文章目录

  • 需求及解决方案
  • 数据采集
  • 系统设计
  • 主函数模块
  • 采集驱动模块
  • 存储驱动模块
  • 概念理解
  • Modbus 协议
  • RS-232
  • PLC (可编程逻辑控制器)
  • 基础知识
  • HINET 智能网关
  • 参考文献

目前，国内外厂商对于工业物联网数据采集[6]措施，主要有两种方案。

一是利用嵌入式工业网关接入工业现场，或通过以太网，或通过串口，或通过OPC(OLE for Process Control)服务器等介质进行数据采集。这种方式需要购买厂商的硬件设备，往往价格高昂，并且与设备厂商的平台进行强绑定，不利于用户开发，难以满足个性化和定制化需求。优点是对于要求不多的客户，使用省心，不需要考虑很多，并且售后服务比较有保障。

二是利用数据传输单元DTU(Data Terminal Unit)进行透明传输，将现场设备接入厂商云端，通过Socket方式实现数据采集。这种方式不需要购买或替换厂商的硬件网关，能直接利用用户已有的设备，减少了硬件成本开销。缺点是云服务价格取决于厂商，用户的话语权减弱，且迁移数据受限制。

需求及解决方案

数据采集

要求系统能够支持用户设备的通信协议。使用如下两个协议可以满足用户的基础需求：

  • Modbus TCP
  • Modbus RTU
    为了支持一些原始的串口协议，系统也加入对于DTU透传模块的支持；
    为了能够方便用户的操作配置，系统的配置文件一定要清晰明了，这里选用 JSON 格式。

系统设计

开发语言：Go；
数据采集协议：Modbus；
配置文件下发和数据存储方案：MQTT；
时序数据库：InfluxDB，OpenTSDB；
配置文件和API：JSON；
整体部署和安装：Docker；
整体框架：

  • 主函数模块
  • 采集驱动模块
  • 存储驱动模块

主函数模块

工业数据采集为什么不用java 工业数据采集方式_数据采集

采集驱动模块

工业数据采集为什么不用java 工业数据采集方式_驱动模块_02

存储驱动模块

工业数据采集为什么不用java 工业数据采集方式_配置文件_03

概念理解

Modbus 协议

Modbus 协议是全球最早用于工业现场的总线规约，许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用此协议作为他们之间的通信标准；
简单来说，是工业上使用较为广泛的通信协议，在此基础上还有几个变种；