紫金桥跨网组建分布式系统（一）

• 关键词：跨网组建,分布式系统,Modbus,Server,数据上传

在利用紫金桥软件组建分布式系统的项目中，会有这样的情况：要以位于广州的计算机A作为客户端、位于上海的计算机B作为中心服务器组建分布式系统，实时数据要从客户端上传至中心服务器，但客户端和中心服务器并不能连至同一网络，且仅中心服务器具有在公网上的固定IP地址，那么数据如何从客户端上传至中心服务器呢？根据客户端是否能够对互联网进行访问，紫金桥提出了两种解决方案来解决此问题：在客户端无法访问互联网的情况下，利用紫金桥Modbus Server和GPRS模块实现数据上传；在客户端可进行互联网访问的情况下，利用紫金桥远程数据源功能实现数据上传。

本章主要介绍第一种方案——利用紫金桥Modbus Server和GPRS数传模块实现数据上传。

首先，我们来简单介绍方案标题中提及的两个概念和它们具体的工作方式：

一、紫金桥Modbus Server

存储于紫金桥数据库位号中的数据，可以通过多种方式进行对外发布，提供数据访问。 紫金桥的Modbus Server正是紫金桥软件多个对外接口功能中的一种。紫金桥Modbus Server可以将紫金桥的数据库点映射到Modbus中的寄存器区域中，使紫金桥数据库虚拟成一个支持标准Modbus协议的仿真设备，第三方的仪表或控制系统可利用通用、可靠的Modbus协议来访问紫金桥数据库中的数据。

二、GPRS模块

GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议，可以与分组数据网（Internet等）直接互通。GPRS模块是工业级无线数据传输设备，通过移动GPRS网络为用户提供透明TCP或者透明UDP无线远距离数据传输的功能。GPRS数传模块通过接口从客户系统取得数据，处理后的GPRS分组数据经过封装和多次处理后发送到Internet上。数据接收端通过对应GPRS数传模块软件的网络侦听，接收GPRS无线模块传来的数据和发送控制数据，实现与GPRS模块的通信。

方案的整体网络架构如下图：

     将客户端A与GPRS模块通过串口网络进行连接，GPRS模块传输协议对数据进行处理，数据处理后经无线网络发送到GSM基站，经过GPRS骨干网的二次处理后发送到位于Internet上具有公网固定IP的中心服务器B。

下面，我们对数据传输过程及传输过程中使用到的功能进行说明，软件的数据通信结构如下：

  通过紫金桥Modbus Server的数据映射，存储于客户端A数据库中的数据转换成虚拟Modbus设备的数据。GPRS设备对转换后的数据进行封装，经GPRS通信协议的传输后，数据被时刻侦听公网端口的紫金桥GPRS驱动程序获取。获取的数据经紫金桥Modbus Client程序的解析后转变为用户需要的数据，交由中心服务器B的数据库进行存储。（把上图中棕色虚线框中的内容想象成一段畅通的数据传输通道，可对GPRS传输数据的过程有更清晰的认识。）

接下来，我们对客户端和中心服务器的软件配置进行详细的说明：

一、客户端的软件配置

客户端软件需对紫金桥的Modbus Server进行相关配置，打开软件的安装目录，找到ModbusSerSet.exe文件并打开

在菜单中选择“通道”项下面的“添加串口通道”，弹出如下图所示的对话框：

其中，串口号要选择计算机上和GPRS进行连接的串口号，并记录波特率、数据位、校验位、停止位的参数设置，然后选择菜单“设备”项下的“增加设备”。

增加设备后，该设备自动生成了4个区域，它们和Modbus命令的对应关系如下表所示：

选择菜单“寄存器”项下面的“增加寄存器”。

输入需做映射的点名和对应的寄存器地址。

关闭此界面后，在安装目录下找到ModbusServer.exe文件并打开

至此，客户端的数据映射建立完毕。

二、中心服务器的软件配置

服务器端需建立对应的Modbus驱动程序，虽然中心服务器是通过侦听网络端口来获取客户端的数据，但实际和Modbus Server进行通讯的方式还是串口，所以我们要在列表中选择串口通讯的Modbus驱动程序来进行建立。

定义设备名称，数据更新周期等参数，设备地址与客户端中配置的设备地址一致，连接方式选择串口。

串口设备定义画面中，在附加设备中的第一项选择GPRS，第二项选择与客户端进行串口连接的GPRS设备的厂家

在配置界面中定义GPRS设备的对应侦听端口，设备的ID号等信息

完成GPRS设备的定义后，完成最后一步Modbus驱动程序的最后定义，此处数据格式的选择要与客户端的Modbus Server配置相同。

进入点组态，建立对应点，增加连接项，连接项的具体配置要与客户端的寄存器配置信息对应。

至此，中心服务器的详细配置已完成，运行工程后即可进行通讯。