1 產(chǎn)品概述
1.1 功能概述
通訊管理機(jī)，支持 9~48V DC 直流供電，導(dǎo)軌安裝。硬件配置如下：
4 路 RS485 接口，2 個(gè) RJ45 網(wǎng)口，1 路 4G 或 WiFi 接口。
1.2 內(nèi)置軟件概述
內(nèi)置 DAQ for IIOT 通用工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一套運(yùn)行在邊緣計(jì)算機(jī)、工業(yè)網(wǎng)關(guān)或普通 電腦上的設(shè)備數(shù)據(jù)采集管理軟件，主要用于對(duì)各種工業(yè)儀器設(shè)備、PLC 、注塑機(jī)、數(shù)控機(jī)床 等數(shù)據(jù)的采集、控制、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)以及上傳。
1.3 運(yùn)行環(huán)境
項(xiàng)目 | 要求 |
操作系統(tǒng) | Windows、 Linux |
軟件基礎(chǔ)環(huán)境 | .NET5 |
客戶端瀏覽器 | Edge、 Chrome、 Firefox、 Safari、 Opera 等 |
1.4 支持設(shè)備
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)與設(shè)備連接采集數(shù)據(jù)，支持的連接方式包括串口（232 、485）、TCP 客戶端、TCP 服務(wù)端、UDP 等。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)支持廣泛的設(shè)備通信協(xié)議，包括 Modbus 、 OPC-UA 等。
1.5 名詞解釋
設(shè)備（被采集設(shè)備）
軟件采集來(lái)自一臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)，設(shè)備需具有通信接口，以及使用特定的通信協(xié)議進(jìn)行通 信。設(shè)備可以是一臺(tái)檢測(cè)儀器、一個(gè)小型儀表、一個(gè)傳感器，甚至是一塊單獨(dú)的 PLC。
因子
因子是設(shè)備的屬性，包括設(shè)備的測(cè)量值、狀態(tài)、控制單元等。例如對(duì)于一臺(tái)空調(diào)來(lái)說(shuō)， 以下屬性可以稱為一個(gè)因子：
鏈路
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與設(shè)備的物理連接方式以及基礎(chǔ)通信協(xié)議。例如可以是使用串口通信線， 使用RS232 或 RS485 接口；或是使用網(wǎng)線 RJ45 接口，使用 TCP/IP 通信協(xié)議。支持多設(shè)備
共用一條鏈路。
驅(qū)動(dòng)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與設(shè)備的通信協(xié)議的解析程序。一方面將從設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)解析為采集 系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)格式，另一方面將采集系統(tǒng)向設(shè)備發(fā)送的命令解析為設(shè)備所理解的數(shù)據(jù)格 式。
1.6 使用流程
軟件使用流程如下圖所示：
（1）軟件首先需要安裝和認(rèn)證。
（2）在數(shù)據(jù)采集之前，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置。
（3）配置完成之后，即進(jìn)入日常使用，一般是監(jiān)控和采集的啟停。
2 服務(wù)理念
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3 軟件安裝與認(rèn)證
3.1 軟件安裝
在軟件安裝之前 ，請(qǐng)確保.NET5 運(yùn)行時(shí) 已經(jīng)成功安裝 。 可到微軟 官網(wǎng) 下載安裝
在 Windows 系統(tǒng)上，下載安裝包之后，運(yùn)行安裝程序，如下圖所示：
選擇安裝目錄，同意用戶許可協(xié)議，點(diǎn)擊開(kāi)始安裝按鈕，即可完成軟件安裝。
3.2 打開(kāi)管理頁(yè)面
軟件安裝完成以后，即開(kāi)始在后臺(tái)運(yùn)行。如果需要進(jìn)行配置、管理、認(rèn)證等操作，需打 開(kāi)軟件管理頁(yè)面。
使用現(xiàn)代瀏覽器（推薦 Edge 或 Chrome），輸入 http://localhost:28901/ ，即可訪問(wèn)管理 頁(yè)面，如下圖所示：
