增加ServerSuperIO.Host运行程序,可以使用IDE进行测试,Host为运行环境。 style="font-size: 16px;">针对设备驱动增加导入监测点功能。" />

使得源代码,达成多样数据类型分析

ServerSuperIO Designer IDE v4.2版本更新内容:

  • style="font-size: 16px;">增加ServerSuperIO.Host运行程序,可以使用IDE进行测试,Host为运行环境。
  • style="font-size: 16px;">针对设备驱动增加导入监测点功能。
  • style="font-size: 16px;">修复OPC客户端配置后关闭窗体慢的情况。
  • 修改保存Tag值为object对象。
  • 优化其他代码。

v4.2.1 更新内容:
style="font-size: 16px;">1.重新定义数据转发文本协议,使网关与ServerSuperIO以及之间能够相关交互数据。
style="font-size: 16px;">2.扩展ServerSuperIO动态数据类的方法,更灵活。
style="font-size: 16px;">3.修复Designer增加转发任务的一个BUG。
4.修改数据转发客户端和服务端。
5.增加硬件网关驱动。

v4.2.1 下载地址:官方下载

更新内容,v4.2.2版本:
style="font-size: 16px;">1.增加Modbus协议读取多个寄存器,并且按多种数据类型解析数据。
2.Modbus Serial和Modbus TCP两个驱动合并成一个驱动。
style="font-size: 16px;">3.修改数据库结构,保存配置信息。
style="font-size: 16px;">4.优化ServerSuperIO核心代码,应用过程中的潜在问题。

v4.2.2 下载地址:官方下载

1.概况





 目       录

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      注:ServerSuperIO Designer IDE 同行业网友随便使用,不涉及到软件使用限制的问题。

1.标准Modbus和非标准协议的使用、测试以及驱动开发... 2

2. 与硬件网关数据交互,以及进行数据转发... 2

3. Modbus协议,读取多个寄存器,实现多种数据类型解析... 2

     从2015年到现在的将近两年的时间,一直在开发、完善ServerSuperIO(SSIO)的基础框架,包括:多通讯机制、稳定性、扩展性等,没有太多时间把工作放在UI的设计与开发上,从二次开发者角度来讲易用性是短板。为了增补短板,在SSIO核心框架的基础上开发ServerSuperIO Designer IDE工具,希望能够帮助二次开发者快速上手。另外,从框架的健壮性和扩展性来讲,在Designer IDE的基础上开发HMI交互也是很容易的事,但是后期不会以这个方案开发C/S结构的人机对话组态界面,取而代之的是SSIO与SuperView的Web组态无缝对接。

1.1           概述... 2

2.1           概述... 2

3.1           概述... 2

      对于物联网体系建设,通讯始终是核心部分,涉及到多种设备、多种协议、多种通讯机制、多种数据,加之5G标准的实施,通讯层需要进行改造与完善。有的组态或scada的相关产品已经不能适应日益变化的市场需求、场景需求,例如:把IO通讯的读写操作放到设备驱动或插件内部,一是本身框架的执行效率受到影响,二是不能支持多种通讯场景以及高并发的要求,三是不能进行多设备复用同一IO资源,四是底层通讯层的扩展性受到制约。SSIO充分考虑到应用场景,进行顶层框架设计,实现接口的解耦而达到整体融合,目标是实现物联网通讯层的大脑。

1.2           标准Modbus的使用和测试... 2

2.2           演示的框架结构... 2

3.2           Modbus基础知识... 2

      我们谈物联网、大数据、云平台等,首先就是实现节点之间互联以及解决数据的实时流通,在每个节点上逐步加入业务功能,从而实现整个系统有续扩展。流通的数据好比身体流淌的血液,业务功能好比身体的肌肉。

1.3           非标准协议的使用和测试... 2

2.3           Modbus Slave模拟传感器数据... 3

3.3           读取多个寄存器,多种数据类型解析... 4

图片 1 

1.4           设备驱动的开发... 2

2.4           硬件网关SuperLink采集和转发数据... 3

3.4           实现效果展示... 6

 


2.5           ServerSuperIO Designer采集数据... 5

3.5           未来驱动的规划... 7

2.ServerSuperIO及Designer IDE的特点

 1.1    概述

2.6           ServerSuperIO Designer转发数据... 7

 


       Designer IDE完全是在ServerSuperIO基础上进行开发,当然二次开发者也可以开发自己的IDE环境,应用到公司的产品和项目中。以前开发过一个IDE环境,但是离产品化还比较远。Designer IDE的框架相对比较成熟,并且扩展性比较好,可以使用Designer IDE进行系统开发和配置,使用ServerSuperIO.Host正式部署运行。

