OT/IT系統(tǒng)中的設(shè)備使用了各種各樣的通訊協(xié)議，如何讓這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息共享，是當(dāng)今工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一大難點(diǎn)。本文將講解如何使用EsDA工具圖形化低代碼地開發(fā)一個(gè)Modbus與OPC UA的"轉(zhuǎn)換器"。 ?簡(jiǎn)介隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的加速推進(jìn),工業(yè)企業(yè)的IT(Information Technology)系統(tǒng)與OT（Operation Technology）系統(tǒng)也在加速融合。但OT/IT系統(tǒng)中的設(shè)備使用了各種不同的通訊協(xié)議，如何將它們互聯(lián)起來，讓所有的信息能夠?qū)崿F(xiàn)共享，是當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一大難點(diǎn)。

如圖1，在實(shí)際項(xiàng)目中可能會(huì)存在這么一種場(chǎng)景，需要采集支持各種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到支持OPC UA/OPC DA協(xié)議的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)系統(tǒng)中。但由于SCADA系統(tǒng)支持的是OPC UA/OPC DA協(xié)議，這些設(shè)備不能直接接入到系統(tǒng)，這個(gè)時(shí)候就需要一個(gè)"轉(zhuǎn)換器"。

圖1

若需要采集數(shù)據(jù)的設(shè)備僅支持Modbus協(xié)議，此時(shí)就需要一個(gè)Modbus轉(zhuǎn)OPC UA /OPC DA的"轉(zhuǎn)換器"，如下圖2,本文以實(shí)現(xiàn)Modbus轉(zhuǎn)OPC UA /OPC DA協(xié)議"轉(zhuǎn)換器"為目標(biāo)，展開講解，介紹如何通過EsDA家族中的AWFlow Designer和EPC6450-AWI開發(fā)板套件，進(jìn)行圖形化低代碼應(yīng)用開發(fā)，快速完成一個(gè)"轉(zhuǎn)換器"。

圖2

1. 本次實(shí)驗(yàn)主要步驟

在PC機(jī)上配置Modbus模擬從設(shè)備；

業(yè)務(wù)開發(fā),使用EsDA家族中的AWFlow Designer,進(jìn)行圖形化開發(fā)完成"轉(zhuǎn)換器"業(yè)務(wù)；

在PC機(jī)上打開OPC UA Client模擬軟件，讀取OPC UA服務(wù)器數(shù)據(jù)。

2. EsDA方案與傳統(tǒng)方案對(duì)比

"轉(zhuǎn)換器"的傳統(tǒng)的解決方案是采購(gòu)一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),但與傳統(tǒng)方案相比，使用EsDA家族中的AWFlow Designer(嵌入式應(yīng)用開發(fā)利器——【EsDA】AWFlow)與配套開發(fā)板方案主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

靈活性高支持二次開發(fā)，傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)一般功能比較單一，使用EsDA方案，可以使用AWFlow Designer對(duì)硬件進(jìn)行可視化配置，且可根據(jù)實(shí)際需求自由更改應(yīng)用邏輯（且大多數(shù)情況無需重新編譯和燒寫固件），可同時(shí)做多種協(xié)議的"轉(zhuǎn)換器"，盡可能降低成本，甚至可以做協(xié)議轉(zhuǎn)換之外的其它業(yè)務(wù)；

二次開發(fā)簡(jiǎn)單，使用AWFlow Designer簡(jiǎn)單"拖拽、連線"即可完成二次開發(fā)；

可復(fù)用性強(qiáng)、模塊化程度高，AWFlow將常用模塊封裝為"節(jié)點(diǎn)"，高度模塊化，并支持自定義節(jié)點(diǎn)；

硬件成本比傳統(tǒng)方案低。

零基礎(chǔ)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(huán)境和掌握基本開發(fā)流程，已有基礎(chǔ)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(yīng)用——串口服務(wù)器（一）

• EsDA MPC-ZC1 應(yīng)用——串口服務(wù)器（二）

1. 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作

1.1 PC機(jī)軟件安裝

下載并安裝OPC UA Demo Client（OPC UA客戶端模擬工具）

• 下載并安裝ModbusSlave（Modbus從機(jī)模擬工具）

1.2 硬件準(zhǔn)備工作

如圖3,準(zhǔn)備一塊EPC6450-AWI開發(fā)板，并按照下圖所示連接好硬件(另一端接到PC機(jī)上)。

圖3

1.3 配置PC機(jī)