3.3 軟件認(rèn)證
軟件需要認(rèn)證才能正常使用（否則軟件無(wú)法采集數(shù)據(jù)）。認(rèn)證操作在軟件關(guān)于頁(yè)面完成：
認(rèn)證流程為：
1. 復(fù)制機(jī)器碼，提供給供應(yīng)商。
2. 從供應(yīng)商處獲取認(rèn)證文件。
3. 上傳認(rèn)證文件。
需要注意的是，一個(gè)認(rèn)證文件只能認(rèn)證一臺(tái)計(jì)算機(jī)。
4 采集配置
4.1 驅(qū)動(dòng)管理
驅(qū)動(dòng)管理頁(yè)面如下圖所示：
可以從官網(wǎng)下載相應(yīng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，上傳至系統(tǒng)，即可供設(shè)備使用。
4.2 鏈路配置
鏈路配置頁(yè)面如下圖所示：
目前支持的鏈路及需要配置的內(nèi)容如下表所示：
鏈路類型 | 需配置的內(nèi)容 | 備注 |
TCP 客戶端 | 服務(wù)器 IP 、端口 | |
串口 | 串口號(hào)、波特率、校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位、 停止位 | |
TCP 服務(wù)端 | 服務(wù)器 IP 、端口 | |
UDP | 遠(yuǎn)端 IP 、端口、本地 IP 、端口 | |
OPC-UA 客戶端 |
服務(wù)器 URL 、用戶名、密碼 | 只支持匿名和用戶名兩種登錄方 式，用戶為空即為匿名 |
無(wú)傳輸 | 無(wú) | 用于虛擬設(shè)備 |
4.3 設(shè)備配置
設(shè)備配置頁(yè)面如下圖所示：
設(shè)備采用不同的驅(qū)動(dòng)，配置信息會(huì)有所差異。但有些信息是所有設(shè)備都需要配置的，如
配置內(nèi)容 | 說(shuō)明 |
使用驅(qū)動(dòng) | 設(shè)備所使用的驅(qū)動(dòng)，可選驅(qū)動(dòng)管理頁(yè)面中添加的驅(qū)動(dòng)。 |
使用鏈路 | 設(shè)備所使用的鏈路，可選鏈路配置頁(yè)面中添加的鏈路。 |
發(fā)送等待時(shí)間 | 在采集數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)向設(shè)備發(fā)送命令的頻率。單位毫秒。 |
接收等待時(shí)間 | 系統(tǒng)向設(shè)備發(fā)送命令后，預(yù)期設(shè)備正?；貜?fù)的時(shí)間。單位毫秒。 |
停止采集錯(cuò)誤 數(shù) | 在一個(gè)發(fā)送-接收回路中，如果發(fā)生錯(cuò)誤，錯(cuò)誤數(shù)加 1 。當(dāng)錯(cuò)誤數(shù)超過(guò)此值時(shí)， 等待一段時(shí)間再開(kāi)始采集。 |
停止采集時(shí)間 |
錯(cuò)誤數(shù)超標(biāo)以后，停止采集的時(shí)間，單位毫秒。 |
下表所示：
設(shè)備包含因子，因子配置頁(yè)面如下圖所示：
類似的，采用不同驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，因子需要配置的信息也有所不同。兩個(gè)公共屬性說(shuō)明如 下：
4.2.1 表達(dá)式
如果期待顯示/上傳的值，跟從設(shè)備采集到的原始值存在差異，可以通過(guò)表達(dá)式進(jìn)行配 置。例如采集到的數(shù)據(jù)單位是 mg ，但上傳數(shù)據(jù)要求單位是 g ，那么需要對(duì)原始值除以 1000 之后再上傳。表達(dá)式支持基本的運(yùn)算，包括四則運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算等，所有支 持運(yùn)算可查閱 A1 節(jié)。
表達(dá)式中對(duì)自身的引用是{self} ，對(duì)其他因子的引用是{設(shè)備名. 因子名} ，例如：
場(chǎng)合 |
存在因子 |
表達(dá)式寫(xiě)法 |
原單位是 mg ，需要上傳單位 g |
電子秤.重量 |
{self}/1000 |
有攝氏度測(cè)量值，需同時(shí)上傳華氏度 |
溫度計(jì).攝氏度 |
{溫度計(jì).攝氏度}*1.8+32 |
4.2.2 數(shù)值轉(zhuǎn)換
有些值不一定以數(shù)字的形式展示，特別是設(shè)備的狀態(tài)。例如對(duì)某一臺(tái)設(shè)備來(lái)說(shuō)，狀態(tài) 0 代表待機(jī)，1 代表測(cè)量中，2 代表測(cè)量完成。當(dāng)采集到數(shù)據(jù)之后，用戶可能希望看到的是待 機(jī)、測(cè)量中、測(cè)量完成這些字，而不是 0 、1 、2 。這時(shí)候可以配置數(shù)值轉(zhuǎn)換。數(shù)值轉(zhuǎn)換的格 式是：
