解析 ARMxy 嵌入式工业计算机中 ModbusTCP 与 MQTT 通信操作
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引言
在工业自动化领域，实时数据采集对于优化生产流程和提高设备效率至关重要。Modbus RTU作为一种广泛应用的工业通信协议，因其简单可靠而备受青睐。Node-Red作为一款强大的可视化编程工具，能够极大地简化数据流的创建与管理，使其成为实现设备间互联互通的理想选择。
本文将详细介绍如何在钡铼技术的ARMxy工业计算机上使用Node-Red工具，通过Modbus RTU协议来采集M160T IO模块的数据。通过具体的步骤演示，我们将展示从配置环境到成功读取IO模块信息的全过程。无论您是刚刚接触工业物联网的新手，还是寻求提升现有系统功能的专业技术人员，本文都将为您提供实用的操作指南，帮助您快速掌握这一关键技术的应用技巧。
1 案例说明
案例功能：使用 node-red 工具通过 Modbus/RTU 协议采集 M160T IO 模块数据，再经过 MQTT 协议的转换上传到上位机Ubuntu。基于 node-red 部署程序，实现获取 M160T IO 模块数据上传到上位机。
图 1
7.2 案例测试
本案例使用 node-red 工具、M160T IO 模块和上位机 Ubuntu 通信。请通过网线将设备 ETH1、上位机和 M160T 模块 连接至公网，确保可正常访问互联网。
下表提供了可用的在线公共 MQTT 服务器，可根据需要自行切换。
表 1
| 服务器名称 |
Broker地址 |
TCOPP端口 |
web socket |
| HiveMQ |
broker.hivemq.com |
1883 |
8000 |
| Mosquitto |
test.mosquitto.org |
1883 |
80 |
| Eclipse |
mqtt.eclipseprojects.io |
1883 |
80/443 |
| EMQX（国内） |
Broker-cn.e mqx.io |
1883 |
8083/8084 |
请按下图所示使用网线连接 M160T ETHERNET 网口，并将电源连接到 DC/IN 接口。
图 2
1）获取从机 IP 地址及端口号
打开“ MxxxT_E 配置软件 V1.5.1_t ”软件，执行以下操作查询到 M160T 设备的 IP 地址和配置端口号。本次查询 到的 IP 地址是 192.168.1.4，端口号配置为 502。我司提供的“ MxxxT_E 配置软件 V1.5.1_t ”软件位于产品资料 “ 程序相关\Tools\Windows ”目录下。
图 3
图 4
找到并双击 M160T 设备。
图 5
设备默认密码为 1234。
图 6
弹出窗口点击确定。
图 7
点击读取配置选项，获取当前设备信息。
图 8
弹出窗口，点击确定。
图 9
选取网络配置选项。
图 10
获取到当前设备 IP 地址为 192.168.1.4，将监听端口配置为 502，连接模式选择Modbus TCP 模式。
图 11
点击写入配置选项，将配置信息写入设备。
图 12
弹出窗口，提示数据保存成功。
图 13
点击重启设备，重新载入配置。
图 14
图 15
2） Mosquitto工具安装
Mosquitto 是一款开源的 MQTT 消息代理（服务器）软件，提供轻量级的、支持可发布/可订阅的的消息推送模 式。本文 node_mqtt.json 案例采用 node-red 与 Mosquitto 工具演示 MQTT 通信协议的通信功能。由于上位机 Ubun tu 系统作为通信对象，因此需在 Ubuntu 终端执行如下命令安装 Mosquitto 工具。
Host# sudo apt-get install mosquitto-clients
图 14
3）设备发布/上位机订阅
设备启动，执行 node-red 程序，将上位机登录到 node-red 部署系统。
使用的依赖模块有：“ node-red-dashboard ”、“ node-red-contrib-modbus ”以及自带的 mqtt 模块。请参考上方“安装依赖模块 ”步骤安装上相应依赖模块。
在上位机执行如下命令，使用mosquitto_sub 工具订阅 MQTT 主题。
Host# mosquitto_sub -h broker.hivemq.com -p 1883 -t modbus/data
参数解析：
-h: 指定 MQTT 服务器；
-p: 指定 MQTT 服务器 TCP 端口；
-t: 定义 MQTT 主题，可自定义命名。
图 15
为便于测试，我司提供的经验证的 Modbus/TCP 与 MQTT 通信协议为案例“ node-red\node_red_mqtt\ ”目录下的 modbus_mqtt.json 文件。请参考上方“导入节点文件 ”步骤导入对应节点文件。
导入文件成功后，点击右上角部署按钮，启动程序。
图 16
部署成功后，node-red 将通过 modbus/tcp 协议采集 M160T IO 模块数据上传到 MQTT 服务器，上位机将从 MQTT 服务器接收到对应的消息。
图 17
引言
