工业互联网设备数据采集 课件 第八课时 采集振动传感器数据4

第八课时

采集振动传感器数据（4）工业互联网设备数据采集（初级）讲师：XXX202X.XX.XXCONTENTS目录测试工业互联网设备数据采集系统02设置工业智能网关采集参数011设置工业智能网关采集参数PartOne学习目标素质目标：1.

养成科学严谨的工作态度；2.

体验工作的成就感，树立热爱劳动意识；3.

培养举一反三的学习能力。知识目标：1.

了解工业智能网关网络设置的步骤；2.

了解工业智能网关数据采集设置的步骤。能力目标：1.

能够正确在Web界面进行网络设置；2.

能够正确在Web界面进行数据采集设置。1.1通过Web浏览器登录工业智能网关配置界面&智能网关的系统信息和网络配置1.通过浏览器登录智能网关配置界面地址栏中输入01（默认为00），智能网关登录成功后的配置界面如下图所示。图

配置智能网关登录界面2.智能网关的系统信息配置在本配置页面中，只有“设备ID”可以进行设置。通常来说不做修改，但是如果现场设备繁多、种类复杂，需要进行规范化管理时，建议对工业智能网关的命名进行规律化、规范化的命名（只能由数字、大小写字母及下划线构成）。3.

智能网关的网络配置（1）ETH2以太网口为数据接口，与电脑端连接。其IP地址可进行重新配置，但是需要注意，应与电脑的网络配置在同一网段，末位需不同。子网掩码、网关、DNS按网络要求设置，分别默认、51、。其余参数，如Modbus端口号和ModbusID分别为默认值502、1，勿需改动。（2）由于振动传感器通过AI1+/AI1-电流采集设备接口连接工业智能网关，因此ETH1以太网无需进行额外设置，如后图所示。1.2智能网关的数据采集配置图

配置智能网关网络设置界面由于本任务所使用的振动传感器为DC4～20mA模拟量输出，我们需要填写电流采集量程为“20mA”，如下图所示。4.智能网关的数据采集配置1）量程在本项目任务一中，我们曾强调，采集振动传感器的设备信息时需要关注其量程。在对工业智能网关进行数据采集配时，需要根据数据采集的实际需求，进行量程的填写。图

配置智能网关网络设置界面2）Modbus映射区域本任务采集振动传感器的振动值，为单一设备、单一数据。我们默认Modbus映射区域为“1”。一、填空题1.

工业智能网关

以太网口为数据接口，与电脑端连接。2.

振动传感器通过

端口采集设备接口连接工业智能网关。二、判断题1.

工业智能网关的数据采集配置中量程是固定的一般不需要配置。（）2.

工业智能网关的数据采集配置中“设备ID”，可根据实际需要配置。（）课后活动三、问答题1.

根据所学知识，简要阐述工业智能网关配置界面的数据采集各个选项功能。2测试工业互联网设备数据采集系统PartTwo学习目标素质目标：1.

养成科学严谨的工作态度；2.

体验工作的成就感，树立热爱劳动意识；3.

培养举一反三的学习能力。知识目标：1.

了解工业智能网关网络连接状态检测方法；2.

了解常用网络工具的使用方法；3.

了解工业数据的存储方法、查询方法。能力目标：1.

能够通过电脑正确检测网关设备网络连接状态；2.

能够分析设备网络连接质量；3.

能够正确设置数据采集的频率；4.

能够正确查询存储的历史数据；5.

能够正确判断网关与PC端的网络通信数据。1.1测试网络连通性概念学习1.命令描述ping是Windows、Unix和Linux系统下的一个命令。ping也属于一个通信协议，是TCP/IP协议的一部分。利用“ping”命令可以检查网络是否连通，可以很好地帮助我们分析和判定网络故障。应用格式：Ping空格IP地址。ping指的是端对端连通，通常用来作为可用性的检查，但是某些病毒木马会强行大量远程执行ping命令抢占你的网络资源，导致系统变慢，网速变慢。严禁ping入侵作为大多数防火墙的一个基本功能提供给用户进行选择。通常的情况下你如果不用作服务器或者进行网络测试，可以放心的选中它，保护你的电脑。2.ping命令的使用方法“ping”命令是一个使用频率极高的网络诊断工具，用于确定本地主机是否能与另一台主机交换数据包。根据返回的信息，我们可以推断TCP/IP参数设置是否正确，以及运行是否正常。需要注意的是，成功与另一台主机进行一次或两次数据包交换并不表示TCP/IP配置就是正确的，只有成功执行大量的数据包交换，才能确信TCP/IP的正确性。下面以Windows系统为例介绍一下“ping”命令的基本使用方法。（1）工具/原料配置有Windows系统的计算机。（2）方法/步骤首先用快捷键win+R调出运行命令框，输入cmd，点击确定，会弹出DOS窗口。1.1测试网络连通性ping命令的应用格式：1）ping+IP地址或主机域名；2）ping+IP地址或主机域名+命令参数；3）ping+命令参数+IP地址或主机域名。注意，“+”要换成空格！当我们使用第1）种格式时，默认只发送四个数据包。例如，我们来ping一下我们的网关01这个地址，如上图所示。可以通过Ping统计信息查看（01）主机的网络连接情况。通过添加命令参数，我们可以改变数据包发送次数、字节大小等等。在DOS窗口中，输入ping/？（注意，ping后面有一个空格，不可省略），或者直接输ping加一个空格。敲击回车键，会显示出ping命令的帮助说明。图调出运行命令框界面图