2.7           实现的全景效果... 8

2.1    概述

      在发布《标准Modbus和非标准协议的使用、测试以及驱动开发》之后,有些网友反馈在Modbus协议驱动方面是否可以实现读多个寄存器和按多种数据类型解析数据。一是平时工作比较忙,二是有些犯懒。在传感器及仪器仪表行业用到Modbus协议的情况比较多,但是大部分使用都比较简单,可能往往只需要一个命令读取数据,对返回数据进行解析。我认为针对这种情况开发一个简单的驱动非常简单,加之网友的水平参差不齐,也没有针对网友的反馈进行积极的回应。但是从一个产品的角度考虑,确实应该进行完善,也确实有市场方面的需求,有很多公司是借鉴Modbus协议形式进行自定义协议,情况比较复杂。所以,利用出差的这段时间,针对Modbus驱动实现读取多个寄存器和按多种数据类型解析数据,以满足不同应用现场的需求。

  • 轻型高性能通信框架,适用多种应用场:轮询模式、自控模式、并发模式和单例模式。
  • 支持协议驱动器,可以按规范写标准协议和自定义协议。
  • 支持发送数据缓存器,支持命令缓存重发和按优先级别发送。
  • 支持协议过滤器,按规则筛选数据,并且可以承继接口,自定义过滤方式。
  • 支持接收数据缓存器,可以缓存不符合过滤器的数据,和下次接收数据进行拼接。
  • 支持按设备命令优先级别进行调度设备,保证有高级别命令的驱动及时发送。
  • 支持一个设备驱动,同时适配串口和网络两种通讯方式,可以监视IO通道数据。
  • 支持一个设备驱动,在网络通讯时适配TCP Server和TCP Client两种工作模式。
  • 支持WebSocket,进行数据采集与转发。
  • 支持多设备共享同一个IO通道进行通讯。
  • 支持定时清理超时的网络IO通道。
  • 支持显示视图接口,满足不同人机对话的需求。
  • 支持服务组件接口,例如:4-20mA输出、LED大屏显示、短信服务、以及多功能网关服务。
  • 设备驱动与设备驱动,设备驱动与服务器(云端)可以实时双向交互,上传数据和指令下发。
  • 支持OPC Server和OPC Client。
  • 支持创建多服务实例,完成不同业务的拆分。
  • 支持跨平台部署,可以运行在Linux和Windows系统。
  • 支持SuperRTDB、eDna和CoreRT实时数据库。
  • 支持mysql、oracle、sqlserver和sqlite数据库。

       以后还会与Web组态对接,用于图形化建模,从底层传感器到云端监测快速实现“即接即显示”,通讯和图形建模充分解耦,是将来高速网络(例如5G)环境建设的发展趋势。同时,为中小企业售前设计、项目部署和实施提供全方位的解决方案。整体的应用,希望对于公司和人个都会有实质的提升。

2.1    概述

2.2    Modbus基础知识

      Modbus采用的通讯机制为呼叫应答方式,或叫主从方式(master/slave)。主机发送请求命令,从机接到命令后进行校验数据的完整性,以及确定是否发给自己的命令,校验成功后,返回指定的数据信息,完成一次完整的通讯。呼叫应答通讯机制如下图:

图片 2

       Modbus协议依靠网络传输层定义了一个简单的数据传输协议,串口通讯(Modbus Serial)的RTU和ASCII模式以及网络通讯(Modbus TCP)模式在协议编码和操作方面有所区别。基本协议格式如下图:

图片 3

      下位机地址和功能码,示意图:

图片 4

 

       白皮书介绍:下载地址。

      Designer IDE是在ServerSuperIO基础开发的,支持挂载设备驱动和服务驱动、OPC Server/Client、数据转发客户端/服务端、支持标准的Modbus协议驱动等。Designer IDE使整个框架操作更简单、易用。基于ServerSuperIO开发的设备驱动或服务驱动,可以挂载到IDE下运行。

       ServerSuperIO Designer IDE 4.2 下载:。

       工业现场(物联网)使用硬件网关(SuperLink)的场景比较广泛,主要考虑多区域场景和网络条件限制情况下的应用和部署,具体根据现场的应用场景。网关两大基本职能:数据采集和数据转发,在项目体系建设中起到承上启下的作用。

2.3    读取多个寄存器,多种数据类型解析

       主要针对【寄存器个数】和【解析数据方式】两个选择进行升级,在设备驱动中增加监测点的时候,可以选择这两项内容。如下图:

