巧妙利用网关串行自定义协议解决多台仪表数据采集问题

客户在使用Anybus网关时，遇到了一个很有意思的应用，在这里分享给大家。

客户通过ABC3000网关，将串行仪表接入PROFIBUS DP网络控制系统中，如下图所示。

简单介绍一下网关设备：

• Anybus 网关ABC3000实现将任何RS-232/485串行设备接入到PROFIBUS控制系统。
• 使用基于 Web 的拖拽式配置界面，非常易于使用。
• 采用屡获殊荣的 NP40 网络处理器，实现数据即时传输，使您可以利用高速工业网络。

客户遇到的问题：

• 客户的仪表是RS485接口，支持标准的ModbusRTU协议。仪表寄存器从40001开始到40020共20个寄存器，这20个寄存器必须连续读取，不支持分开访问。客户只需要其中的40001，40002和40010，40011这4个寄存器的数值传输到PROFIBUS控制系统中。
• 一个寄存器的数值占2个字节，连续读取20个寄存器对应的是40字节，客户需要连接20台仪表，总的数据量是800个字节，虽然网关的存储区是1500字节，但是PROFIBUS DP协议传输的数据量最大是244字节，显然受PROFIBUS协议限制，一台网关无法实现，需要4台才能满足连接20台仪表的需求，可是这样明显的增加了成本，并且里面有很多数据是不需要的。
• 可能有的人会提出，网关里为什么不增加一些数据处理功能，这样不管采集了什么样的数据，对数据过滤一下不就解决了。但是我们知道，只要增加了数据处理，就不仅仅是数据过滤，还需要包括客户很多别的处理需求，这样就会占用时间，而我们的网关为保证数据的即时传输，不对传输的数据做任何处理，只进行协议的转换，这样使得两侧网络的延迟控制在1ms以内，数据的处理在PLC侧完成即可。那么在无法对数据进行过滤的情况下，我们就需要想一些别的办法来解决客户当前的问题。

如何解决：

我们使用网关串行自定义协议来解决此问题，在指令的请求中依旧是请求连续读取20个寄存器数值，但在指令的响应中只把需要的数据映射到PROFIBUS 侧，不需要的数据不进行映射，间接的实现了过滤功能，这样1台网关就可以解决客户的问题。

让我们看看具体是如何实现的吧：

• 这是标准的03功能码读取40001到40020寄存器指令结构：

A screenshot of a computer Description automatically generated

• 我们对指令的响应报文中，20个寄存器的数值区进行拆分，如下图所示。

• 没有修改指令前，在串行侧和PROFIBUS侧的数据映射关系中，读取到的这40个字节数据都需要传输到PROFIBUS侧。

• 经过修改后，在数据映射时，我们将需要的数据映射到PROFIBUS侧共8个字节，不需要的数据不进行映射。这样连接20台仪表，共160个字节，没有超过PROFIBUS侧244字节的上限，一台网关就可以搞定了！