隨著工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展，不同設備之間的數(shù)據(jù)互通變得越來越重要。傳統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)不同協(xié)議設備之間的數(shù)據(jù)交換，但在靈活性和擴展性方面存在一定的局限性。本文將介紹一種基于Node Red + ARMxy嵌入式工控機的解決方案，旨在通過軟件定義的方式實現(xiàn)從Modbus設備到IEC-61850協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

方案概述

本方案利用Node Red的強大數(shù)據(jù)處理能力和ARMxy工控機的高性能計算能力，實現(xiàn)Modbus設備數(shù)據(jù)到IEC-61850標準協(xié)議的轉(zhuǎn)換。相較于傳統(tǒng)的硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，該方案具有更高的靈活性和可擴展性，能夠更好地適應工業(yè)現(xiàn)場復雜的通信需求。

系統(tǒng)架構(gòu)

硬件平臺：采用ARMxy嵌入式工控機作為硬件平臺。該工控機具備工業(yè)級的堅固性設計，支持Linux操作系統(tǒng)，并提供至少2GB RAM的內(nèi)存容量，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)處理能力。

軟件環(huán)境：在ARMxy工控機上安裝Node Red環(huán)境。Node Red是一款基于瀏覽器的開源工具，允許用戶使用圖形界面創(chuàng)建數(shù)據(jù)流網(wǎng)絡應用。通過Node Red，我們可以輕松構(gòu)建復雜的通信流程，實現(xiàn)不同協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)采集：通過ARMxy工控機上的Modbus接口（如RS485）連接Modbus設備，使用Node Red中的Modbus節(jié)點采集數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：利用Node Red的邏輯處理能力，將采集到的Modbus數(shù)據(jù)按照IEC-61850標準格式進行轉(zhuǎn)換。這一過程可以通過編寫簡單的JavaScript腳本來實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)發(fā)布：將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過IEC-61850協(xié)議發(fā)布出去。可以使用Node Red的OPC UA節(jié)點或者其他支持IEC-61850協(xié)議的插件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)布。

解決方案優(yōu)勢

靈活性高：Node Red提供了豐富的節(jié)點庫，可以根據(jù)實際需求靈活配置數(shù)據(jù)采集和處理流程。

擴展性強：通過軟件定義的方式，可以方便地添加新的協(xié)議支持或修改現(xiàn)有流程，無需更換硬件設備。

成本效益：相較于專用的硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，本方案在硬件投入上更為經(jīng)濟，同時由于軟件的可重用性，長期來看更具成本效益。

易于維護：所有的配置和邏輯處理均通過Node Red圖形界面完成，降低了維護難度。

結(jié)論

通過采用Node Red + ARMxy嵌入式工控機的解決方案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)從Modbus設備到IEC-61850標準協(xié)議的轉(zhuǎn)換，還能夠充分發(fā)揮軟件定義的優(yōu)勢，提供更加靈活、可擴展的工業(yè)通信解決方案。這一方案為工業(yè)自動化領(lǐng)域的設備互聯(lián)提供了新的思路和可能性。

產(chǎn)品介紹

ARMxy系列ARM工業(yè)計算機采用工業(yè)堅固型設計，支持Linux/系統(tǒng)，可靈活選擇ARM的主頻、RAM、ROM等性能，還可以靈活選擇不同的I/O接口來滿足現(xiàn)場的應用需求，比如2-8個RS485、16路DI/DO、USB、1-3個以太網(wǎng)口、CAN口、HDMI接口、4G、WiFi模塊等。

ARMxy工業(yè)計算機支持豐富的應用，比如BLIoTLink工業(yè)協(xié)議軟網(wǎng)關(guān)、BLRAZT遠程訪問工具、Node-Red、Labview、Python、QT、SQL等。

具有豐富SOM板選擇，支持X、Y1、Y2型I/O板靈活配置,超過1000種組合。

廣泛應用于工業(yè)邊緣計算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、儲能系統(tǒng)EMS/BMS系統(tǒng)、交通軌道、運動控制、工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。

審核編輯 黃宇