Modbus RTU Master 转 UDP Client
随着物联网技术蓬勃发展，modbus 设备数据采集上报需求日益增加，本文将具体介绍如何利用 esda 快速实现modbus rtu master数据转udp client数据，缩短产品研发时间。
简介随着时代的发展，数据上云等需求越来越普遍，不同协议之间的数据转换，也成了用户普遍的需求之一。本文将带大家快速实现将epc6450-awi工控板的modbus rtu数据，快速转发成udp客户端数据，并传送给udp服务器，工作框架如图1.1。
图1本文主要使用本公司的epc6450-awi型号工控板，外接使用modbus rtu协议传输的温湿度变送器，读取相关温湿度数据，并创建udp客户端，向pc机上的udp服务器实时发送温湿度数据。
入门基础
本章内容，主要使用modbus_master_in、modbus_parse_in、fscript、log、push、tcpudp_client节点。用户在进行阅读之前，需具备一定基础的awflow designer开发经验。若刚开始接触，可阅读以下文章，进行基础知识的学习。
esda mpc-zc1 入门（一）—— 软件安装esda mpc-zc1 入门（二）—— led 控制esda应用 串口服务器 —— udp server
硬件前提
1. epc6450-awi型号工控板
图2
2. usb转ttl类型串口设备
图3
3. 温湿度变送器（modbus rtu协议，rs485接口）
图4
此传感器，内部使用了modbus rtu协议，数据分别存储在地址为0（温度）和1（湿度）上。
4. type-c线、网线、杜邦线若干
图5
硬件连接图
图6
将usb转tll接口与duart接口相接（此处注意rxd接txd，txd接rxd），type-c供电线与工控板type-c接口相接，网口接net0接口，温湿度变送器上的a/b信号线分别于工控板上的rs485a/rs485b相连，+电源线接于5v，-地线接于gnd。
本章流图解析
图7
1. 本流图节点列表
modbus_master_in节点，该节点负责读取从机的相关寄存器地址中的数据。modbus_parse_in节点，该节点负责解析modbus_master_in获取的数据，将数据转化成对应类型的数值数组。fscript1节点，该节点主要负责对modbus_parse_in节点所生成的数值数组进行提取，并格式化输出对应的温湿度数据。fscript2节点，该节点主要负责对pc上的udp服务器发送的数据流进行读取与解析，并传送给log节点。log节点，该节点主要负责把接收到的fscript节点输出的数据，显示于串口与调试口。push节点，该节点主要负责将接收到的fscript节点输出的数据，传送至udp_server_ex节点。tcpudp_client节点，该节点主要负责将得到的push节点数据，转发给pc上位机上的udp服务器。
2. 数据流向
通过rs485接口与modbus rtu协议读取温湿度变送器的数据，对该数据进行数值化生成对应的数值数组，对生成的数值数组进行提取，格式化输出对应的温湿度情况，并将信息显示在串口与调试窗口上，以及发送至pc上位机上的udp服务器窗口，进行数据交互。
节点解析
1. modbus_master_in节点
图8
该节点关键参数一览：
主机参数配置，此处配置与配置串口参数同理，配置如下：
图9（可参照学习 esda mpc-zc1应用——串口服务器（一）， 以及 esda mpc-zc1 应用——串口服务器（二））
读取模式，该属性将决定节点的触发方式。分别有：(1) 循环读取数据，该模式节点将以用户设定的周期定时输出数据，如周期内数据未被刷新，则在下一周期输出; (2) 根据输入的信息读取从机设备的数据，读取成功则向下一节点输出数据。可使用push节点向此节点输入读取所需要的参数信息，具体请查看输入参数。此处我们选用periodic read data模式，即第 (1) 种。
从机id，从机设备的id号，数值为0-255。此处从机id为1，具体用户可根据实际情况修改。
输出周期，数值为0-65535， 此处我们设置为1000。
寄存器地址，该值为读取的起始寄存器地址，数值为0-65535，此处我们设置为0。
读取数量，数值为0-1000，此处我们设置为2，即读取两个数据（分别为温度和湿度）。
寄存器类型，读取的寄存器类型。分别有：(1) 读取线圈量，此类型的数据将输出uint8_t指针类型的payload;(2) 读取离散量，此类型的数据将输出uint8_t指针类型的payload;(3) 读取保持寄存器，此类型的数据将输出uint16_t指针类型的payload; (4) 读取输入寄存器，此类型的数据将输出uint16_t指针类型的payload。此处我们设置为read holding resgisters，即第(3)种。
2. modbus_parse_in节点
图10
该节点关键参数一览：
数据转换模式， 该模式有：(1) 单地址数据转换，此模式只对某一地址的数据进行转换，因此输出payload是对应地址的单个数据值; (2) 多地址数据转换，此模式对指定地址及数量的数据进行同一的转换，并将转换后的值存入array对象; (3) 全地址数据转换，此模式对输入的所有数据进行同一的转换，并将转换后的值存入array对象。注：数据地址及长度必须在modbus输入节点的读取范围内，否则转换将失败。此处我们选择multi-address address parse模式，即第(2)种。数据转换起始地址，此处设置为0。转换数量，此处设置为2。数据转换类型，读取的数据格式，对读取的数据进行位整合,例: int32_t: 将数据地址开始的4byte整合成int32_t类型的值。此处我们选择16bits-unsigned int类型。大小端选择，此处选择配置读取的存储大小端模式，此处我们设置为小端模式。3. fscript1节点
