ThingsPanel:新增 Modbus TCP 支持,赋能工业边缘智能化!

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ThingsPanel 物联网平台再次迎来重大功能更新!新版本正式集成了对 Modbus TCP 协议的支持,这一升级,不仅极大地扩展了 ThingsPanel 的设备连接能力,更使其能够作为强大的工业边缘网关,助力企业轻松实现传统工业设备的数字化转型。

图示如下



1. Modbus TCP及其优势

什么是 Modbus TCP?

Modbus 是工业领域最广泛使用的通信协议之一,而 Modbus TCP 则是其在以太网上的实现。这意味着通过标准的网络连接,就能与各种支持 Modbus TCP 的工业设备(如 PLC、DCS、智能仪表、传感器等)进行数据交互。

与 Modbus 的其他方式(如 Modbus RTU 或 Modbus ASCII)相比,ThingsPanel 支持 Modbus TCP 最大的优势在于可以直连设备,从而显著节省成本并提升便利性。

Modbus TCP 的优势

直连设备,无需网关: Modbus TCP 是基于以太网的协议,设备通常直接通过网线连接到网络中。这意味着 ThingsPanel 可以直接通过 IP 地址与设备通信,不需要额外的 RTU/ASCII 转 TCP 网关。而对于传统的 Modbus RTU/ASCII 设备,通常需要一个额外的硬件设备(串口服务器或网关)将串行通信(如 RS-485)转换为以太网通信。

节省硬件成本: 省去额外的硬件网关就意味着直接减少了采购和部署的成本。在大规模部署中,这笔费用会非常可观。

简化布线和维护: 以太网布线比传统的 RS-485/RS-232 串行通信更简单、更灵活。维护人员可以利用现有的局域网基础设施,远程访问和配置设备,而无需亲赴现场进行物理连接的排查。

高速率和远距离传输: 以太网的通信速率通常远高于串行通信,支持更大数据量的传输。同时,以太网可以借助交换机等设备轻松扩展通信距离,突破了串行通信的物理限制。

2. 功能介绍

1. 数据采集与优化

周期性数据采集: 服务能按设定的时间间隔,周期性地从 Modbus TCP 设备采集数据。

合并采集优化: 该服务支持将相邻地址的数据点合并为一次读取操作,这大大提升了数据采集效率。

多数据类型支持: 它可以解析多种数据类型(如 bool, int, float 等),并自动处理字节序和应用缩放因子,简化了配置流程。

2. 设备控制与反馈

控制指令下发: 服务能够接收来自 ThingsPanel 平台的控制指令。

线圈与寄存器写入: 它支持对设备的线圈和寄存器进行写入操作。

即时状态反馈: 写入操作执行后,服务会立即向平台反馈执行结果,确保控制的实时性。

3. 连接管理与可靠性

TCP 连接级锁: 该服务采用了连接级锁机制,确保在同一 TCP 连接上的请求-响应操作是原子性的,从而避免了数据冲突。

连接池管理: 服务按设备编号管理连接池,支持连接复用,避免频繁建立和断开连接。

异步重连机制: 针对连接中断,服务实现了指数退避的异步重连策略,保证了设备在网络不稳定时的连接恢复。

多设备共享连接: 支持多个 SlaveID 设备共享同一个 TCP 连接。

4. 配置与兼容性

灵活的配置解析: 服务支持从多种来源(如设备编号、协议配置模板和 Voucher)解析连接信息,其中 Voucher 信息具有最高优先级,允许动态覆盖连接参数。

全面兼容性: 它支持所有标准的 Modbus 功能码,包括读取(01、02、03、04)和写入(05、06、16)功能码。

3. 应用场景

1. 传统制造业的数字化升级

应用场景: 工厂车间、生产线、自动化设备。

为什么必须用: 很多传统制造设备,如 PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(集散控制系统)、数控机床和各类智能仪表,都广泛使用 Modbus TCP 协议进行通信。要将这些设备的运行状态、生产数据、故障信息等实时接入云端进行监控和分析,ThingsPanel 的 Modbus TCP 功能就是最直接、最高效的桥梁。它让你无需更换昂贵的设备,就能实现数字化转型。

2. 智慧能源与公用事业管理

应用场景: 变电站、配电柜、水处理厂、供暖系统。

为什么必须用: 在这些领域,各种传感器和控制单元(如电表、流量计、压力计等)通常通过 Modbus TCP 协议传输数据。通过 ThingsPanel,你可以实时采集能源消耗、设备状态等关键数据,用于能耗优化、远程运维和故障预警。这对于提高运营效率、降低成本至关重要。

3. 智慧楼宇与 HVAC 系统

应用场景: 大型商业综合体、数据中心、智慧园区。

为什么必须用: 楼宇内的暖通空调(HVAC)系统、照明系统和安防设备经常采用 Modbus TCP 协议。ThingsPanel 可以作为中央控制平台,统一采集并管理这些设备的数据。你可以基于这些数据实现智能节能控制,比如根据室外温度和人员密度自动调节空调,或者在下班后自动关闭照明,从而大幅降低运营成本。

4. 核心价值

ThingsPanel 变身“工业边缘网关”:核心优势

1. 无缝连接传统工业设备: 现在,ThingsPanel 可以直接作为 Modbus TCP Master,主动连接并读取工厂车间内大量支持 Modbus TCP 的设备数据。无论是生产线上的温度、压力、流量传感器,还是各类自动化控制设备,都能轻松接入 ThingsPanel 平台。告别复杂的协议转换器和定制化开发,ThingsPanel 提供开箱即用的解决方案。

2. 强大的边缘数据处理能力: ThingsPanel 不仅仅是一个数据采集器。它可以在边缘侧对 Modbus 设备采集到的原始数据进行预处理、过滤、聚合和转换,使用算法插座功能,还可以整合算法,实现设备的预测性维护。这意味着可以将有价值的信息上传到云端,减少网络带宽占用,降低存储成本,并加快决策响应速度。例如,可以在边缘对温度数据进行实时告警判断,一旦超出阈值立即通知,而无需等待数据上传至云端。

3. 灵活的计算引擎与联动控制: 结合 ThingsPanel 强大的算法引擎,您可以为 Modbus 设备数据定义复杂的业务逻辑。例如,ThingsPanel可以直接从某个 PLC 的状态或者遥测数据计算,设备的健康状况,预测设备可靠性和业务相关数据。当数据发生变化时,自动触发其他设备的动作,或者向云端发送特定指令。这使得 ThingsPanel 成为实现边缘自动化和设备联动的理想平台。

4. 可视化与远程管理: 通过 ThingsPanel 直观的用户界面,您可以轻松配置 Modbus TCP 连接、定义数据点位(寄存器地址),并实时查看设备运行状态和数据。所有这些都可以在云端进行远程管理和监控,大大简化了运维工作。

5. 为数字化转型铺平道路: 对于拥有大量传统工业设备的企业而言,如何将其纳入数字化管理体系一直是个挑战。ThingsPanel 此次升级,提供了一条成本效益高、实施周期短的路径。它打通了 OT (Operational Technology) 和 IT (Information Technology) 之间的壁垒,为构建智能工厂、实现工业物联网 (IIoT) 奠定了坚实基础。

ThingsPanel 始终致力于为用户提供最全面、最易用的物联网开发平台。新增 Modbus TCP 功能是我们迈向工业物联网领域的又一重要步伐,它将帮助我们的用户更好地应对工业数字化转型的挑战,解锁设备数据 的巨大价值。

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