——利用紫金橋Modbus Server和GPRS模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳

   在利用紫金橋軟件組建分布式系統(tǒng)的項目中，會有這樣的情況：要以位于廣州的計算機(jī)A作為客戶端、位于上海的計算機(jī)B作為中心服務(wù)器組建分布式系統(tǒng)，實時數(shù)據(jù)要從客戶端上傳至中心服務(wù)器，但客戶端和中心服務(wù)器并不能連至同一網(wǎng)絡(luò)，且僅中心服務(wù)器具有在公網(wǎng)上的固定IP地址，那么數(shù)據(jù)如何從客戶端上傳至中心服務(wù)器呢？根據(jù)客戶端是否能夠?qū)�互�?lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問，紫金橋提出了兩種解決方案來解決此問題：在客戶端無法訪問互聯(lián)網(wǎng)的情況下，利用紫金橋Modbus Server和GPRS模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳；在客戶端可進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)訪問的情況下，利用紫金橋遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳。

本章主要介紹第一種方案——利用紫金橋Modbus Server和GPRS數(shù)傳模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳。

首先，我們來簡單介紹方案標(biāo)題中提及的兩個概念和它們具體的工作方式：

• 紫金橋Modbus Server

    存儲于紫金橋數(shù)據(jù)庫位號中的數(shù)據(jù)，可以通過多種方式進(jìn)行對外發(fā)布，提供數(shù)據(jù)訪問。 紫金橋的Modbus Server正是紫金橋軟件多個對外接口功能中的一種。紫金橋Modbus Server可以將紫金橋的數(shù)據(jù)庫點映射到Modbus中的寄存器區(qū)域中，使紫金橋數(shù)據(jù)庫虛擬成一個支持標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議的仿真設(shè)備，第三方的儀表或控制系統(tǒng)可利用通用、可靠的Modbus協(xié)議來訪問紫金橋數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

• GPRS模塊

    GPRS是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),支持TCP/IP協(xié)議，可以與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（Internet等）直接互通。GPRS模塊是工業(yè)級無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，通過移動GPRS網(wǎng)絡(luò)為用戶提供透明TCP或者透明UDP無線遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋�GPRS數(shù)傳模塊通過接口從客戶系統(tǒng)取得數(shù)據(jù)，處理后的GPRS分組數(shù)據(jù)經(jīng)過封裝和多次處理后發(fā)送到Internet上。數(shù)據(jù)接收端通過對應(yīng)GPRS數(shù)傳模塊軟件的網(wǎng)絡(luò)偵聽，接收GPRS無線模塊傳來的數(shù)據(jù)和發(fā)送控制數(shù)據(jù)，實現(xiàn)與GPRS模塊的通信。

方案的整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖： 

    將客戶端A與GPRS模塊通過串口網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，GPRS模塊傳輸協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)處理后經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到GSM基站，經(jīng)過GPRS骨干網(wǎng)的二次處理后發(fā)送到位于Internet上具有公網(wǎng)固定IP的中心服務(wù)器B。

下面，我們對數(shù)據(jù)傳輸過程及傳輸過程中使用到的功能進(jìn)行說明，軟件的數(shù)據(jù)通信結(jié)構(gòu)如下： 

    通過紫金橋Modbus Server的數(shù)據(jù)映射，存儲于客戶端A數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成虛擬Modbus設(shè)備的數(shù)據(jù)。GPRS設(shè)備對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，經(jīng)GPRS通信協(xié)議的傳輸后，數(shù)據(jù)被時刻偵聽公網(wǎng)端口的紫金橋GPRS驅(qū)動程序獲取。獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)紫金橋Modbus Client程序的解析后轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩粜枰�的�?shù)據(jù)，交由中心服務(wù)器B的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲。（把上圖中棕色虛線框中的內(nèi)容想象成一段暢通的數(shù)據(jù)傳輸通道，可對GPRS傳輸數(shù)據(jù)的過程有更清晰的認(rèn)識。）

接下來，我們對客戶端和中心服務(wù)器的軟件配置進(jìn)行詳細(xì)的說明：

一、客戶端的軟件配置

客戶端軟件需對紫金橋的Modbus Server進(jìn)行相關(guān)配置，打開軟件的安裝目錄，找到ModbusSerSet.exe文件并打開

在菜單中選擇“通道”項下面的“添加串口通道”，彈出如下圖所示的對話框：

其中，串口號要選擇計算機(jī)上和GPRS進(jìn)行連接的串口號，并記錄波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位的參數(shù)設(shè)置，然后選擇菜單“設(shè)備”項下的“增加設(shè)備”。

增加設(shè)備后，該設(shè)備自動生成了4個區(qū)域，它們和Modbus命令的對應(yīng)關(guān)系如下表所示：

選擇菜單“寄存器”項下面的“增加寄存器”。

輸入需做映射的點名和對應(yīng)的寄存器地址。

關(guān)閉此界面后，在安裝目錄下找到ModbusServer.exe文件并打開

至此，客戶端的數(shù)據(jù)映射建立完畢。

二、中心服務(wù)器的軟件配置

服務(wù)器端需建立對應(yīng)的Modbus驅(qū)動程序，雖然中心服務(wù)器是通過偵聽網(wǎng)絡(luò)端口來獲取客戶端的數(shù)據(jù)，但實際和Modbus Server進(jìn)行通訊的方式還是串口，所以我們要在列表中選擇串口通訊的Modbus驅(qū)動程序來進(jìn)行建立。

定義設(shè)備名稱，數(shù)據(jù)更新周期等參數(shù)，設(shè)備地址與客戶端中配置的設(shè)備地址一致，連接方式選擇串口。

串口設(shè)備定義畫面中，在附加設(shè)備中的第一項選擇GPRS，第二項選擇與客戶端進(jìn)行串口連接的GPRS設(shè)備的廠家

在配置界面中定義GPRS設(shè)備的對應(yīng)偵聽端口，設(shè)備的ID號等信息

完成GPRS設(shè)備的定義后，完成最后一步Modbus驅(qū)動程序的最后定義，此處數(shù)據(jù)格式的選擇要與客戶端的Modbus Server配置相同。

進(jìn)入點組態(tài)，建立對應(yīng)點，增加連接項，連接項的具體配置要與客戶端的寄存器配置信息對應(yīng)。

至此，中心服務(wù)器的詳細(xì)配置已完成，運行工程后即可進(jìn)行通訊。