注意:需要將PC機(jī)與開發(fā)板設(shè)置為同一網(wǎng)段（例如本實(shí)驗(yàn)選用EPC6450-AWI開發(fā)板的ip為169.254.240.77故需要將PC機(jī)的ip改為169.254.240.xx），否則實(shí)驗(yàn)可能會(huì)失敗,本文的PC機(jī)ip更改為169.254.240.136。1.3.1 配置模擬Modbus從設(shè)備

1.3.1.1 打開剛才安裝的Modbus Slave軟件，如下圖4。

圖4

1.3.1.2 依次點(diǎn)擊Connection–>Connection Setup,并根據(jù)圖5配置從設(shè)備參數(shù)，并點(diǎn)擊OK保存設(shè)置。

圖5

1.3.1.3 按F8彈出Slave Definition界面，并如圖6所示進(jìn)行配置，點(diǎn)擊OK保存。

圖6

1.3.1.4 雙擊紅框位置，配置Modbus從設(shè)備對(duì)應(yīng)寄存器的值，如圖7所示。圖72. EsDA業(yè)務(wù)開發(fā)

本次實(shí)驗(yàn)主要完成的是上圖紅框部分，即EPC6450-AWI作為一個(gè)"轉(zhuǎn)換器"，其業(yè)務(wù)主要分為兩大部分:

從Modbus設(shè)備讀取數(shù)據(jù)；

• 啟動(dòng)OPC UA服務(wù)器，創(chuàng)建變量，并將上一步讀取到的數(shù)據(jù)的值寫入(讓OPC UA模擬客戶端讀取)。

2.1 應(yīng)用流圖繪制

2.1.1 依次將畫布拖出modbus_master_in、modbus_parse_in、fscript、log、opc_ua_server節(jié)點(diǎn),并依次連線。

2.1.2 雙擊modbus_master_in節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)之前在PC機(jī)上Modbus Slave模擬軟件的參數(shù)，進(jìn)行配置。

2.1.3 配置modbus_master_in節(jié)點(diǎn)連接參數(shù)與數(shù)據(jù)讀取方式，并點(diǎn)擊完成。

2.1.4 配置modbus_parse_in節(jié)點(diǎn)，配置Modbus數(shù)據(jù)解析方式，并點(diǎn)擊完成。

2.1.5 在fscript節(jié)點(diǎn)編寫腳本,配置OPC UA服務(wù)器初始參數(shù)，并將從Modbus設(shè)備讀取到的數(shù)據(jù)寫入OPC UA服務(wù)器。

//腳本如下：if (state == 0) {//opcua_servermy_modbus_testopcua_server_add_folder(1, "my_modbus_test");//opcua_server:在文件夾zlg_gateway1里新建一個(gè)對(duì)象com1.m1opcua_server_add_object(1, "dev1", "my_modbus_test"); //opcua_server:在對(duì)象dev1里新建一個(gè)變量test_data，類型Uint32，只讀opcua_server_add_variable(1, "test_data", "UInt32", "dev1"); //標(biāo)記已經(jīng)初始化過了state = state + 1;msg.payload = "opcua server creat variable";} else if (state == 1) {var moudbus_read = msg.payloadvar data = iformat("%d",moudbus_read) //將讀取到的數(shù)據(jù)寫入opcua_server的test_data變量中opcua_server_variable_write(1, "test_data",data)}

至此，"轉(zhuǎn)換器"業(yè)務(wù)流圖已經(jīng)開發(fā)完成。

2.1.6 將開發(fā)板與AWFlow Designer建立連接并將應(yīng)用流圖下載到開發(fā)板。

?實(shí)驗(yàn)結(jié)果

配置模擬OPC UA客戶端，讀取數(shù)據(jù)。1. 打開剛才安裝的OPC UA Demo Client軟件。2. 雙擊打開對(duì)話配置菜單，輸入服務(wù)器地址，并建立連接。

3. 查看轉(zhuǎn)換器創(chuàng)建的文件夾與數(shù)據(jù)，數(shù)值為18正是之前所配置的Modbus從設(shè)備寄存器中的數(shù)值。

4. 修改Modbus模擬從設(shè)備的數(shù)值為38，片刻后，OPC UA Client模擬軟件上的數(shù)值也變?yōu)?8，實(shí)驗(yàn)成功。