如何通过Modbus访问实时测量数据

您是否知道您可以将Campbell Scientific Logger转换为Modbus TCP / IP服务器？你知道为什么这是一个好主意吗？坎贝尔科学数据记录器通常用作Modbus Server设备。这意味着数据记录器被配置为实现Modbus通信协议，并从Modbus客户端侦听Modbus轮询，例如SCADA（监督控制和数据采集）系统。将数据记录器转换为Modbus TCP / IP服务器是一种很好的方法，可以允许使用Modbus协议访问您的Live测量数据的系统。

为了更好地理解它是如何工作的，我们将通过一个示例练习来展示如何在CR1000数据记录器上实现Modbus协议的基本概念。我们将使用一个CR1000数据记录仪连接到SCADA系统。您可能还记得我们之前关于SCADA系统和Modbus的讨论“为什么Modbus很重要:简介”博客文章．

开始

在我们的示例中，CR1000被编程为测量电池电压，面板温度和简单程序中的模拟测量，如下所示：

'Program for a CR1000 Series Datalogger 'Declare Public Variables Public PTemp, batt_volt, analog_meas 'Data Table Definition DataTable (Table1,1，-1) DataInterval (0,10,Min,10) Minimum (1,batt_volt,FP2,0,False) Average (1,PTemp,FP2,False) Average (1,analog_meas,FP2,False) EndTable '主程序BeginProg Scan (1,Sec,0,0)'测量数据记录器面板温度PanelTemp (PTemp,250)电池电压(batt_volt)'测量模拟电压电压(1,mV5000,1,1,0，_60Hz,1.0,0)'调用最终存储表CallTable Table1 NextScan EndProg

Modbus编程

在我们的例子中，CR1000数据记录器使用NL121以太网接口．因此，我们需要对数据记录器进行编程，以便在适当的通信端口上侦听Modbus轮询，并使用最新的测量数据进行响应。要做到这一点，我们需要ModbusSlave ()指令，声明一个变量数组来保存我们的Modbus数据，然后使用我们的测量更新该数组。

这是使用以下代码完成的：

声明公共变量公共PTemp, batt_volt, analog_meas公共ModbusRegisters（3）公共Modbuscoil作为布尔值'数据表定义DataTable（Table1,1，-1）Datainerval（0,10，Min，10）最小（1，Batt_Volt，FP2,0，False）平均（1，PTEMP，FP2，FALSE）平均（1，Analog_MEAS，FP2，FALSE）最终的主程序BENGPROG'将数据记录器配置为Modbus从站modbusslave（502,0,1，modbusregisters（），modbuscoil，2）扫描(1秒,0,0)'测量数据记录器面板温度PanelTemp (PTemp,250)电池电压(batt_volt)'测量模拟电压电压(1,mV5000,1,1,0，_60Hz,1.0,0)“填充Modbus寄存器ModbusRegisters (1) = PTempModbusRegisters（2）= BATT_VOLTModbusRegisters（3）= Ampum_MEAS'调用最终存储表CallTable Table1 NextScan EndProg

更仔细的观察

让我们仔细看看ModbusSlave ()我们添加到程序代码中的指令。指令被添加到BeginProg.和扫描语句。的ModbusSlave ()在这两个语句之间放置指令，因为它只需要在编译时执行一次而不是在每次扫描期间执行。

的ModbusSlave ()指令包含六个参数，如下图所示:

ModbusSlave(相称,波特率,ModbusAddr、ModbusVariable BooleanVar, ModbusOption)

作为参考，在我们的程序代码中，带参数的指令如下所示:

modbusslave（502,0,1，modbusregisters（），modbuscoil，2）

让我们仔细看看那些参数以及它们的意思：

• 适合:这个参数定义了数据记录器监听Modbus轮询的通信端口。在我们的示例中，我们使用502.，因为我们使用的是以太网连接502.为默认的Modbus TCP端口。
  
  
• 波特率:我们使用这个参数来设置通信端口的波特率。在我们的例子中，这个参数(0）被忽略，因为我们的通信通过以太网连接。
  
  
• ModbusAddr:此参数设置数据记录器的Modbus地址（或设备ID）。在我们的示例中，我们将数据记录器设置为具有地址1．
  
  
• ModbusVariable:我们使用这个参数来定义数据记录器的Modbus寄存器映射。(Modbus Map定义了可用数据的寄存器地址。)
  
  存储在该阵列中的测量用作Modbus输入和保持寄存器。（寄存器是16位内存位置。）数据记录器不区分输入和保持寄存器。因为我们已宣布为浮点数（32位），因此它将分布在两个Modbus寄存器中（每个16位）。在我们的示例中，我们的Modbus地图如下所示：
  
  

  Modbus寄存器	测量描述	单位
  1，2	数据记录仪面板	摄氏度
  3,4.	数据记录器电池电压	伏
  5、6	模拟测量	毫伏

• ModbusBooleanVar:该参数用于定义Modbus Coil Map，当Modbus客户端设备向数据记录仪发送离散开/关命令时(01 Read Coil/Port Status, 02 Read Input Status, 05 Force Single Coil/Port, 15 Force Multiple Coil/ Ports)，该参数用于定义Modbus Coil Map，用于保存Modbus客户端设备向数据记录仪发送离散开/关命令的结果。
  
  如果一个0输入此参数，将离散命令映射到数据记录器控制端口C1至C8，并且生成编译警告。在我们的示例中，我创建了一个充当线圈的变量。
  
  
• modbusoption：这是一个可选参数，用于定义Modbus变量的数据类型和字节顺序。在我们的示例中，我选择使用Byte订单ABCD格式化Modbus Map Floate Point变量。

结论

上面的示例练习概述了如何通过在CRBasic中编程CR1000数据记录器来实现一个简单的Modbus TCP/IP服务器实现。请注意快捷程序生成器也有能力生成我们上面讨论的代码。通过利用上面展示的概念，您可以向您的程序以及数据记录器的Modbus Register Map添加更多的测量值。其结果是，您的SCADA系统可以访问实时测量数据，以实现更完整的气象站实现。

您可以期待未来的博客文章，其中有关于特定Modbus主题、常见陷阱和最佳实践的更多细节。与此同时,分享您下面的任何Modbus评论或问题．