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【EsDA協議轉換】Modbus轉CAN/CANFD協議

AGk5_ZLG_zhiyua ? 來源:未知 ? 2023-03-29 12:45 ? 次閱讀
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實施IIoT,協議轉換在某些場合下必不可少。本文介紹如何通過EsDA開發套件,快速完成一個Modbus轉CAN的協議轉換器7b013e10-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg??簡介工業物聯網感知層的數據來源非常多樣,通常來自各種多源異構設備和系統,因此如何從這些設備和系統中獲取數據,是工業物聯網面臨的第一道門檻。

但實際上在工業現場,會采用不同廠商生產的設備,而這些設備也可能采用不同的工業協議。有些時候,由于有些設備甚至已經使用了若干年,出于系統穩定性和集成時間的考慮,更換設備并非上策。因此實施IIoT,協議轉換在某些場合下必不可少。

7b0fa130-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

7b013e10-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg??如何解決協議轉換中的"痛點"

工業現場協議各種各樣,傳統網關未必能做到同時支持多種所需協議,即便找到合適的設備硬件成本也相當高昂。但使用EsDA 家族中的AWFlow Designer(嵌入式應用開發利器——【EsDA】AWFlow)與配套硬件可輕松解決該"痛點"。對比傳統網關方案其主要有以下優點:

  1. 靈活性高支持二次開發,傳統網關一般功能比較單一或難以實現復雜邏輯,使用EsDA方案,可以使用AWFlow Designer對硬件進行可視化配置,且可根據實際需求自由更改應用邏輯(且大多數情況無需重新編譯和燒寫固件),可同時做多種協議的轉換器,甚至可以做協議轉換之外的業務;
  2. 二次開發簡單,使用AWFlow Designer簡單"拖拽、連線"即可完成二次開發;
  3. 可復用性強、模塊化程度高,AWFlow將常用模塊封裝為"節點",高度模塊化,并支持自定義節點;
  4. 硬件成本比傳統方案低。
7b013e10-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg??零基礎EsDA入門若是剛開始接觸EsDA,可先閱讀EsDA MPC-ZC1系列文章,從零開始搭建環境和掌握基本開發流程,已有基礎的可以跳過:
  • EsDA MPC-ZC1 入門(一)—— 軟件安裝

  • EsDA MPC-ZC1 入門(二)—— LED 控制

  • EsDA MPC-ZC1 應用——串口服務器(一)

  • EsDA MPC-ZC1 應用——串口服務器(二)
7b4eb17c-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg使用EsDA完成Modbus轉CAN協議實驗在實際項目中,有時會遇到需要讀取Modbus從設備的數據到不支持Modbus的設備的情況,本文以實現Modbus轉CAN協議轉換器為目標(即讀取Modbus從設備數據并發送到指定CAN設備以完成轉換),展開講解,介紹如何通過EsDA家族中的AWFlow Designer和EPC6450-AWI開發板套件,進行圖形化低代碼應用開發,快速完成一個協議轉換器。

7b5c22c6-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

1. 本次實驗主要步驟
  • 準備準備一塊EPC6450-AWI開發板USBCANFD-200U CANFD 接口卡,并接線;

  • 在PC機上配置Modbus模擬從設備;

  • 業務開發,使用EsDA家族中的AWFlow Designer,進行圖形化開發完成轉換器業務;

  • 在PC機上打開ZCANPRO軟件(USBCANFD-200U CANFD 接口卡上位機軟件),讀取來自協議轉換器的數據。
1.1 PC機軟件安裝1.1.1 下載并安裝ModbusSlave(Modbus從機模擬工具)
附:
https://www.modbustools.com/modbus_slave.html1.1.2 下載USBCANFD-200U接口卡驅動和上位機軟件(CAN-bus-ZCANPRO),并安裝。附:http://www.zlgcan.com/zlgcan-usbcanfd-200u/927/