图片 5

        1个寄存器个数代码2个字节,转换成字节数的公式为:读取数据字节数=寄存器个数*2,根据实际情况设置。

        解析数据方式为24种,主要针对short、ushort、int、uint、float和double数据类型进行解析,由于传感器与电脑的高低位排序有所差异,所以针对同一种数据类型分不同的解析方式。解析数据方式,如下图:

图片 6

图片 7

1.2    标准Modbus的使用和测试

       ServerSuperIO现在集成了硬件网关(SuperLink),完成了在项目建设过程中任何节点的数据采集与转发,并且形成级连部署。可以方便的与工业互联网平台或工业大数据平台对接;或者承建自己的云端平台,整合行业资源,形成以公司产品为主的生态建设。

2.4    实现效果展示

       使用Modbus TCP进行演示,连接Modbus Slave,127.0.0.1:502,读取1个数据点,按“short,2字节,顺序:先高后低”解析数据,如下图:

图片 8

 

       有很多设备或传感器号称是Modbus协议,但是实际中对标准的Modbus协议进行修改,这种情况很多,本质上自定义协议。

2.2    演示的框架结构

2.5    未来驱动的规划

       ServerSuperIO相当于系统建设中数据交互的中枢,将来对下连接各种PLC及传感器,也在积极规划开发基于各种PLC的驱动;对上连接WEB组态以及管理系统。所有都通过配置完成,为中小企业提供一站式的项目解决方案,降低成本、提高效率。

       最近国产自主安全可控的redcore browser浏览器融资2.5个亿,实际上使用是的Google的开源内核,假设有“创新”的成分,估计也只是皮毛。尽管ServerSuperIO算不上高大上,但是也算是积累了10年的工作经验,算是真正的自主安全可控。哈哈……。


 1.[连载]《C#通讯(串口和网络)框架的设计与实现》

 2.[开源]C#跨平台物联网通讯框架ServerSuperIO(SSIO)介绍

 2.应用SuperIO(SIO)和开源跨平台物联网框架ServerSuperIO(SSIO)构建系统的整体方案

 3.C#工业物联网和集成系统解决方案的技术路线(数据源、数据采集、数据上传与接收、ActiveMQ、Mongodb、WebApi、手机App)

 5.github地址:

 6.助力中小企业级连云端,促进工业互联网平台蓬勃发展,全套解决方案。

 物联网&集成技术 QQ群:54256083 

3.软件部署

(1)下载Modbus Slave,并进行设置

      演示大体包括3部分:


     自行百度下载,主要用于模拟使用Modbus协议的终端设备和传感器。不明白Modbus协议的朋友们,先补补课。实现运行效果,如下图:

   (1)传感器层,使用Modbus Slave进行模拟,相然可以是任何PLC、传感器等;

       ServerSuperIO 4.0以前版本采用文件方式存储配置信息,ServerSuperIO 4.0及以后版本采用mysql存储数据,以后开发Web管理系统方便行进在线管理。部署说明,如下:

图片 9

   (2)硬件网关(SuperLink)实时采集传感器层的数据信息,并且进行数据转发、汇聚;

   (1)在mysql中创建数据库实例,例如数据库名称为:ServerSuperIO

     步骤一:接下来对Modbus Slave进行设置,选择【Setup】->【Slave Definition】, 对从机地址、功能码、寄存器开始地址和数量进行设置,如下图:

   (3)ServerSuperIO实时接收网关层的数据信息,相当于数据交互中心,ServerSuperIO同样具备转发能力,可以进一步转发给上一层数据中心的ServerSuperIO,形成级连数据传递。结构如下图:

   (2) 在数据库实例中运行“数据库脚本serversuperio 4.0.sql”,初始化数据表。

图片 10

图片 11

   (3) 在“ServerSuperIO Designer IDE 4.0ServerSuperIO SourceConfig.cfg”配置mysql的数据库实例信息。

     步骤二:下载Virtual Serial Port Driver虚拟串口软件,实现COM1与COM2的虚拟连接。如下图:

2.3    Modbus Slave模拟传感器数据

   (4) 运行“ServerSuperIO.Designer.exe“应用程序即可。

图片 12

        为了方便起见,现在模拟2个数据点,相当可以更多。操作过程不具体介绍,请参见《标准Modbus和非标准协议的使用、测试以及驱动开发》。如下图:

 

     步骤三:选择【Connection】->【Connect】,对通讯的关键参数进行设置,如下图:

