Java通过socket和DTU,RTU连接工业传感器通信

现在做DTU传感器监测数据一块,给大家分享如何通过socket技术连接到DTU,并能和DTU下面的传感器通信的,分享一下自己的心得和体会。

 

总体架构图


先来看下整体网络结构图。

 

 

工业名称解释


传感器:能够采集数据机器,电脑端通过下发指令通过DTU发给传感器,传感器通过DTU返回相应的数据给电脑端,比如雨量计能实时反馈雨量,这很好理解。

RTU:远程传输单元,可以是一台plc(程序过程控制),通俗理解就是能够编程的还可以将数据传输服务器的工具。RTU内部是包含通讯模块的,RTU仪表配置服务器后,他可以通过socket将采集器的数据转发到服务器。咦?你刚才不讲说的DTU吗?现在怎么是DTU了,接下来我们看看。

DTU:数据传输单元,他主要的功能是能将IP数据和串口数据进行等价转化。对比上面RTU的功能,如果说RTU能进行数据处理和数据传输,那么DTU就只能进行数据传输了。像DTU因为没有任何的数据处理动作,所以一般业界叫“透传”即透明传输。所以RTU的价格一般比DTU贵很多,因为有软件编程的成本。

RS485:RS485是一个物理接口,DTU和传感器就是通过RS485接口进行连接的。

Modbus协议:标准的串行工业协议。可以支持RS485,RS232接口。那既然是协议,就需要遵循一定的规范,举个简单的例子,读取雨量计的命令是16进制的0E04000000027134

那么0E 04 00 00 00 02 71 34 分别对应的该传感器的通信id,功能码等。如下图,这是一串指令,能够读取雨量的具体数据。

网络DTU可以配置服务器,通过socket技术通信。

服务器:服务器解析数据并存入数据库。

当然,雨量传感器也能返回一串标准16进制数据DTU,0E0404326640BCDA52,具体解析格式如下,如果返回正确我们需要读取5,6字节进行解析。

这个是我任意举的一个案例,是为了更好说明Modbus协议只要支持能modbus的传感器都类似,需要我们对照具体的传感器通讯协议文档进行转化解析,一般都会有说明。

 

思路整理


楼主在刚开始接到任务不理解这些工业,接口,协议的概念,走了一些弯路。因为我们项目是需要从RTU换成DTU做数据采集的,已有项目RTU是能够主动推送数据到服务器的,当时比较困惑有几个点,顺便整理下思路。

  1. DTU能够主动推送数据给你吗?如果不能,我需要如何做?

不能,DTU既然是透传的,说明我们需要通过DTU给传感器下发指令。‘

  1. 发什么指令?

这里的指令就是modbus指令,上面有类似指令说明,指令需要到相应的传感器通信协议去获取,一般都有说明,如果是新手,就找传感器厂家支持下,顺便说一句,他们都是搞硬件的,软件他们可能也不太清楚,这个时候就需要你的正确方向的判断了。

  1. 如何下发指令?如何调试下发指令正确性?

我因为当时是新手,我只懂程序,调试都是通过自己写的程序调试的,一直执行程序没有调试出来,最终才知道usb连接串口转485工具再直接连接传感器,通过串口工具就可以直接发送命令,返回对应的数据,一目了然,串口工具我用的是sscom。这个问题给我的感触很深,可以先不写代码,直接先在工具上分析结果。我主要用的是下面这三个工具。

  1. 如何打通socket和DTU连接的传感器?

最后一步就比较简单了,通过socket,拿到二进制数据后直接转16进制进行解析得到结果,我贴部分代码。

 

结尾


好的,今天就到这里,希望这边文章能对您有所帮助,有不懂的地方可以给博主留言哦,分享让我们共同成长,喜欢的请点赞加关注哦。点关注,不迷路,我是叫练公众号,微信号【jiaolian123abc】边叫边练。

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