GPRS終端網(wǎng)關實現(xiàn)方案

1、2021-1-16GPRS終端網(wǎng)關實現(xiàn)方案1. 項目現(xiàn)狀 客戶上層應用需求通過工控軟件Ifix完成 現(xiàn)場RTU數(shù)據(jù)通過無線通信終端數(shù)據(jù)傳輸在終端WDT通過GPRS無線網(wǎng)絡與網(wǎng)關軟件進行通信 網(wǎng)關與Ifix之間的數(shù)據(jù)交換通過第三方的虛擬串口軟件來交換2. 需要解決的問題 現(xiàn)有網(wǎng)關只適用于為少量的WDT服務,當WDT數(shù)量增大或者數(shù)據(jù)量增大到一定程度時,會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失與WDT的斷鏈等情況,從而影響正常的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制. 現(xiàn)有網(wǎng)關只實現(xiàn)來回數(shù)據(jù)的轉發(fā),沒有存儲.針對Ifix的工作特點與機制,會造成數(shù)據(jù)回應不及時,有時還會造成在短時間內(nèi)的數(shù)據(jù)量突然增口.阻塞網(wǎng)絡. 現(xiàn)場設備采用ModBus工作控制

2、協(xié)議,采用在PC上虛擬串口的方式,當虛擬過多串口后,對系統(tǒng)資源占用較大,對通信質量也會影響.3. 網(wǎng)關性能設計 擴展網(wǎng)關通信容量,允許更多的設備同時在線. 支持多工程應用,使應不同的需求,使網(wǎng)關更加通用方便4. 網(wǎng)關通信結構設計圖4.1 通信結構圖 改變網(wǎng)關與Ifix通信機制,采用存儲轉發(fā)的方式.使Ifix能夠及時得到設備回應. 改變網(wǎng)關與Ifix通信協(xié)議,丟棄虛擬串口的方式,采用ModBus-TCP協(xié)議. 改變數(shù)據(jù)招測機制.分為網(wǎng)關對現(xiàn)場設備,Ifix對應網(wǎng)關.通過WDT ID與虛擬IP映身.網(wǎng)關不再是原來的純透穿工作方式.網(wǎng)關負擔了更多的工作.更加智能化.5. 新功能設計 無線通訊網(wǎng)關可以

3、設定時間間隔的的輪詢或直接招測或控制命令當向該設備直發(fā)送起/停/復位命令時）接遠程DTU設備 無線通訊網(wǎng)關需安裝關系數(shù)據(jù)庫如（SQL2000或者Access）,下發(fā)命令和讀取命令用不同數(shù)據(jù)表。下發(fā)命令響應時間在15秒以內(nèi)。 關系數(shù)據(jù)庫表單根據(jù)設定的設備通訊地址及其偏移量（地址范圍）、ID等信息自動生成。 網(wǎng)關軟件中遠程設備的通訊站地址，通訊起始地址及其地址范圍（偏移量），通訊設備ID及與iFix/MB1通訊地址對應關系均可設定。 當上位下發(fā)操作命令（寫數(shù)據(jù)）時下發(fā)至中間過程數(shù)據(jù)庫時，網(wǎng)關軟件根據(jù)檢測被寫遠程設備數(shù)據(jù)變化與否向該設備發(fā)送寫命令。并優(yōu)先讀取該設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)。成功后繼續(xù)原循環(huán)。 通訊

4、掃描方式按照通信結構圖做成雙循環(huán)方式。 對遠程RTU讀寫的功能碼根據(jù)設定通訊地址及偏移量，站地址，及對應ID由網(wǎng)關軟件自動生成。IFIX對網(wǎng)關軟件過程數(shù)據(jù)的讀寫命令解析由網(wǎng)關軟件完成。6. 組態(tài)軟件Ifix與網(wǎng)關通信映射關系 虛擬IP的管理 IFIX驅動最多對應8個虛擬IP通過在網(wǎng)關所在服務器上虛擬多個局域網(wǎng)IP地址,用戶每次數(shù)據(jù)采集使用iFix通過Modbus tcp協(xié)議一次性對多個RTU進行采集.網(wǎng)關接收iFix發(fā)來的采集指令后,通過解析得到相應的寄存器地址(并非實際),然后從數(shù)據(jù)庫中或者直接從RTU中獲取與之對應的實際的RTU寄存器地址采集值.重新打包成Modbus tcp協(xié)議包后通過虛

5、擬IP發(fā)回給iFix軟件. 通信地址映射為了實現(xiàn)上節(jié)所描述功能,需要在網(wǎng)關中作寄存器地映射,映射的一端表示iFix一發(fā)的地址,另一端表示實際的RTU寄存器地址,.網(wǎng)關收到雙方數(shù)據(jù)后,通過兩種協(xié)議及地址轉換后回應給對方.iFix/MB1設備ID站址功能碼RTU寄存地址偏移40001-4001012345678035103-Holding Register40011-400201040011-4002012345678021240011-400201000001-00003123456780351注：?操作命令00017-00019300004-0000612345678021200017-000

6、19300007-0000912345678026300017-00019300010-0001212345678014400017-00019300013-0001512345678031500017-00019300016-0001812345678027600017-0001933000112345678242804-Input Resgister30002300021234567809273000230003123456781929300023000412345678202030002300051234567818233000230006123456782225300023000712

7、34567832263000230008123456780831300023000912345678122230002300101234567816213000230011123456783824300023001212345678153230002300131234567834303000230014123456783033300021000112345678242802-Input Status1000110002123456780927100011000312345678192910001100041234567820201000110005123456781823100011000612345678222510001100071234567832261000110008123456780831100011000912345678122210001100101234567816211000110