图片 13

4.管理设备驱动和服务驱动

图片 14

2.4    硬件网关SuperLink采集和转发数据


           至此,模拟数据源终端设置完毕。

       网关支持100多种协议,包括国际标准协议和国内行业标准协议,涉及到:电力、煤矿、钢铁、智能楼宇、环保等。硬件外观如下图:

        基于SSIO 4.0版本开发的设备驱动和服务驱动,可以在IDE下进行管理和运行。

(2)部署Designer IDE,并进行设置,实现与Modbus Slave通讯

图片 15

设备驱动源代码:

      步骤一:部署Designer IDE,最新版本是v4.2,下载地址:,具体部署请参见:《部署手册.docx》。运行ServerSuperIO.Designer.exe主界面,如下图:

          网关通过C/S结构的软件进行配置,方便、易用。数据采集配置可以单点配置和批量导入。采集Modbus Slave数据的配置,如下图:

图片 16

图片 17

服务驱动源代码:

     步骤二:右键单击【服务实例】->【增加服务实例】,对服务的基本参数进行设置,其他参数可以保持不变,如果有场景需要高级参数设置,那么需要视情况而定。一个服务实例可以挂载多个设备驱动、服务插件等。如下图:

          网关采集上来的数据,可以实时通过有线网络或3G/4G进行数据转发,具体配置信息和自定义转发的数据点,如下图:

https://github.com/wxzz/ServerSuperIO.Service

图片 18

图片 19

Modbus 操作类库源代码:

     步骤三:在刚才创建的服务实例,右键单击选择【设备驱动管理】,可以看到右边的区域有设备管理和相应设备的监测点管理。如下图:

图片 20

2.5    ServerSuperIO Designer采集数据

       Designer是在ServerSuperIO的基础上开发的,是一个配置和调试环境,正式生产环境的运行可以使用Host控制台程序。

      增加运行的服务实例,相当于运行设备驱动的容器,因为网关是按统一标准协议主动上传数据。在配置参数的时候选择DeviceCode数据分发模式,与网关配置的“站点编号”相对应;另外选择Self(自控模式)控制模式,在代码二次开发层面可以选择主动发送请求数据或被动接收数据,没有实现主动发送请求数据,如下图:

图片 21

          增加设备驱动的时候,“设备编码”对应的是“站点编号”,选择NET通讯类型,选择SuperLink网关通讯驱动,如下图:

图片 22

          数据采集之后,通过设备驱动保存到mysql数据库中,实际运行效果,如下图:

图片 23

2.6    ServerSuperIO Designer转发数据

       ServerSuperIO同样支持客户端和服务端模式的数据转发功能,支持SuperLink与ServerSuperIO之间数据传递的协议,也就是ServerSuperIO与ServerSuperIO之间可以无限级的对接数据,在项目建设中进行灵活部署。数据转发配置,如下图:

图片 24

2.7    实现的全景效果

        按演示的框架结构最终实现的效果,如下图:

图片 25

 

v4.2.1 下载地址:官方下载


1.[连载]《C#通讯(串口和网络)框架的设计与实现》

2.[开源]C#跨平台物联网通讯框架ServerSuperIO(SSIO)介绍

2.应用SuperIO(SIO)和开源跨平台物联网框架ServerSuperIO(SSIO)构建系统的整体方案

3.C#工业物联网和集成系统解决方案的技术路线(数据源、数据采集、数据上传与接收、ActiveMQ、Mongodb、WebApi、手机App)

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图片 26

测试驱动源代码:

     步骤四:选择【增加设备驱动】,以设备基本参数和通讯参数进行设置,如下图:

图片 27

模拟终端源代码:

     步骤五:选择刚才增加的设备驱动,并且在最右边区域选择【增加监测点】,对应Modbus Slave进行设置和配置,读取两个监测点的数据信息。

          读取第一个寄存器数据的设置,如下图:

      操作界面,如下图:

图片 28

 图片 29

          读取第二个寄存器数据的设置,如下图:

图片 30

图片 31

        服务驱动加载类型分为GlobalServer(全局服务)和InternalServer(内部服务),全局服务面向所有服务实例的设备驱动,以及之间进行数据交互;内部服务只面向同一服务实例内部的服务,以及之间进行数据交互。

     步骤六:选择【调试】->【运行】,实际运行效果可以把传感器的两个寄存器数据读取上来,如下图:

 

图片 32

5.服务实例

1.3    非标准协议的使用和测试


        非标准协议的使用和测试与Modbus的操作过程一致,但是选择增加设备驱动和配置增加监测点要根据实际情况而定。该驱动的协议,参见:《如开发一套设备驱动,同时支持串口和网络通讯》发送和接收协议章节。

