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串口設(shè)備如何快速支持工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信？

在之前的文章中，我們討論了串口設(shè)備支持Modbus RTU協(xié)議的情況，Modbus RTU協(xié)議是最為常見的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)通信協(xié)議，可以滿足大部分的簡單通信協(xié)議需求。

然而，并非所有的串口設(shè)備都支持Modbus RTU協(xié)議，部分設(shè)備廠家出于技術(shù)保密或者為了建立產(chǎn)品生態(tài)的目的，自主研發(fā)通信協(xié)議，這類自研協(xié)議往往會跟Modbus RTU協(xié)議有較大的相似度，但是通信協(xié)議功能上可以更加貼合自己的產(chǎn)品功能特點(diǎn)，因此部分工業(yè)自動化現(xiàn)場就會有非標(biāo)準(zhǔn)串口通信協(xié)議設(shè)備集成到各品牌的PLC控制系統(tǒng)的通信需求。

模塊化拖拽式自定義串口通信協(xié)議編程

對于非標(biāo)準(zhǔn)的串口通信協(xié)議來說，網(wǎng)關(guān)廠家沒法像支持 Modbus RTU 協(xié)議一樣提前預(yù)置好命令控件，這就要求工程師根據(jù)設(shè)備手冊自主編程這類的自定義串口通信協(xié)議。

以 Anybus ABC30XX 系列的串口網(wǎng)關(guān)為例：

網(wǎng)關(guān)的配置是通過內(nèi)置的網(wǎng)頁完成的，無需安裝軟件，基于網(wǎng)頁配置界面提供了豐富的 UI 控件，絕大部分的網(wǎng)關(guān)配置僅需要點(diǎn)擊與拖拽控件按鈕即可，非標(biāo)準(zhǔn)的串口通信協(xié)議也是模塊化拖拽編程實(shí)現(xiàn)的，不要求使用者掌握任何編程語言，極大的降低了學(xué)習(xí)成本與網(wǎng)關(guān)使用門檻。

Anybus ABC30XX 串口網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議配置支持自定義請求響應(yīng)與生產(chǎn)消費(fèi)模式的串口通信協(xié)議編程。

對于非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（請求與響應(yīng)式、生產(chǎn)與消費(fèi)者式），Anybus ABC30XX 網(wǎng)關(guān)提供了模塊化拖拽式的通信協(xié)議編程界面。Anybus 網(wǎng)關(guān)根據(jù)通信協(xié)議的基本組成元素進(jìn)行了抽象，通信報(bào)文中一般存在設(shè)備地址、功能碼、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)等四種基本組成元素的一種或多種（例如：如果通信網(wǎng)絡(luò)中只有一個請求者與一個響應(yīng)者則可以不需要設(shè)備地址）。

通信協(xié)議組成元素說明

工程師通過搭積木的方式就可以拖拽任意個數(shù)的協(xié)議組成元素組合出任意的自定義串口協(xié)議。

模塊化的拖拽式通信協(xié)議編程界面

非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，請求與響應(yīng)式、生產(chǎn)與消費(fèi)者式的區(qū)別如下：

請求響應(yīng)式：即兩個設(shè)備間的一次通信過程必須以一方發(fā)起請求（Query）開始，另一方在規(guī)定時間內(nèi)做出正確響應(yīng)(Response)為終止，典型的如 Modbus RTU，通信具有明確目標(biāo)，請求者與響應(yīng)者一對一通信。

請求與響應(yīng)式

生產(chǎn)者消費(fèi)者式：通信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備發(fā)起通信時為生產(chǎn)者(produce)，接收別人的消息時為消費(fèi)者(consume)，生產(chǎn)者產(chǎn)生消息時無需要消費(fèi)者作出響應(yīng)，也不關(guān)心消費(fèi)者是否收到消息，一個生產(chǎn)者的消息可以被若干個消費(fèi)者消費(fèi)，可以是一對一或一對多通信關(guān)系。

生產(chǎn)與響應(yīng)式

以上就是網(wǎng)關(guān)串行通信協(xié)議配置的一些常見的問題。

自定義指令設(shè)置完成后，可生成清晰的數(shù)據(jù)地址點(diǎn)位表，導(dǎo)出為 excel 表格，方便 PLC 工程師的使用。

網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)與報(bào)文診斷功能

當(dāng)串口網(wǎng)絡(luò)配置出錯或其他原因?qū)е峦ㄐ懦霈F(xiàn)問題時，往往較難定位錯誤所在，因此網(wǎng)關(guān)所提供了的數(shù)據(jù)與報(bào)文級監(jiān)控診斷功能。

數(shù)據(jù)監(jiān)控：

在調(diào)試PLC程序過程中，PLC下發(fā)給設(shè)備的數(shù)據(jù)往往無法在直接串口設(shè)備上查看到，當(dāng)設(shè)備未按照PLC控制指令所動作時，工程師第一時間會懷疑數(shù)據(jù)是否發(fā)送以及發(fā)送的數(shù)據(jù)是否正確，通過網(wǎng)關(guān)配置界面即可即時在線查看數(shù)據(jù)的更新。

報(bào)文監(jiān)控

報(bào)文是否發(fā)送、報(bào)文格式是否正確，以及串口設(shè)備是否能夠正常回應(yīng)PLC的請求，此類問題，僅通過觀察數(shù)據(jù)可能還不夠，網(wǎng)關(guān)通過可自動標(biāo)注報(bào)文的發(fā)送方向以及報(bào)文錯誤等信息，通過在線報(bào)文監(jiān)控的方式可以非常直觀的觀測到報(bào)文格式以及收發(fā)異常等問題，有效的提高了現(xiàn)場串口通信故障的排查效率。

同時網(wǎng)關(guān)也可以支持將抓取的報(bào)文，導(dǎo)出為excel表格，通過數(shù)據(jù)處理，快速實(shí)現(xiàn)對報(bào)文的過濾與錯誤的快速定位。

配置備份與遷移

對于現(xiàn)場需要多臺網(wǎng)關(guān)并且使用場景相同的情況，可將網(wǎng)關(guān)的配置文件導(dǎo)出后，直接導(dǎo)入到未配置的網(wǎng)關(guān)中，而不需要重復(fù)配置，即使是不同的網(wǎng)關(guān)型號，網(wǎng)關(guān)的串口側(cè)配置也可支持跨型號導(dǎo)入，未來即使更換其他品牌的 PLC 也無需修改網(wǎng)關(guān)串口配置。

網(wǎng)關(guān)的其他技術(shù)參數(shù)參考

Anybus ABC30xx 系列串口網(wǎng)關(guān)

串行接口：RS485(最多支持下掛 31 個節(jié)點(diǎn))/RS232

12-30V 寬壓供電

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換延時：<1ms

通信數(shù)據(jù)量：雙向各 1500 個字節(jié)

CE/UL 認(rèn)證、防爆 ATEX 認(rèn)證

重量：150g

支持 Modbus RTU 主站以及串口自定義協(xié)議編程

一個平臺支持串口轉(zhuǎn) PROFIENT/EtherCAT/EtherNet/IP 以及 PROFIBUS DP、CC_LINK 等多種工業(yè)通信協(xié)議，串口協(xié)議配置可跨網(wǎng)關(guān)型號遷移，無需重新配置。

網(wǎng)關(guān)尺寸圖