1.概況
注:ServerSuperIO Designer IDE 同行業網友随便使用,不涉及到軟體使用限制的問題。
從2015年到現在的将近兩年的時間,一直在開發、完善ServerSuperIO(SSIO)的基礎架構,包括:多通訊機制、穩定性、擴充性等,沒有太多時間把工作放在UI的設計與開發上,從二次開發者角度來講易用性是短闆。為了增補短闆,在SSIO核心架構的基礎上開發ServerSuperIO Designer IDE工具,希望能夠幫助二次開發者快速上手。另外,從架構的健壯性和擴充性來講,在Designer IDE的基礎上開發HMI互動也是很容易的事,但是後期不會以這個方案開發C/S結構的人機對話組态界面,取而代之的是SSIO與SuperView的Web組态無縫對接。
對于物聯網體系建設,通訊始終是核心部分,涉及到多種裝置、多種協定、多種通訊機制、多種資料,加之5G标準的實施,通訊層需要進行改造與完善。有的組态或scada的相關産品已經不能适應日益變化的市場需求、場景需求,例如:把IO通訊的讀寫操作放到裝置驅動或插件内部,一是本身架構的執行效率受到影響,二是不能支援多種通訊場景以及高并發的要求,三是不能進行多裝置複用同一IO資源,四是底層通訊層的擴充性受到制約。SSIO充分考慮到應用場景,進行頂層架構設計,實作接口的解耦而達到整體融合,目标是實作物聯網通訊層的大腦。
我們談物聯網、大資料、雲平台等,首先就是實作節點之間互聯以及解決資料的實時流通,在每個節點上逐漸加入業務功能,進而實作整個系統有續擴充。流通的資料好比身體流淌的血液,業務功能好比身體的肌肉。
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- 輕型高性能通信架構,适用多種應用場:輪詢模式、自控模式、并發模式和單例模式。
- 支援協定驅動器,可以按規範寫标準協定和自定義協定。
- 支援發送資料緩存器,支援指令緩存重發和按優先級别發送。
- 支援協定過濾器,按規則篩選資料,并且可以承繼接口,自定義過濾方式。
- 支援接收資料緩存器,可以緩存不符合過濾器的資料,和下次接收資料進行拼接。
- 支援按裝置指令優先級别進行排程裝置,保證有進階别指令的驅動及時發送。
- 支援一個裝置驅動,同時适配序列槽和網絡兩種通訊方式,可以監視IO通道資料。
- 支援一個裝置驅動,在網絡通訊時适配TCP Server和TCP Client兩種工作模式。
- 支援WebSocket,進行資料采集與轉發。
- 支援多裝置共享同一個IO通道進行通訊。
- 支援定時清理逾時的網絡IO通道。
- 支援顯示視圖接口,滿足不同人機對話的需求。
- 支援服務元件接口,例如:4-20mA輸出、LED大屏顯示、短信服務、以及多功能網關服務。
- 裝置驅動與裝置驅動,裝置驅動與伺服器(雲端)可以實時雙向互動,上傳資料和指令下發。
- 支援OPC Server和OPC Client。
- 支援建立多服務執行個體,完成不同業務的拆分。
- 支援跨平台部署,可以運作在Linux和Windows系統。
- 支援SuperRTDB、eDna和CoreRT實時資料庫。
- 支援mysql、oracle、sqlserver和sqlite資料庫。
Designer IDE是在ServerSuperIO基礎開發的,支援挂載裝置驅動和服務驅動、OPC Server/Client、資料轉發用戶端/服務端、支援标準的Modbus協定驅動等。Designer IDE使整個架構操作更簡單、易用。基于ServerSuperIO開發的裝置驅動或服務驅動,可以挂載到IDE下運作。
3.軟體部署
ServerSuperIO 4.0以前版本采用檔案方式存儲配置資訊,ServerSuperIO 4.0及以後版本采用mysql存儲資料,以後開發Web管理系統友善行進線上管理。部署說明,如下:
(1)在mysql中建立資料庫執行個體,例如資料庫名稱為:ServerSuperIO
(2) 在資料庫執行個體中運作“資料庫腳本\serversuperio 4.0.sql”,初始化資料表。