该节点为脚本节点，具体脚本如下。
a = msg.payload
output.payload = temp: + array_get(a, 0)/10 + c, + humi: + array_get(a, 1)/10 + rh
此脚本主要实现将modbus_parse_in节点所生成的数值数组提取数值，并进行格式化处理，输出对应的温湿度数据。
4. fscript2节点
该节点为脚本节点，具体脚本如下。
b = istream_read_string(msg.istream, 100, 1000)msg.payload = b
此脚本主要实现读取 tcpudp_client 节点接收到的客户端数据，并将数据传送给下一个节点（log节点）。
5. push 节点
图11
该节点用法较为简单，直接填写需要进行传送的目标节点即可。6. tcp_client节点
图12
该节点主要实现将push节点发送而来的数据，传达给udp服务器。
该节点关键参数一览：
使能，为true则允许建立连接，为false则禁止建立连接，此处我们选择true。
协议，此处选择udp。
主机号，此处填pc上位机上所创建的udp服务器的ip，为192.168.137.136。
端口号，此处设置为7777。
本地端口号，此处也设置为7777。
重试间隔，此处设置为1000，单位为ms，表示断开连接后，若使能参数为true
则1000ms后便重新连接。
空闲下线，值为0则关闭该功能，在该时间内无数据通信则断开连接，此处设置为0。
心跳包与注册包，具体请看节点的帮助文档，本章此处不填。
保活时间， 此参数仅在tcp协议模式下有效，此处我们设置为120。
7. log节点
图13
该节点主要实现，将上一个节点传输而下的数据，打印至串口和调试窗口上，一个很好用的调试信息反馈节点。
流图下载1. 点击下拉框图142. 点击配置按钮图153. 配置ip地址与端口号
图16
若用户不知道流图下载的端口号，可以在板子重启时，调试串口种打印信息获取，或者在shell命令窗口使用ipconfig命令获取网口配置。4. 先选择配置，后点击下载按钮
图17
图185. 下载完成
图19
效果验证
1. udp服务器
此处需要使用一款助手工具，本章便用sscom工具进行效果展示。1.1 udp服务器接收到的设备数据
图20 点击创建连接
1.2 udp服务器接收到的设备数据图21 设备数据1.3 udp服务器向设备下发数据图22 下发数据
2. udp客户端
可见客户端接收到的数据如下。
图23 查看udp客户端接收数据图24 接收数据详情到此，本章结束，如果您对此有兴趣，那就赶快行动起来吧！
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图1本文主要使用本公司的epc6450-awi型号工控板，外接使用modbus rtu协议传输的温湿度变送器，读取相关温湿度数据，并创建udp客户端，向pc机上的udp服务器实时发送温湿度数据。
入门基础
本章内容，主要使用modbus_master_in、modbus_parse_in、fscript、log、push、tcpudp_client节点。用户在进行阅读之前，需具备一定基础的awflow designer开发经验。若刚开始接触，可阅读以下文章，进行基础知识的学习。
esda mpc-zc1 入门（一）—— 软件安装esda mpc-zc1 入门（二）—— led 控制esda应用 串口服务器 —— udp server
硬件前提
1. epc6450-awi型号工控板
图2
2. usb转ttl类型串口设备
图3
3. 温湿度变送器（modbus rtu协议，rs485接口）
图4
此传感器，内部使用了modbus rtu协议，数据分别存储在地址为0（温度）和1（湿度）上。
4. type-c线、网线、杜邦线若干
图5
硬件连接图
图6
将usb转tll接口与duart接口相接（此处注意rxd接txd，txd接rxd），type-c供电线与工控板type-c接口相接，网口接net0接口，温湿度变送器上的a/b信号线分别于工控板上的rs485a/rs485b相连，+电源线接于5v，-地线接于gnd。
本章流图解析
图7
1. 本流图节点列表
modbus_master_in节点，该节点负责读取从机的相关寄存器地址中的数据。modbus_parse_in节点，该节点负责解析modbus_master_in获取的数据，将数据转化成对应类型的数值数组。fscript1节点，该节点主要负责对modbus_parse_in节点所生成的数值数组进行提取，并格式化输出对应的温湿度数据。fscript2节点，该节点主要负责对pc上的udp服务器发送的数据流进行读取与解析，并传送给log节点。log节点，该节点主要负责把接收到的fscript节点输出的数据，显示于串口与调试口。push节点，该节点主要负责将接收到的fscript节点输出的数据，传送至udp_server_ex节点。tcpudp_client节点，该节点主要负责将得到的push节点数据，转发给pc上位机上的udp服务器。
2. 数据流向
