1 产品概述
1.1 功能概述
通讯管理机，支持 9~48V DC 直流供电，导轨安装。硬件配置如下：
4 路 RS485 接口，2 个 RJ45 网口，1 路 4G 或 WiFi 接口。
1.2 内置软件概述
内置 DAQ for IIOT 通用工业数据采集系统是一套运行在边缘计算机、工业网关或普通 电脑上的设备数据采集管理软件，主要用于对各种工业仪器设备、PLC 、注塑机、数控机床 等数据的采集、控制、存储、统计以及上传。
1.3 运行环境
项目 | 要求 |
操作系统 | Windows、 Linux |
软件基础环境 | .NET5 |
客户端浏览器 | Edge、 Chrome、 Firefox、 Safari、 Opera 等 |
1.4 支持设备
数据采集系统通过与设备连接采集数据，支持的连接方式包括串口（232 、485）、TCP 客户端、TCP 服务端、UDP 等。数据采集系统支持广泛的设备通信协议，包括 Modbus 、 OPC-UA 等。
1.5 名词解释
设备（被采集设备）
软件采集来自一台设备的数据，设备需具有通信接口，以及使用特定的通信协议进行通 信。设备可以是一台检测仪器、一个小型仪表、一个传感器，甚至是一块单独的 PLC。
因子
因子是设备的属性，包括设备的测量值、状态、控制单元等。例如对于一台空调来说， 以下属性可以称为一个因子：
链路
数据采集系统与设备的物理连接方式以及基础通信协议。例如可以是使用串口通信线， 使用RS232 或 RS485 接口；或是使用网线 RJ45 接口，使用 TCP/IP 通信协议。支持多设备
共用一条链路。
驱动
数据采集系统与设备的通信协议的解析程序。一方面将从设备采集到的数据解析为采集 系统所使用的数据格式，另一方面将采集系统向设备发送的命令解析为设备所理解的数据格 式。
1.6 使用流程
软件使用流程如下图所示：
（1）软件首先需要安装和认证。
（2）在数据采集之前，需要对系统进行配置。
（3）配置完成之后，即进入日常使用，一般是监控和采集的启停。
2 服务理念
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3 软件安装与认证
3.1 软件安装
在软件安装之前 ，请确保.NET5 运行时 已经成功安装 。 可到微软 官网 下载安装
在 Windows 系统上，下载安装包之后，运行安装程序，如下图所示：
选择安装目录，同意用户许可协议，点击开始安装按钮，即可完成软件安装。
3.2 打开管理页面
软件安装完成以后，即开始在后台运行。如果需要进行配置、管理、认证等操作，需打 开软件管理页面。
使用现代浏览器（推荐 Edge 或 Chrome），输入 http://localhost:28901/ ，即可访问管理 页面，如下图所示：
3.3 软件认证
软件需要认证才能正常使用（否则软件无法采集数据）。认证操作在软件关于页面完成：
认证流程为：
1. 复制机器码，提供给供应商。
2. 从供应商处获取认证文件。
3. 上传认证文件。
需要注意的是，一个认证文件只能认证一台计算机。
4 采集配置
4.1 驱动管理
驱动管理页面如下图所示：
可以从官网下载相应设备的驱动，上传至系统，即可供设备使用。
4.2 链路配置
链路配置页面如下图所示：
目前支持的链路及需要配置的内容如下表所示：
链路类型 | 需配置的内容 | 备注 |
TCP 客户端 | 服务器 IP 、端口 | |
串口 | 串口号、波特率、校验位、数据位、 停止位 | |
TCP 服务端 | 服务器 IP 、端口 | |
UDP | 远端 IP 、端口、本地 IP 、端口 | |
OPC-UA 客户端 |
服务器 URL 、用户名、密码 | 只支持匿名和用户名两种登录方 式，用户为空即为匿名 |
无传输 | 无 | 用于虚拟设备 |
4.3 设备配置
设备配置页面如下图所示：
设备采用不同的驱动，配置信息会有所差异。但有些信息是所有设备都需要配置的，如
配置内容 | 说明 |
使用驱动 | 设备所使用的驱动，可选驱动管理页面中添加的驱动。 |
使用链路 | 设备所使用的链路，可选链路配置页面中添加的链路。 |
发送等待时间 | 在采集数据时，系统向设备发送命令的频率。单位毫秒。 |
接收等待时间 | 系统向设备发送命令后，预期设备正常回复的时间。单位毫秒。 |
停止采集错误 数 | 在一个发送-接收回路中，如果发生错误，错误数加 1 。当错误数超过此值时， 等待一段时间再开始采集。 |
