常见通信协议的接口调
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常见通信协议的接口调试方法
版本号：发布时间：2012-2-4
1.Modbus
Modbus是一种工业领域通信协议标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。
Modbus协议是一个Master/Slave架构的协议。有一个节点是Master 节点，其他使用Modbus协议参与通信的节点是 Slave 节点。Master节点类似Client/Server架构中的Client，Slave则类似Server。工业上Modbus协议的常见架构如下图所示。
……
1.1. 应用场合
Modbus 协议主要用于测风塔数据实时读取、风机数据实时读取。将来有可能用于集控系统中，读取各类数据和进行远程控制。
在清三营、长风风电场，莱维赛尔的测风塔使用Modbus RTU 协议与功率预测系统通信。
在向阳风电场，明阳的SCADA 服务器通过Modbus TCP 协议向功率预测系统提供各风机的实时运行数据。
在乌力吉、浩日格吐、马力、前后查台等风电场，赛风的测风塔使用Modbus RTU over TCP 协议与功率预测系统通信。
1.2. Modbus 数据模型
在Slave 和Master 进行通信时，Slave 会将其提供的变量映射到四张不同的表上，Master 从表中相应位置读/写变量，就完成了数据获取或命令下达。这四张不同的表，称作Modbus 数据模型（Modbus Data Model ）。
为了理解方便，这里将四张表分别称作1位只读表、1位可读可写表、16位只读表、16位可读可写表。（类似电力通信国标中的遥信、遥控、遥测、遥调。）1位表用来映射单比特数据类型的变量，通常是布尔型变量；16位表用来映射双字节数据类型的变量，如
int16、float16等，如果希望映射int32、float32等四字节变量，可以通过一次使用16位表中的两个位置来实现。只读表用来映射Master只能读取的变量；可读可写表用来映射Master既可读取、又可改写的变量。
1位只读表
位可读可写表
1
16位可读可写表
例如，在某温度监视系统中，一部温度传感器与一台上位机通过Modbus总线进行通信，温度传感器是Server，上位机是Client。对温度传感器提供的变量做如下映射：
1位只读表
1位可读可写表
16位只读表
16位可读可写表
再次说明，1位只读表、1位可读可写表、16位只读表、16位可读可写表等名称是本文档为了方便读者理解自拟的，在Modbus协议规范中有它们的正式名称。另外，不同厂商的设备/软件说明书中，对这四张表的称呼又有不同。
1.3.Modbus RTU、Modbus TCP与Modbus RTU over TCP
Modbus协议有很多种变体，最常见的是Modbus RTU、Modbus TCP和Modbus RTU over TCP。
为了能从众多Slave中唯一地标识出希望与其通信的Slave，需要知道Slave的地址。不同的变体对Slave地址的描述方式不同。对于Modbus RTU、Modbus TCP和Modbus RTU over TCP，其硬件接口与对Slave地址的描述方式如下表：
1.4.调试工具与调试方法
Modbus Poll和Modbus Slave是Modbus Tools系列软件中的两个工具软件，可运行在Windows 2000/XP/Vista/7平台。Modbus Poll可用于测试从Slave中实时读取数据。Modbus Slave是一款Slave模拟软件，可用于模拟出一个假想的Slave设备。
modpoll的用法
./modpoll-mtcp-a1-r2-c8-t3-p5021
-a后面接slaveid
-r后面接起始偏移地址，这个地址要比配置文件中的地址大1
-c后面接读取数据个数
-t后面接数据类型
-p后面接端口
最后加上ip
:10004
liksun
liksungogogo/liksunispower/liksun
/home/opps/config/
2.OPC DA
OPC是OLE for Process Control 的缩写，其最大的特点是必须运行在Windows平台，因为它基于微软的OLE、COM、DCOM技术而实现。
严格地说，OPC是指一系列协议，如OPC DA、OPC HDA、OPC DA-XML、OPC AE、OPC UA、OPC DX等。但由于OPC DA的使用最为广泛，所以一般说OPC就是指OPC DA，即OPC Data Access。
OPC DA最新的协议版本是OPC DA ，目前主流的版本是OPC DA 。
2.1.应用场合
OPC协议目前多用于风机实时数据的读取，且主要为华锐SCADA服务器的风机实时数据接口。将来有可能用于集控系统中，读取各类数据和进行远程控制。
在高山子、阜北、彰北、通榆等风电场，华锐的SCADA服务器通过OPC协议向功率预测系统提供各风机的实时运行数据。
2.2.OPC DA 的特点
为了从同一局域网的众多机器中标识出OPC服务软件所在的机器，需要指定该机器的IP 地址。由于同一台机器上有可能运行多个OPC服务，需要指定该OPC服务的名称。最后，通过字符串形式的变量名称来指定希望读/写的变量。
例如高山子风电场华锐SCADA系统的OPC服务器的信息和部分变量如下：
与Modbus不同，OPC的变量名称一旦指定，其数据类型与是否可写就是确定的了。
另外，OPC的变量除了具有value属性（表示该变量的实时值）之外，还具有quality 和timestamp属性，表示读取该变量时的通信质量和该变量的更新时间。Modbus的变量只有值。