       服务实例相当于容器,可以在一个服务实例中运行串口设备驱动、网络设备驱动、服务驱动以及视图驱动(IDE还没有集成视图部分)。并且在一个服务实例中支持四大通讯机制:(1)轮询模式,队列方式向设备发送请求数据命令,并且等待设备返回数据;(2)自控模式,驱动可以周期定时向设备发送请求数据命令,也可以不主动请求,被动接收数据;(3)并发模式,集中异步向所有设备发送请求数据命令,异步等待所有设备返回的数据。(4)单例模式,一个设备驱动对应所有物理设备,相当于一个单纯的通讯框架。增加服务实例,如下图:

(1)配置设备驱动和监测点

图片 33

         步骤一:增加设备驱动,如下图:

 

图片 34

6.增加设备驱动

        步骤二:增加监测点,如下图:


图片 35

        在一个服务实例中可以增加N个串口设备驱动和网络设备驱动,SSIO负责整体管理与调度,以保证在通讯IO和通讯机制方面稳定运行。控制分组,当网络通讯模式下,每个设备驱动设置不同的分组,相当于每个设备驱动在独立的容器中运行,以到达到高效运行。增加设备驱动,如下图: 图片 36

 (2)启动模拟终端

 

   在测试工具目录中运行【TestDevice(模拟终端设备).exe】程序,并且配置串口参数,如下图:

7.增加设备驱动的数据监测点

图片 37


(3)选择【调试】->【运行】,实现运行效果,如下图:

        每个设备驱动可以增加N个监测点标签(Tag),支持Modbus RTU/ASCII/TCP协议,以保证监测数据在SSIO框架内的流程与交互,后期会增加对监测点的管理工具。增加标签,如下图:

图片 38

图片 39

1.4    设备驱动的开发

 

       标准Modbus设备驱动事例下载:。

8.OPC客户端

       非标准设备驱动事例下载:。


       开发设备驱动过程参见:《如开发一套设备驱动,同时支持串口和网络通讯》,可能在接口方法有所变动,结合Modbus设备驱动事例开发自己的设备驱动就行了。另外,开发设备驱动比较灵活,不一定非要配置监测点,可以把数据存储操作也写在设备驱动里,但是要考虑到对数据处理的阻塞情况,不要影响ServerSuperIO对设备驱动的整体调度。

          OPC客户端仅支持DA模式,可以读取远程OPC Server的数据信息,并保存到本地以及现次通过数据转发服务传递给其他节点。如下图:

       使用Designer IDE配置并测试好系统后,可以选择【启动控制台】,作为运行时环境,效果如下图:

图片 40 

图片 41

9.OPC服务端



1.[连载]《C#通讯(串口和网络)框架的设计与实现》

         把设备驱动或OPC Client读上来的数据,通过OPC Server为其他系统提供可访问的接口,可以选择输出数据的设备点表或OPC Client点表。如下图: 图片 42

2.[开源]C#跨平台物联网通讯框架ServerSuperIO(SSIO)介绍

 

2.应用SuperIO(SIO)和开源跨平台物联网框架ServerSuperIO(SSIO)构建系统的整体方案

10.数据转发(客户端)

3.C#工业物联网和集成系统解决方案的技术路线(数据源、数据采集、数据上传与接收、ActiveMQ、Mongodb、WebApi、手机App)


5.github地址:

       可以增加转发任务,主动连接其他服务器端,并且根据设备点表和OPC Client点表配置要转发的数据,可以实现物联网建设的级联以及直接连接云端。可以填写“站点编号”,把本机当作站点,方便云端进行管理。如下图: 图片 43

6.助力中小企业级连云端,促进工业互联网平台蓬勃发展,全套解决方案。

 

物联网&集成技术 QQ群:54256083 

11.数据转发(服务端)

 


      支持远程客户端主动连接ServerSuperIO,并针对已经连接的终端设备(PC机、手机、Web(Socket)业务系统等)转发设备点表和OPC Client点表的数据,实现数据向终端的分发。如下图: 图片 44

 

12.展望


     下一篇文章已经写好《助力中小企业级连云端,促进工业互联网平台蓬勃发展,全套解决方案》,将来一体化智能网关、ServerSuperIO 4.0、实时数据库、Web组态整体进行方案介绍,实现基础技术体系化应用。

 

物联网&集成技术(.NET) QQ群:54256083 

ServerSuperIO 3.0 开源地址:

下载地址:

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