【EsDA协议转换】Modbus转CAN/CANFD协议

实施IIoT，协议转换在某些场合下必不可少。本文介绍如何通过EsDA开发套件，快速完成一个Modbus转CAN的协议转换器。   简介工业物联网感知层的数据来源非常多样，通常来自各种多源异构设备和系统，因此如何从这些设备和系统中获取数据，是工业物联网面临的第一道门槛。

但实际上在工业现场，会采用不同厂商生产的设备，而这些设备也可能采用不同的工业协议。有些时候，由于有些设备甚至已经使用了若干年，出于系统稳定性和集成时间的考虑，更换设备并非上策。因此实施IIoT，协议转换在某些场合下必不可少。

  如何解决协议转换中的"痛点"

工业现场协议各种各样，传统网关未必能做到同时支持多种所需协议，即便找到合适的设备硬件成本也相当高昂。但使用EsDA 家族中的AWFlow Designer(嵌入式应用开发利器——【EsDA】AWFlow)与配套硬件可轻松解决该"痛点"。对比传统网关方案其主要有以下优点:

1. 灵活性高支持二次开发，传统网关一般功能比较单一或难以实现复杂逻辑，使用EsDA方案，可以使用AWFlow Designer对硬件进行可视化配置，且可根据实际需求自由更改应用逻辑（且大多数情况无需重新编译和烧写固件），可同时做多种协议的转换器，甚至可以做协议转换之外的业务；
2. 二次开发简单，使用AWFlow Designer简单"拖拽、连线"即可完成二次开发；
3. 可复用性强、模块化程度高，AWFlow将常用模块封装为"节点"，高度模块化，并支持自定义节点；
4. 硬件成本比传统方案低。

  零基础EsDA入门若是刚开始接触EsDA，可先阅读EsDA MPC-ZC1系列文章，从零开始搭建环境和掌握基本开发流程，已有基础的可以跳过：

• EsDA MPC-ZC1 入门（一）—— 软件安装

• EsDA MPC-ZC1 入门（二）—— LED 控制

• EsDA MPC-ZC1 应用——串口服务器（一）

• EsDA MPC-ZC1 应用——串口服务器（二）

使用EsDA完成Modbus转CAN协议实验在实际项目中，有时会遇到需要读取Modbus从设备的数据到不支持Modbus的设备的情况，本文以实现Modbus转CAN协议转换器为目标（即读取Modbus从设备数据并发送到指定CAN设备以完成转换），展开讲解，介绍如何通过EsDA家族中的AWFlow Designer和EPC6450-AWI开发板套件，进行图形化低代码应用开发，快速完成一个协议转换器。

1. 本次实验主要步骤

• 准备准备一块EPC6450-AWI开发板与USBCANFD-200U CANFD 接口卡，并接线；

• 在PC机上配置Modbus模拟从设备；

• 业务开发,使用EsDA家族中的AWFlow Designer,进行图形化开发完成转换器业务；

• 在PC机上打开ZCANPRO软件(USBCANFD-200U CANFD 接口卡上位机软件)，读取来自协议转换器的数据。

1.1 PC机软件安装1.1.1 下载并安装ModbusSlave（Modbus从机模拟工具）
附:https://www.modbustools.com/modbus_slave.html1.1.2 下载USBCANFD-200U接口卡驱动和上位机软件（CAN-bus-ZCANPRO），并安装。附:http://www.zlgcan.com/zlgcan-usbcanfd-200u/927/

1.2 硬件准备工作

1.2.1 准备一块EPC6450-AWI开发板，并按照下图所示连接好硬件(电源与网口接到PC机上,CAN_1两根线接到USBCANFD-200U接口卡上,Debug调试口可不接)。

1.2.2 将第一步的CAN_1线连接到USBCANFD-200U CANFD 接口卡的CAN0，USB线接PC。1.3 配置PC机注意:需要将PC机与开发板设置为同一网段（例如本实验选用EPC6450-AWI开发板的ip为169.254.240.77故需要将PC机的ip改为169.254.240.xx），否则实验可能会失败,本文的PC机ip更改为169.254.240.136。1.3.1 配置模拟Modbus从设备1.2.1.1 打开刚才安装的Modbus Slave软件。1.2.1.2依次点击Connection–>Connection Setup,并根据图5配置从设备参数，并点击OK保存设置。

1.2.1.3按F8弹出Slave Definition界面，并如图6所示进行配置，点击OK保存。1.2.1.4配置Modbus从设备对应寄存器的值如下图。

2.EsDA业务开发

本次实验选用的开发板为EPC6450-AWI，其作为一个协议转换器，其业务主要分为两大部分：

• 从PC机模拟的Modbus设备读取数据；

• 将读取到的数据通过CAN接口发送到USBCANFD-200U CANFD 接口卡。

2.1 应用流图绘制

2.1.1 依次将画布拖出modbus_master_in(Modbus主设备读取从设备数据节点)、modbus_parse_in、fscript、log、canfd_out(CAN发送数据)节点,并依次连线。

2.1.2 双击modbus_master_in节点，对应之前在PC机上Modbus Slave模拟软件的参数，进行配置。

2.1.3 配置modbus_master_in节点连接参数与数据读取方式，并点击完成。

2.1.4 配置modbus_parse_in节点，配置Modbus数据解析方式，并点击完成。

2.1.5 在fscript节点编写脚本,将从Modbus设备读取到的数据写入buff，并使用CAN发送节点发送buff中的数据。

//具体脚本如下：
buf = wbuffer_create()
//CAN配置包（前16个字节）
wbuffer_write_int8(buf, 202)
wbuffer_write_int8(buf, 150)
wbuffer_write_int8(buf, 9)
wbuffer_write_int8(buf, 124)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 1)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 0)
wbuffer_write_int8(buf, 1)


//从Modbus从设备读取到的数据包（八字节）
data=msg.payload
for(var i=0;i<data.size,i++)
{
//将数据写入CAN发送buff
wbuffer_write_int8((buf, array_get(data,i))
}
msg.payload = wbuffer_get_data(buf)
//3 * 8 = 24个字节
msg.payloadLength = 24

2.1.6 双击CAN节点，进行配置。

至此，"转换器"业务流图已经开发完成。

2.1.7 将开发板与AWFlow Designer建立连接并将应用流图下载到开发板。

3.实验现象

打开USBCANFD-200U上位机软件（CAN-bus-ZCANPRO），选择打开设备（本实验所用的是USB-CAN FD-200U）,即可查看CAN卡读取的数据，与之前我们配置的Modbus Slave软件的Modbus从设备的数据一致，实验成功。  关联产品 技术交流群长按识别如下二维码可加入“EsDA嵌入式系统设计自动化交流群”，与志同道合的朋友交流，并有专业技术人员为您答疑解惑，如有问题可以咨询小致微信：zlgmcu-888。  

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