原值 1=>顯示值 1|原值 2=>顯示值 2|……|原值 n=>顯示值 n
例如對(duì)于上面的例子，其數(shù)值轉(zhuǎn)換配置為： “0=>待機(jī)|1=>測(cè)量中|2=>測(cè)量完成 ”。
4.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理
數(shù)據(jù)庫(kù)管理頁(yè)面如下圖所示：
在此頁(yè)面中，可以：
l 選擇數(shù)據(jù)庫(kù)類型， 目前可選 SQLite 、MySQL 和 SQL Server。
l 存儲(chǔ)時(shí)機(jī)，可以間隔若干分鐘存儲(chǔ)一次，也可以指定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)。
l 清洗數(shù)據(jù)，將已經(jīng)不存在的因子列刪除。
l 清空數(shù)據(jù)，一般在設(shè)備配置完成之后，清除所有數(shù)據(jù)。
5 軟件使用
5.1 啟停采集
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)以后，即可開(kāi)始采集，正常的日常使用并不需要額外的操作。 在某下場(chǎng)合下，例如是設(shè)備維護(hù)、修改配置，可以暫時(shí)停止采集。點(diǎn)擊標(biāo)題欄的暫停運(yùn)行/ 啟動(dòng)運(yùn)行按鈕完成此操作：
另外需要注意的是，在每次修改配置之后，需要重啟采集，才會(huì)生效。
5.2 查看設(shè)備采集情況
如果需要查看當(dāng)前的采集狀態(tài)，可打開(kāi)設(shè)備監(jiān)控頁(yè)面，如下圖所示：
在此頁(yè)面中，可以：
l 查看設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
l 查看每個(gè)因子的實(shí)時(shí)值，以及當(dāng)前數(shù)據(jù)時(shí)間。
l 啟用或禁用設(shè)備。
l 反控設(shè)備，修改因子值。
5.3 查看系統(tǒng)消息
如果需要查看數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與設(shè)備的具體通信消息，可打開(kāi)系統(tǒng)消息頁(yè)面，如下圖所示：
在此頁(yè)面中，可查看 3 類消息，分別是：
l 系統(tǒng)消息：系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的消息。
l 采集消息：采集過(guò)程中產(chǎn)生的字節(jié)流消息。
l 反控消息：反控過(guò)程中產(chǎn)生的字節(jié)流消息。
6 附錄 表達(dá)式支持運(yùn)算
表達(dá)式中支持的運(yùn)算包括：
運(yùn)算分組 |
運(yùn)算 |
示例 |
基本運(yùn)算 |
加 |
1+2 |
減 |
4-8 | |
乘 |
9 * 20 |
運(yùn)算分組 |
運(yùn)算 |
示例 |
除 |
6/4 | |
乘方 |
6^3 | |
求余 |
10%3 | |
科學(xué)記數(shù)法 |
3.45e5 | |
開(kāi)平方 |
sqrt(4) | |
自然對(duì)數(shù) |
ln(5) | |
常用對(duì)數(shù) |
lg(7) | |
三角函數(shù)運(yùn)算 |
正弦 |
sin(3) |
反正弦 |
asin(4) | |
余弦 |
cos(5) | |
反余弦 |
acos(4.3) |
運(yùn)算分組 |
運(yùn)算 |
示例 |
正切 |
tan(7.3) | |
反正切 |
atan(3) | |
邏輯運(yùn)算 |
且 |
1&&0 |
或 |
1||FALSE | |
非 |
!TRUE | |
比較運(yùn)算 |
等于 |
3==4 |
不等于 |
3!=4 | |
小于 |
3<4 | |
小于或等于 |
3<=4 | |
大于 |
3>4 |
運(yùn)算分組 |
運(yùn)算 |
示例 |
大于或等于 |
3>=4 | |
位運(yùn)算 |
位與 |
75&39 |
位或 |
12|83 | |
位異或 |
43432^|21 | |
位反 |
 43432 | |
位左移 |
123<<4 | |
位右移 |
43432>>2 | |
統(tǒng)計(jì)運(yùn)算 |
最小值 |
min(1,2,3) |
最大值 |
max(1,2,3) | |
平均值 |
avg(1,2,3) |
