフォルト TCP Server）
5	Socketconnect	サポート 6 路クライアント側は连接(TCP サーバー·サーバーモード)
6	IP取得方式	DHCP、静态 IP（デフォルト静态 IP）
7	域名解析	サポート
8	設定方式	Web 网页設定 、 トップマシン設定 、AT指令設定
9	IPaddress	可自定义（デフォルト 192.168.3.7）
10	本地ポート	可自定义（デフォルト 8887）
11	サブネットマスク	可自定义（デフォルト 255.255.255.0）
12	工作温度	-40 ~ +85℃，Industrial Grade
13	工作湿度	10% ~ 90%，相对湿度，无冷凝
14	存储温度	-40 ~ +125℃，Industrial Grade
15	尺寸大小	110 mm * 66mm * 30mm
16	パッキング机制	512 Byte

功能框架

もっと見る的官方的ドキュメント可以查阅 https://www.ebyte.com/product-view-news.html?id=1886

デバイス設定，配線

上面介绍了デバイス的参数，下面我们一起来看看在实际的业务场景中，使い方は？它，如何設定它来采集データと下发指令。

デバイス开箱，实物如下图：

デバイスサポート8V~28V直流电压，我们使用12v的电源给他供电，接好电源后 电源灯会亮起。

然后将modbus 485的センサーは连接到デバイス，もしないセンサーは，可以借助modbus poll和modbus slave软件来模拟。もし使用软件来模拟的话，还需要准备一个USB转485的转機器の接続，接入到デバイス上，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設定

然后给デバイス插上ネットワークケーブル，网络连接后，M0指示灯绿灯会常亮。

如下：

接好线后，我们开始設定デバイス。

デバイス設定

設定デバイス，首先需要下载デバイス的上位软件。下载アドレス
https://www.ebyte.com/pdf-down.aspx?id=3229
官方的トップマシン软件只能在windows上使用，由于我使用的是Mac电脑，所以采用了另一种設定デバイス的方式，使用デバイス内置的webページ来設定デバイス。
将デバイス与mac电脑连到同一个网段，必须是192.168.3.* 开头，然后在mac的浏览器中打开网页http://192.168.3.7。你会看到如下的ログインページ，直接点击ログイン即可。

ログイン后，你会看到如下的設定ページ。

接下来我们設定デバイス，用它来采集デバイス的データ。

我们使用シリアルポート来采集rs485的信号，然后使用mqtt来上传。
設定如下：

注意红色エリア的設定信息
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emqaddress。
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NA111送信指令。
注意設定，mqtt版本选3.1。 域名ポートと港。都要和NA111設定一致。

在MQTTX中我们需要订阅all/ebyte/push主题来接受NA111送信的メッセージ。然后要发布all/ebyte/sub主题来给NA111下发指令。如下图：

这里还需要注意，接受和发布的メッセージ格式都需要 为HEX，hexadecimal。
当送信指令后， NA111的TXD和RXD2つ指示灯会闪烁一下，这表明通讯成功，有データ收发。

表示效果：

在 NA111的設定ページ，工作モード有很多种，サポートTCPクライアント側は，TCPServer，UDPクライアント側は，UDPServer，MQTTクライアント側は，HTTPクライアント側は。每一种工作モード都有自己的適用可能なシーン，用户可以自行選択。

設定完成后，点击送信，送信后，需要给NA111重新上电。

到这里，使用NA111シリアルサーバー来采集デバイスデータと下发指令，都演示完毕啦。

总结

总结一下，デバイス的使用体验是非常流畅的，サポート多种方式对デバイス进行設定，而且サポート的工作モード页非常多。不管你是局域网使用，まだ公网使用，不管是TCPProtocol，まだUDPProtocol，或者MQTTProtocol，该デバイス都サポート。可以说是性价比非常高的一款产品。

もし你在寻找一款Modbus485シリアルサーバー，不妨来试试这款NA111シリアルサーバー。

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