通过rs485接口与modbus rtu协议读取温湿度变送器的数据，对该数据进行数值化生成对应的数值数组，对生成的数值数组进行提取，格式化输出对应的温湿度情况，并将信息显示在串口与调试窗口上，以及发送至pc上位机上的udp服务器窗口，进行数据交互。
节点解析
1. modbus_master_in节点
图8
该节点关键参数一览：
主机参数配置，此处配置与配置串口参数同理，配置如下：
图9（可参照学习 esda mpc-zc1应用——串口服务器（一）， 以及 esda mpc-zc1 应用——串口服务器（二））
读取模式，该属性将决定节点的触发方式。分别有：(1) 循环读取数据，该模式节点将以用户设定的周期定时输出数据，如周期内数据未被刷新，则在下一周期输出; (2) 根据输入的信息读取从机设备的数据，读取成功则向下一节点输出数据。可使用push节点向此节点输入读取所需要的参数信息，具体请查看输入参数。此处我们选用periodic read data模式，即第 (1) 种。
从机id，从机设备的id号，数值为0-255。此处从机id为1，具体用户可根据实际情况修改。
输出周期，数值为0-65535， 此处我们设置为1000。
寄存器地址，该值为读取的起始寄存器地址，数值为0-65535，此处我们设置为0。
读取数量，数值为0-1000，此处我们设置为2，即读取两个数据（分别为温度和湿度）。
寄存器类型，读取的寄存器类型。分别有：(1) 读取线圈量，此类型的数据将输出uint8_t指针类型的payload;(2) 读取离散量，此类型的数据将输出uint8_t指针类型的payload;(3) 读取保持寄存器，此类型的数据将输出uint16_t指针类型的payload; (4) 读取输入寄存器，此类型的数据将输出uint16_t指针类型的payload。此处我们设置为read holding resgisters，即第(3)种。
2. modbus_parse_in节点
图10
该节点关键参数一览：
数据转换模式， 该模式有：(1) 单地址数据转换，此模式只对某一地址的数据进行转换，因此输出payload是对应地址的单个数据值; (2) 多地址数据转换，此模式对指定地址及数量的数据进行同一的转换，并将转换后的值存入array对象; (3) 全地址数据转换，此模式对输入的所有数据进行同一的转换，并将转换后的值存入array对象。注：数据地址及长度必须在modbus输入节点的读取范围内，否则转换将失败。此处我们选择multi-address address parse模式，即第(2)种。数据转换起始地址，此处设置为0。转换数量，此处设置为2。数据转换类型，读取的数据格式，对读取的数据进行位整合,例: int32_t: 将数据地址开始的4byte整合成int32_t类型的值。此处我们选择16bits-unsigned int类型。大小端选择，此处选择配置读取的存储大小端模式，此处我们设置为小端模式。3. fscript1节点
该节点为脚本节点，具体脚本如下。
a = msg.payload
output.payload = temp: + array_get(a, 0)/10 + c, + humi: + array_get(a, 1)/10 + rh
此脚本主要实现将modbus_parse_in节点所生成的数值数组提取数值，并进行格式化处理，输出对应的温湿度数据。
4. fscript2节点
该节点为脚本节点，具体脚本如下。
b = istream_read_string(msg.istream, 100, 1000)msg.payload = b
此脚本主要实现读取 tcpudp_client 节点接收到的客户端数据，并将数据传送给下一个节点（log节点）。
5. push 节点
图11
该节点用法较为简单，直接填写需要进行传送的目标节点即可。6. tcp_client节点
图12
该节点主要实现将push节点发送而来的数据，传达给udp服务器。
该节点关键参数一览：
使能，为true则允许建立连接，为false则禁止建立连接，此处我们选择true。
协议，此处选择udp。
主机号，此处填pc上位机上所创建的udp服务器的ip，为192.168.137.136。
端口号，此处设置为7777。
本地端口号，此处也设置为7777。
重试间隔，此处设置为1000，单位为ms，表示断开连接后，若使能参数为true
则1000ms后便重新连接。
空闲下线，值为0则关闭该功能，在该时间内无数据通信则断开连接，此处设置为0。
心跳包与注册包，具体请看节点的帮助文档，本章此处不填。
保活时间， 此参数仅在tcp协议模式下有效，此处我们设置为120。
7. log节点
图13
该节点主要实现，将上一个节点传输而下的数据，打印至串口和调试窗口上，一个很好用的调试信息反馈节点。
流图下载1. 点击下拉框图142. 点击配置按钮图153. 配置ip地址与端口号
图16
若用户不知道流图下载的端口号，可以在板子重启时，调试串口种打印信息获取，或者在shell命令窗口使用ipconfig命令获取网口配置。4. 先选择配置，后点击下载按钮
图17
图185. 下载完成
图19
效果验证
1. udp服务器
此处需要使用一款助手工具，本章便用sscom工具进行效果展示。1.1 udp服务器接收到的设备数据
图20 点击创建连接
1.2 udp服务器接收到的设备数据图21 设备数据1.3 udp服务器向设备下发数据图22 下发数据
2. udp客户端
可见客户端接收到的数据如下。
图23 查看udp客户端接收数据图24 接收数据详情到此，本章结束，如果您对此有兴趣，那就赶快行动起来吧！
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