1.2 硬件準備工作

1.2.1 準備一塊EPC6450-AWI開發板,并按照下圖所示連接好硬件(電源與網口接到PC機上,CAN_1兩根線接到USBCANFD-200U接口卡上,Debug調試口可不接)。

7b90bf86-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

1.2.2 將第一步的CAN_1線連接到USBCANFD-200U CANFD 接口卡的CAN0,USB線接PC。7bac82de-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png1.3 配置PC機注意:需要將PC機與開發板設置為同一網段(例如本實驗選用EPC6450-AWI開發板的ip為169.254.240.77故需要將PC機的ip改為169.254.240.xx),否則實驗可能會失敗,本文的PC機ip更改為169.254.240.136。1.3.1 配置模擬Modbus從設備1.2.1.1 打開剛才安裝的Modbus Slave軟件。7bcc9308-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png1.2.1.2依次點擊Connection–>Connection Setup,并根據圖5配置從設備參數,并點擊OK保存設置。

7bde5f84-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

1.2.1.3按F8彈出Slave Definition界面,并如圖6所示進行配置,點擊OK保存。7beca60c-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png1.2.1.4配置Modbus從設備對應寄存器的值如下圖。

7c012532-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.EsDA業務開發7b5c22c6-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

本次實驗選用的開發板為EPC6450-AWI,其作為一個協議轉換器,其業務主要分為兩大部分:

  • 從PC機模擬的Modbus設備讀取數據;

  • 將讀取到的數據通過CAN接口發送到USBCANFD-200U CANFD 接口卡。

2.1 應用流圖繪制

2.1.1 依次將畫布拖出modbus_master_in(Modbus主設備讀取從設備數據節點)、modbus_parse_in、fscript、log、canfd_out(CAN發送數據)節點,并依次連線。

7c240552-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.1.2 雙擊modbus_master_in節點,對應之前在PC機上Modbus Slave模擬軟件的參數,進行配置。

7c34c126-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.1.3 配置modbus_master_in節點連接參數與數據讀取方式,并點擊完成。

7c434660-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

7c520ec0-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

7c620dca-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.1.4 配置modbus_parse_in節點,配置Modbus數據解析方式,并點擊完成。

7c76d160-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.1.5 在fscript節點編寫腳本,將從Modbus設備讀取到的數據寫入buff,并使用CAN發送節點發送buff中的數據。

7c897bee-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png
//具體腳本如下:
buf = wbuffer_create()
//CAN配置包(前16個字節)
wbuffer_write_int8(buf, 202)
wbuffer_write_int8(buf, 150)
wbuffer_write_int8(buf, 9)
wbuffer_write_int8(buf, 124)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 1)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 1)


//從Modbus從設備讀取到的數據包(八字節)
data=msg.payload
for(var i=0;i<data.size,i++)
{
//將數據寫入CAN發送buff
wbuffer_write_int8((buf, array_get(data,i))
}
msg.payload = wbuffer_get_data(buf)
//3 * 8 = 24個字節
msg.payloadLength = 24

2.1.6 雙擊CAN節點,進行配置。

7cad8674-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

7cbd096e-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

7cce2bea-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

至此,"轉換器"業務流圖已經開發完成。

2.1.7 將開發板與AWFlow Designer建立連接并將應用流圖下載到開發板。

7cdffa50-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

7cf20b5a-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

7d042470-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

3.實驗現象

打開USBCANFD-200U上位機軟件(CAN-bus-ZCANPRO),選擇打開設備(本實驗所用的是USB-CAN FD-200U),即可查看CAN卡讀取的數據,與之前我們配置的Modbus Slave軟件的Modbus從設備的數據一致,實驗成功。7d13f094-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png ?7b4eb17c-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg關聯產品 7b4eb17c-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg技術交流長按識別如下二維碼可加入“EsDA嵌入式系統設計自動化交流群”,與志同道合的朋友交流,并有專業技術人員為您答疑解惑,如有問題可以咨詢小致微信zlgmcu-888。7d478eb8-cdeb-11ed-bfe3-dac502259ad0.png ?

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