基于Modbus协议的ZigBee工业以太网网关设计

※发布时间:2017/12/17 11:12:35   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  工业无线通信技术是继现场总线、工业以太网之后,工业自动化领域又一个研究热点。 实际上,无论是场总线还是工业以太网,都已经形成了多标准并存的局面,在协议转换、异 构网络接入过程中,网关起着重要作用。工业无线通信技术要应用于工控领域,也面临诸如 性、互操作等技术。

  ZigBee 因其低成本、低功耗、组网灵活等众多优势,成为工业无线通信技术中备受关 注的技术之一。ZigBee 是一种低速网络,传输速度为10KB/S~250KB/S,其在工业自动化 应用中,一般要接入上层网络。本文介绍一种ZIGBEE/工业以太网网关设计,实现ZIGBEE 与工业以太网的一种接入,设计中ZigBee 和工业以太网应用层都采用自动化仪表广泛支持 的Modbus/RTU 协议。

  SZ05-ZBEE 是上海顺舟公司的无线通信模块,模块将Freescale的MC13213及外围电 布置在2.75×4.8cm的PCB板上,提供标准2.54 双排插针接口,包含电源接口、数据接口、 控制接口和系统灯接口和天线/ZIGBEE 标准地址寻址,支持 星型、树型、链型、网状网等拓扑结构。SZ05-ZBEE通过RX1、TX1(串行通信接口)直接与 Rabbit3000的PC6、PC7(串行通信口A)连接。

  网关的主要功能是实现Zigbee与以太网之间的数据传输。SZ05-ZBEE无线通信模块集成 了符合ZigBee协议标准的射频收发器和微处理器,初始化设置后,模块即可以实现透明串口 传输。为适应短帧实时和确定性通信发展趋势,以太网通信采用UDP/IP协议,应用层采用 Modbus/RTU主从式协议。类似于Modbus/TCP协议,也可以称以太网侧协议为Modbus/UDP 协议[3]。网关软件基于Dynamic C和μC/OS-Ⅱ实时操作系统设计。

  Modbus 标准中了完整的消息、数据结构、命令和应答方式,但只是OSI 模型第7 层上的应用层报文传输协议,定义的是一种以数据帧形式表示的能使设备相互识别和使用的 消息结构。因此,可以不对数据包作任何修改,将Modbus/RTU 报文作为应用层数据在不 同网络之间传输。

  网关中即是将 Modbus/RTU 报文作为UDP 和ZigBee 应用层数据传输。主站报文通过 UDP 端口接收,去掉帧头帧尾,附加Zigbee 短地址,通过串口发给SZ05-ZBEE,为 ZigBee 报文发送;从站的ZigBee 报文由SZ05-ZBEE 转为串口数据接收,去掉ZigBee 短地 址,附加UDP 帧头帧尾,然后由以太网口转发。具体程序包括5 个任务:UDP 接收、串口 发送、串口接收、UDP 发送以及嵌入式Web Server。嵌入式Web Server 用于设备管理。系统程序结构如图2 所示。

  延伸相关词:

  陈小艺被曝姐弟恋,倒追小伙被当保姆,陆贞传奇演员表,人鱼情未了 电视剧,莫小棋三级,保拉的诱惑,李慧珍老公,luciano rivarola,如意剧情介绍电视猫,电视剧当狗爱上猫