0.前言

項目現場需要通過光纖測量應變，并需要遠程實時監控。打算搭建一個無線通信系統，基于上海拜安光纖傳感分析儀（OSA）。

購買了一套OSA，和上海正偉科技有限公司的4G傳輸模塊（MQ）。

1.本地搭建通信

1.1設備介紹

上海拜安光纖解調設備（OSA），FT310系列，有RJ45端口和RS232協議端口。

上海正偉無限發送設備（MQ），有RS232協議端口。

拜安提供了以TCP/IP協議通信的上位機，連上網線即可收發數據并顯示。

拜安也提供了以Modbus TCP協議通信的串口方式。

1.2ModBus TCP協議

TCP/IP協議可以使用RJ45端口實現通信。Modbus協議屬于應用層，可分為ASCII、RTU、TCP方式。

Modbus RTU一般通過RS485協議方式的9針COM端口傳輸，Modbus TCP一般通過TCP協議傳輸。

SIM傳輸一般通過DTU（Data transfer unit）協議傳輸。

freemodbus modbus TCP 學習筆記

1.3嘗試通信

解調設備與電腦通信-RJ45

　　 使用網線連接，在上位機上選擇網卡設備，關閉防火墻。設備可以通信。

　　　windows下用cmd命令netstat查看系統端口使用情況

　　　

解調設備與電腦通信-Modbus TCP

　　　連接RS232協議的COM口，解調設備為公頭，實驗只連接了Rx與Tx兩個引腳。

　　　連上設備，使用上位機，發現無法讀取數據，上位機提示必須連接網絡，所以改用串口助手收發數據。

　　　根據對方提供的Modbus TCP協議，使用串口助手輸入：

　　　輸入： 00 00 00 00 00 06 01 00 00 01 00 04

　　　返回各種數據，不穩定且感覺不正確。推出Modbus TCP方式需要連接設備RJ45端口才能通信。

　　　而串口助手只能打開COM口才能通信，所以購買了RJ４５轉COM口的轉接線。再次測試看看什么結果。

　　　買回來發現并不能通信，TCP方式，需要直接用網線連接設備和電腦。

解調設備與電腦通信－Modbus RTU

　　　有問對方要了RTU方式的通信指令，輸入：01 00 00 00 04 后面加上校驗碼后，發現設備返回的是與輸入指令一模一樣的字節碼。

　　　感覺這個是不正確的，無法讀取傳感器的數值，故無法通信。（難道還需要把所有引腳都插上？）

　　Modbus TCP與RTU的區別

　　　兩個協議的本質都是MODBUS協議，都是靠MODBUS寄存器地址來交換數據；
　　　但所用的硬件接口不一樣，Modbus RTU一般采用串口RS232C或RS485/422，
　　　而Modbus TCP一般采用以太網口。現在市場上有很多協議轉換器，可以輕松的將這些不同的協議相互轉換，比較有名的我用過的是研華（Advantech）的。
　　　OS模型7層協議【http://www.cnblogs.com/skyofbitbit/p/3713125.html】

1.4成功通信

　　嘗試了多次后，發現串口助手無法使用TCP方式，故使用C#寫了關于ModBus TCP通信的上位機。

　　本質上使用Socket編程，找到IP地址和端口號，然后建立Socket連接。

　　初識Modbus TCP/IP——C#編寫Modbus TCP客戶端程序

　　　　　public Socket newclient;  
        public bool Connected;  
        public Thread myThread;  
        public delegate void MyInvoke(string str);  
        public Form1()  
        {  
            InitializeComponent();  
        }  
  
        private void exit_Click(object sender, EventArgs e)  
        {  
            Application.Exit();  
        }  
  
        public void Connect()  
        {  
            byte[] data = new byte[1024];  
  
            string ipadd = serverIP.Text.Trim();//將服務器IP地址存放在字符串 ipadd中  
            int port = Convert.ToInt32(serverPort.Text.Trim());//將端口號強制為32位整型，存放在port中  
  
            //創建一個套接字   
  
            IPEndPoint ie = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ipadd), port);  
            newclient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);  
  
  
            //將套接字與遠程服務器地址相連  
            try  
            {  
                newclient.Connect(ie);  
                connect.Enabled = false;//使連接按鈕變成虛的，無法點擊  
                Connected = true;  
  
            }  
            catch (SocketException e)  
            {  
                MessageBox.Show("連接服務器失敗  " + e.Message);  
                return;  
            }  
  
            ThreadStart myThreaddelegate = new ThreadStart(ReceiveMsg);  
            myThread = new Thread(myThreaddelegate);  
            myThread.Start();  
            tmSend.Enabled = true;//增加定時發送需要將此功能打開  
  
        }  
  
        private void connect_Click_1(object sender, EventArgs e)  
        {  
            Connect();  
        }  

還有一點需要注意的是，ModBus TCP通信服務不是設備提供的，而是設備自帶上位機軟件提供的。

所以需要打開OSA軟件，并開啟ModBus TCP服務。

2.無線通信

2.1上海正偉設備

正偉通信設備通過RS232串口與電腦通信，接收數據。

然后通過安裝在設備里的SIM，遠程發送數據到服務器。

服務器再分發到遠端連接服務的客戶機上。

所以從OSA設備的到數據，再通過串口發送給正偉通信設備即可實現遠程數據傳輸。

2.2ModBus RTU通信

使用C#實現，調用系統的SerialPort類，并設置好參數，使用Open()方法打開設備。

//串口類
        private SerialPort sp = new SerialPort();
        //狀態
        public string modbusStatus;
        public string[] portsName;
        public string receiveData;
        public float[] temperatrueData; 
        public ModBus() { }

        //構造方法
        public ModBus(bool getNames)
        {
            portsName = SerialPort.GetPortNames();
            Array.Sort(portsName);
        }
        //析構方法
        ~ModBus() { }
        //打開串口
        public bool Open(string portName, int baudRate, int databits, Parity parity, StopBits stopbits)
        {
            if (!sp.IsOpen)
            {
                sp.PortName = portName;
                sp.BaudRate = baudRate;
                sp.DataBits = databits;
                sp.Parity = parity;
                sp.StopBits = stopbits;
                sp.ReadTimeout = 1000;
                sp.WriteTimeout = 1000;
                sp.NewLine = "
";    //設置換行的時候
                //sp.RtsEnable = true;  //是否可以發送rts信號
                sp.Handshake = Handshake.None;
                sp.DataReceived += new System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler(myWriteDataReceive);

                try
                {
                    sp.Open();
                }
                catch (Exception err)
                {
                    modbusStatus = "無法打開端口" + portName + ": " + err.Message;
                    return false;
                }
                modbusStatus = portName + " 端口打開連接成功";
                return true;
            }
            else
            {
                modbusStatus = portName + " 已經打開了";
                return false;
            }
        }

發送數據代碼，調用SerialPort類的WriteLine方法

        public bool sendData2(string data)
        {
            if (sp.IsOpen)
            {
                //清空串口輸入輸出緩沖
                sp.DiscardOutBuffer();
                sp.DiscardInBuffer();
            }
            try
            {
                sp.WriteLine(data);
                modbusStatus = string.Format("成功發送：{0}。", data);
                return true;
            }catch(Exception e)
            {
                modbusStatus = e.ToString();
                return false;
            }
        }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于上海拜安光纤传感分析仪OSA搭建无线通信系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。