运行“ping”命令界面1.1测试网络连通性我们常使用的命令参数是-t、-a、-nconut、-l等几项。下面简单介绍几个参数的使用方法。-t表示不间断向目标地址发送数据包，直到我们强迫其停止，如上图所示。若要查看统计信息并继续发送数据包，则按下Ctrl+Break组合键，如图中。图运行“ping/？”命令界面图

运行“ping主机ip-t”命令界面-n定义向目标地址发送数据包的次数。如果-t和-n两个参数一起使用，ping命令将以放在后面的参数为准。若要终止发送数据包，则按下Ctrl+C组合键，如下图所示。1.1测试网络连通性“pingIP-t-n10”（如下图），虽然使用了-t参数，但并不是一直ping下去，而是只ping10次。如下图，-l定义发送数据包的大小，默认情况下是32字节，利用它可以最大定义到65500字节。图

运行“ping主机ip-1100”命令界面图运行“ping主机ip-t-n10”命令界面随堂笔记1.2测试网关数据通信的准确性1.

使用Web客户端查看采集的数据（1）登录Web客户端打开浏览器输入http://localhost:8081，进入Web客户端界面。图

采集振动传感器数据初始界面图

登录工业互联网设备数据采集系统（2）进入对应任务-振动传感器项目输入对应的智能网关的IP（如01，根据选择网关不同IP会不同）和端口号（默认502）点击连接，右侧就会出现采集到的振幅值，每点击一次连接更新一次采集的数据，如下图。智能网关与Web客户端之间使用ModbusTCP协议上传数据1.2测试网关数据通信的准确性如果输入的智能网关IP地址不对或智能网关连接错误，会出现错误信息提示（如下图）。这时需要检查PC端与智能网关之间网络是否正常，智能网关502端口是否被占用。图

连接错误提示框最终采集数据的结果如右图所示：若想增大振动变化值的话，可敲击附近金属结构件查看数据变化。图

采集振动传感器数据结果随堂笔记1.3测试网关数据通信的实时性智能网关与Web客户端之间使用ModbusTCP协议上传数据，智能网关采集振动传感器上传数据通信地址及寄存器定义如下图红框中所示：图

VT-EDU-N001智能网关ModbusTCP寄存器定义在真实的工业现场数据采集的过程中，会使用较为专业的工具来测试，ModbusPoll就满足这个要求。1.

使用ModbusPoll与智能网关连接（1）介绍ModbusPoll：Modbus主机仿真器，用于测试和调试Modbus从设备。该软件支持Modbus-RTU、ASCII、TCP/IP。用来帮助开发人员测试Modbus从设备，或者其他Modbus协议的测试和仿真。每个窗口简单地设定从设备ID，功能，地址，大小和轮询间隔。提供数据的多种格式方式，比如浮点、双精度、长整型（可以字节序列交换）。ModbusSlave：Modbus从设备仿真器，可以仿真32个从设备/地址域。每个接口都提供了对EXCEL报表的OLE自动化支持。主要用来模拟Modbus从站设备，接收主站的命令包，回送数据包。帮助Modbus通讯设备开发人员进行Modbus通讯协议的模拟和测试，用于模拟、测试、调试Modbus通讯设备。可以32个窗口中模拟多达32个Modbus子设备。与ModbusPoll的用户界面相同，支持功能01，02，03，04，05，06，15，16，22和23，监视串口数据。1.3测试网关数据通信的实时性（2）ModbusPoll使用电脑端打开ModbusPoll客户端，单击Connection，选择Connect：ConnectionSetup下选择ModbusTCP/IP协议，输入网关Web登录IP（01）及Modbus端口号（502），然后点击OK，如下图所示。左上角的Tx指通讯次数，Err指错误次数（没通讯成功的次数），ID指设备的通讯ID，F指功能，SR指通讯时间；如果出现timeout，说明通讯没有连接上，可能是你的连接参数没有选择对，或者是设备ID（通讯接口）错误。图点击Connect按钮界面图进入ConnectionSetup界面图

显示连接成功的界面1.4测试智能网关数据通信的稳定性1.

判断网络连接的稳定性我们使用专业的网络抓包软件Wireshark，监测智能网关与ModbusPoll之间的通信稳定性。（1）打开Wireshark测试网络连接选择本地连接然后点击左上角的开始捕获按钮，或者是双击本地连接都可捕获网络数据，如下图。图Wireshark登录界面在应用显示过滤器中输入Modbus点击回车后可以过滤Modbus协议数据（如下图1），通过下方的数据信息可看到网关和电脑一直在通讯（如下图2），说明网络正常。：1.5采集数据存储配置及历史数据查询1.

登录Web客户端打开浏览器输入http://localhost:8081，进入Web客户端界面。2.

进入对应任务-采集振动传感器项目点击左侧“采集振动传感器数据”项目，进入采集振动传感器数据界面，右侧为采集配置区及采集数据展示区。3.

存盘时间设置可以根据所采集的设备数据需求设置存盘时间间隔即采样频率，通过点击下左图右上方的“数据存储”按钮，进入存储设置页面如下右图所示，可以设置存盘时间间隔和是否保存数据。1.5采集数据存储配置及历史数据查询4.

历史数据查询及导出如果选择了存储采集数据，可以通过数据查询查看历史数据。点击界面右上方的“历史数据”按钮，进入相对应页面选择查询的时间段，点击查询，右侧列表显示查询结果如下图所示。通过“导出”按钮导出所查询的历史数据，以Execl方式保存和导出结果如下图。测试报告一、填空题1.

ping是

、

和

系统下的一个命令。2.

ping也属于一个通信协议，是

协议的一部分。3.

Modbu