GPRS终端网关实现方案

2020-1-10GPRS终端网关实现方案1.项目现状客户上层应用需求通过工控软件Ifix完成现场RTU数据通过无线通信终端数据传输在终端WDT通过GPRS无线网络与网关软件进行通信网关与Ifix之间的数据交换通过第三方的虚拟串口软件来交换2.需要解决的问题现有网关只适用于为少量的WDT服务,当WDT数量增大或者数据量增大到一定程度时,会出现数据的丢失与WDT的断链等情况,从而影响正常的现场数据采集与控制.现有网关只实现来回数据的转发,没有存储.针对Ifix的工作特点与机制,会造成数据回应不及时,有时还会造成在短时间内的数据量突然增口.阻塞网络.现场设备采用ModBus工作控制协议,采用在PC上虚拟串口的方式,当虚拟过多串口后,对系统资源占用较大,对通信质量也会影响.3.网关性能设计扩展网关通信容量,允许更多的设备同时在线.支持多工程应用,使应不同的需求,使网关更加通用方便4.网关通信结构设计2020-1-10图4.1通信结构图改变网关与Ifix通信机制,采用存储转发的方式.使Ifix能够及时得到设备回应.改变网关与Ifix通信协议,丢弃虚拟串口的方式,采用ModBus-TCP协议.改变数据招测机制.分为网关对现场设备,Ifix对应网关.通过WDTID与虚拟IP映身.网关不再是原来的纯透穿工作方式.网关负担了更多的工作.更加智能化.5.新功能设计无线通讯网关可以设定时间间隔的的轮询或直接招测或控制命令当向该设备直发送起/停/复位命令时）接远程DTU设备无线通讯网关需安装关系数据库如（SQL2000或者Access）,下发命令和读取命令用不同数据表。下发命令响应时间在15秒以内。关系数据库表单根据设定的设备通讯地址及其偏移量（地址范围）、ID等信息自动生成。网关软件中远程设备的通讯站地址，通讯起始地址及其地址范2020-1-10围（偏移量），通讯设备ID及与iFix/MB1通讯地址对应关系均可设定。当上位下发操作命令（写数据）时下发至中间过程数据库时，网关软件根据检测被写远程设备数据变化与否向该设备发送写命令。并优先读取该设备的状态数据。成功后继续原循环。通讯扫描方式按照通信结构图做成双循环方式。对远程RTU读写的功能码根据设定通讯地址及偏移量，站地址，及对应ID由网关软件自动生成。IFIX对网关软件过程数据的读写命令解析由网关软件完成。6.组态软件Ifix与网关通信映射关系虚拟IP的管理IFIX驱动最多对应8个虚拟IP通过在网关所在服务器上虚拟多个局域网IP地址,用户每次数据采集使用iFix通过Modbustcp协议一次性对多个RTU进行采集.网关接收iFix发来的采集指令后,通过解析得到相应的寄存器地址(并非实际),然后从数据库中或者直接从RTU中获取与之对应的实际的RTU寄存器地址采集值.重新打包成Modbustcp协议包后通过虚拟IP发回给iFix软件.通信地址映射为了实现上节所描述功能,需要在网关中作寄存器地映射,映射的一端表示iFix一发的地址,另一端表示实际的RTU寄存器地址,.网关收到双方数据后,通过两种协议及地址转换后回应给对方.2020-1-10iFix/MB1设备ID站址功能码RTU寄存地址偏移40001-4001012345678035103-HoldingRegister40011-400201040011-4002012345678021240011-4002010．．．00001-00003123456780351注：?操作命令00017-00019300004-0000612345678021200017-00019300007-0000912345678026300017-00019300010-0001212345678014400017-00019300013-0001512345678031500017-00019300016-0001812345678027600017-000193．．．3000112345678242804-InputResgister300023000212345678092730002300031234567819293000230004123456782020300023000512345678182330002300061234567822253000230007123456783226300023000812345678083130002300091234567812223000230010123456781621300023001112345678382430002300121234567815323000230013123456783430300023001412345678303330002．．．1000112345678242802-InputStatus100011000212345678092710001100031234567819291000110004123456782020100011000512345678182310001100061234567822251000110007123456783226100011000812345678083110001100091234567812221000110010123456781621100011001112345678382410001100121234567815321000110013123456783430100011001412345678303310001．．．10001表6.2iFix地址与RTU寄存器地址应射关系表