(3) 在“ServerSuperIO Designer IDE 4.0\ServerSuperIO\ SourceConfig.cfg”配置mysql的資料庫執行個體資訊。
(4) 運作“ServerSuperIO.Designer.exe“應用程式即可。
4.管理裝置驅動和服務驅動
基于SSIO 4.0版本開發的裝置驅動和服務驅動,可以在IDE下進行管理和運作。
裝置驅動源代碼:
https://github.com/wxzz/ServerSuperIO.Driver服務驅動源代碼:
https://github.com/wxzz/ServerSuperIO.ServiceModbus 操作類庫源代碼:
https://github.com/wxzz/ServerSuperIO.Modbus測試驅動源代碼:
https://github.com/wxzz/TestDeviceDriver模拟終端源代碼:
https://github.com/wxzz/TestDevice操作界面,如下圖:
服務驅動加載類型分為GlobalServer(全局服務)和InternalServer(内部服務),全局服務面向所有服務執行個體的裝置驅動,以及之間進行資料互動;内部服務隻面向同一服務執行個體内部的服務,以及之間進行資料互動。
5.服務執行個體
服務執行個體相當于容器,可以在一個服務執行個體中運作序列槽裝置驅動、網絡裝置驅動、服務驅動以及視圖驅動(IDE還沒有內建視圖部分)。并且在一個服務執行個體中支援四大通訊機制:(1)輪詢模式,隊列方式向裝置發送請求資料指令,并且等待裝置傳回資料;(2)自控模式,驅動可以周期定時向裝置發送請求資料指令,也可以不主動請求,被動接收資料;(3)并發模式,集中異步向所有裝置發送請求資料指令,異步等待所有裝置傳回的資料。(4)單例模式,一個裝置驅動對應所有實體裝置,相當于一個單純的通訊架構。增加服務執行個體,如下圖:
6.增加裝置驅動
在一個服務執行個體中可以增加N個序列槽裝置驅動和網絡裝置驅動,SSIO負責整體管理與排程,以保證在通訊IO和通訊機制方面穩定運作。控制分組,當網絡通訊模式下,每個裝置驅動設定不同的分組,相當于每個裝置驅動在獨立的容器中運作,以到達到高效運作。增加裝置驅動,如下圖:
7.增加裝置驅動的資料監測點
每個裝置驅動可以增加N個監測點标簽(Tag),支援Modbus RTU/ASCII/TCP協定,以保證監測資料在SSIO架構内的流程與互動,後期會增加對監測點的管理工具。增加标簽,如下圖:
8.OPC用戶端
OPC用戶端僅支援DA模式,可以讀取遠端OPC Server的資料資訊,并儲存到本地以及現次通過資料轉發服務傳遞給其他節點。如下圖:
9.OPC服務端
把裝置驅動或OPC Client讀上來的資料,通過OPC Server為其他系統提供可通路的接口,可以選擇輸出資料的裝置點表或OPC Client點表。如下圖:
10.資料轉發(用戶端)
可以增加轉發任務,主動連接配接其他伺服器端,并且根據裝置點表和OPC Client點表配置要轉發的資料,可以實作物聯網建設的級聯以及直接連接配接雲端。可以填寫“站點編号”,把本機當作站點,友善雲端進行管理。如下圖:
11.資料轉發(服務端)
支援遠端用戶端主動連接配接ServerSuperIO,并針對已經連接配接的終端裝置(PC機、手機、Web(Socket)業務系統等)轉發裝置點表和OPC Client點表的資料,實作資料向終端的分發。如下圖:
12.展望
下一篇文章已經寫好《助力中小企業級連雲端,促進工業網際網路平台蓬勃發展,全套解決方案》,将來一體化智能網關、ServerSuperIO 4.0、實時資料庫、Web組态整體進行方案介紹,實作基礎技術體系化應用。
物聯網&內建技術(.NET) QQ群:54256083
ServerSuperIO 3.0 開源位址:
https://github.com/wxzz/ServerSuperIO下載下傳位址:
http://www.bmpj.net/article-12-1.html