停止采集时间 |
错误数超标以后，停止采集的时间，单位毫秒。 |
下表所示：
设备包含因子，因子配置页面如下图所示：
类似的，采用不同驱动的设备，因子需要配置的信息也有所不同。两个公共属性说明如 下：
4.2.1 表达式
如果期待显示/上传的值，跟从设备采集到的原始值存在差异，可以通过表达式进行配 置。例如采集到的数据单位是 mg ，但上传数据要求单位是 g ，那么需要对原始值除以 1000 之后再上传。表达式支持基本的运算，包括四则运算、指数运算、三角函数运算等，所有支 持运算可查阅 A1 节。
表达式中对自身的引用是{self} ，对其他因子的引用是{设备名. 因子名} ，例如：
场合 |
存在因子 |
表达式写法 |
原单位是 mg ，需要上传单位 g |
电子秤.重量 |
{self}/1000 |
有摄氏度测量值，需同时上传华氏度 |
温度计.摄氏度 |
{温度计.摄氏度}*1.8+32 |
4.2.2 数值转换
有些值不一定以数字的形式展示，特别是设备的状态。例如对某一台设备来说，状态 0 代表待机，1 代表测量中，2 代表测量完成。当采集到数据之后，用户可能希望看到的是待 机、测量中、测量完成这些字，而不是 0 、1 、2 。这时候可以配置数值转换。数值转换的格 式是：
原值 1=>显示值 1|原值 2=>显示值 2|……|原值 n=>显示值 n
例如对于上面的例子，其数值转换配置为： “0=>待机|1=>测量中|2=>测量完成 ”。
4.4 数据库管理
数据库管理页面如下图所示：
在此页面中，可以：
l 选择数据库类型， 目前可选 SQLite 、MySQL 和 SQL Server。
l 存储时机，可以间隔若干分钟存储一次，也可以指定时间点进行存储。
l 清洗数据，将已经不存在的因子列删除。
l 清空数据，一般在设备配置完成之后，清除所有数据。
5 软件使用
5.1 启停采集
数据采集系统在计算机开机以后，即可开始采集，正常的日常使用并不需要额外的操作。 在某下场合下，例如是设备维护、修改配置，可以暂时停止采集。点击标题栏的暂停运行/ 启动运行按钮完成此操作：
另外需要注意的是，在每次修改配置之后，需要重启采集，才会生效。
5.2 查看设备采集情况
如果需要查看当前的采集状态，可打开设备监控页面，如下图所示：
在此页面中，可以：
l 查看设备的实时状态。
l 查看每个因子的实时值，以及当前数据时间。
l 启用或禁用设备。
l 反控设备，修改因子值。
5.3 查看系统消息
如果需要查看数据采集系统与设备的具体通信消息，可打开系统消息页面，如下图所示：
在此页面中，可查看 3 类消息，分别是：
l 系统消息：系统运行产生的消息。
l 采集消息：采集过程中产生的字节流消息。
l 反控消息：反控过程中产生的字节流消息。
6 附录 表达式支持运算
表达式中支持的运算包括：
运算分组 |
运算 |
示例 |
基本运算 |
加 |
1+2 |
减 |
4-8 | |
乘 |
9 * 20 |
运算分组 |
运算 |
示例 |
除 |
6/4 | |
乘方 |
6^3 | |
求余 |
10%3 | |
科学记数法 |
3.45e5 | |
开平方 |
sqrt(4) | |
自然对数 |
ln(5) | |
常用对数 |
lg(7) | |
三角函数运算 |
正弦 |
sin(3) |
反正弦 |
asin(4) | |
余弦 |
cos(5) | |
反余弦 |
acos(4.3) |
运算分组 |
运算 |
示例 |
正切 |
tan(7.3) | |
反正切 |
atan(3) | |
逻辑运算 |
且 |
1&&0 |
或 |
1||FALSE | |
非 |
!TRUE | |
比较运算 |
等于 |
3==4 |
不等于 |
3!=4 | |
小于 |
3<4 | |
小于或等于 |
3<=4 | |
大于 |
3>4 |
运算分组 |
运算 |
示例 |
大于或等于 |
3>=4 | |
位运算 |
位与 |
75&39 |
位或 |
12|83 | |
位异或 |
43432^|21 | |
位反 |
 43432 | |
位左移 |
123<<4 | |
位右移 |
43432>>2 | |
统计运算 |
最小值 |
min(1,2,3) |
最大值 |
max(1,2,3) | |
平均值 |
avg(1,2,3) |