在工业自动化领域，实时数据采集对于优化生产流程和提高设备效率至关重要。Modbus RTU作为一种广泛应用的工业通信协议，因其简单可靠而备受青睐。Node-Red作为一款强大的可视化编程工具，能够极大地简化数据流的创建与管理，使其成为实现设备间互联互通的理想选择。
本文将详细介绍如何在钡铼技术的ARMxy工业计算机上使用Node-Red工具，通过Modbus RTU协议来采集M160T IO模块的数据。通过具体的步骤演示，我们将展示从配置环境到成功读取IO模块信息的全过程。无论您是刚刚接触工业物联网的新手，还是寻求提升现有系统功能的专业技术人员，本文都将为您提供实用的操作指南，帮助您快速掌握这一关键技术的应用技巧。
1 案例说明
案例功能：使用 node-red 工具通过 Modbus/RTU 协议采集 M160T IO 模块数据，再经过 MQTT 协议的转换上传到上位机Ubuntu。基于 node-red 部署程序，实现获取 M160T IO 模块数据上传到上位机。
图 1
7.2 案例测试
本案例使用 node-red 工具、M160T IO 模块和上位机 Ubuntu 通信。请通过网线将设备 ETH1、上位机和 M160T 模块 连接至公网，确保可正常访问互联网。
下表提供了可用的在线公共 MQTT 服务器，可根据需要自行切换。
表 1
| 服务器名称 |
Broker地址 |
TCOPP端口 |
web socket |
| HiveMQ |
broker.hivemq.com |
1883 |
8000 |
| Mosquitto |
test.mosquitto.org |
1883 |
80 |
| Eclipse |
mqtt.eclipseprojects.io |
1883 |
80/443 |
| EMQX（国内） |
Broker-cn.e mqx.io |
1883 |
8083/8084 |
请按下图所示使用网线连接 M160T ETHERNET 网口，并将电源连接到 DC/IN 接口。
图 2
1）获取从机 IP 地址及端口号
打开“ MxxxT_E 配置软件 V1.5.1_t ”软件，执行以下操作查询到 M160T 设备的 IP 地址和配置端口号。本次查询 到的 IP 地址是 192.168.1.4，端口号配置为 502。我司提供的“ MxxxT_E 配置软件 V1.5.1_t ”软件位于产品资料 “ 程序相关\Tools\Windows ”目录下。
图 3
图 4
找到并双击 M160T 设备。
图 5
设备默认密码为 1234。
图 6
弹出窗口点击确定。
图 7
点击读取配置选项，获取当前设备信息。
图 8
弹出窗口，点击确定。
图 9
选取网络配置选项。
图 10
获取到当前设备 IP 地址为 192.168.1.4，将监听端口配置为 502，连接模式选择Modbus TCP 模式。
图 11
点击写入配置选项，将配置信息写入设备。
图 12
弹出窗口，提示数据保存成功。
图 13
点击重启设备，重新载入配置。
图 14
图 15
2） Mosquitto工具安装
Mosquitto 是一款开源的 MQTT 消息代理（服务器）软件，提供轻量级的、支持可发布/可订阅的的消息推送模 式。本文 node_mqtt.json 案例采用 node-red 与 Mosquitto 工具演示 MQTT 通信协议的通信功能。由于上位机 Ubun tu 系统作为通信对象，因此需在 Ubuntu 终端执行如下命令安装 Mosquitto 工具。
Host# sudo apt-get install mosquitto-clients
图 14
3）设备发布/上位机订阅
设备启动，执行 node-red 程序，将上位机登录到 node-red 部署系统。
使用的依赖模块有：“ node-red-dashboard ”、“ node-red-contrib-modbus ”以及自带的 mqtt 模块。请参考上方“安装依赖模块 ”步骤安装上相应依赖模块。
在上位机执行如下命令，使用mosquitto_sub 工具订阅 MQTT 主题。
Host# mosquitto_sub -h broker.hivemq.com -p 1883 -t modbus/data
参数解析：
-h: 指定 MQTT 服务器；
-p: 指定 MQTT 服务器 TCP 端口；
-t: 定义 MQTT 主题，可自定义命名。
图 15
为便于测试，我司提供的经验证的 Modbus/TCP 与 MQTT 通信协议为案例“ node-red\node_red_mqtt\ ”目录下的 modbus_mqtt.json 文件。请参考上方“导入节点文件 ”步骤导入对应节点文件。
导入文件成功后，点击右上角部署按钮，启动程序。
图 16
部署成功后，node-red 将通过 modbus/tcp 协议采集 M160T IO 模块数据上传到 MQTT 服务器，上位机将从 MQTT 服务器接收到对应的消息。
图 17
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提升卡
变色卡
千斤顶
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