一种成熟的MODBUS上位机软件(MThings) 永久免费中文英文组态告警历史存储网关
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声明：
我方已经向国家商标总局申请商标专利、向国家知识产权局申请多项发明专利、软件著作权。
注意：
A、
摩尔信使MThings不同于普通的串口/网络调试工具或同类上位机软件，
需要具备一定的Modbus标准基础知识和网络知识，强烈建议略读全文后使用。
B、
软件自带《使用手册》，打开软件后点击F1。
1 概述
2 数据MODBUS协议是一份相对简单的总线协议，
交互流程和报文约定在《Modbus Application Protocol V1_1b3》中可以得到明确的解答。
这里对经常引起歧义的数据块和数据定义阐述个人理解。
2.1 数据块
协议中定义4种数据块，基于数据类型可分为两类：BIT数据和寄存器数据，结合读写属性，数据块之间的关系如下图：
2.2 数据
数据是数据块中具体信息的详细定义，不同数据块中的数据定义是相互独立的。
一条数据定义可以包含多个连续BIT/REG数据点。
描述数据的属性主要包括：
＠隶属数据块
＠数据名称
＠数据地址
＠数据量
＠数据类型（协议类型）
＠数据系数（浮点数据被整形传输时涉及）
＠字节序（寄存器数据涉及）
＠字序（寄存器数据量≥2Word涉及）
＠同一数据块中，不同的数据定义的数据地址+数据量不能出现重叠；
＠任何数据块的数据在从机侧都是可读可写的；
＠不同数据块中的数据在从机侧可以指向同一数据对象，其拥有两个不同数据块地址，区别在于通过这种差异开放不同的读写权限;
＠REG数据的数据量最小为1，最大值不得超过上限（输入寄存器：125，保持寄存器123）；
＠BIT数据的数据量固定为1，代表占用1Bit，同时数据系数属性失效；
2.3 数据块与数据的关系
＠同一数据块中，不同的数据定义的数据地址+数据量不能出现重叠；
＠任何数据块的数据在从机侧都是可读可写的；
＠不同数据块中的数据在从机侧可以指向同一数据对象，其拥有两个不同数据块地址，区别在于通过这种差异开放不同的读写权限;
＠REG数据的数据量最小为1，最大值不得超过上限（输入寄存器：125，保持寄存器123）；
＠BIT数据的数据量固定为1，代表占用1Bit，同时数据系数属性失效；
2.4 传输类型与呈现类型
MThings提供友好的数据可视化方法，支持以实际业务格式展示报文数据。
传输类型即MODBUS数据协议中定义的类型，通常以整形居多，
但往往并非数据实际格式，使用者为了确认数据的正确性需要重新计算。不够直观的调试数据无疑严重影响调测效率和准确度。
MThings支持用户指定每项数据的传输类型和呈现类型，
调试过程中，软件自动按配置转换，界面呈现的数据将是数据的真实内容。
例如，从机上报电压数据10.5V，寄存器传输过程中数据则为0X0069，
MThings收到数据后，将整形数据乘以系数0.1，界面呈现还原之后的数据10.5V。
在录入数据配置时，MThings提供的参数包括传输类型、呈现类型、系数、单位四项配置，他们的含义分别是：
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| 传输类型 | 有符号整形（INT）、无符号整形（UINT）、浮点型（FLOAT）、字节流（BYTES）、位数据（BIT） |
| 呈现类型 | 十进制整形（INT-DEC）、十六进制整形（INT-HEX）、浮点型（FLOAT）、字节流（BYTES）、字符串（STRING）、纪元秒（TIME）、枚举（ENUM） |
| 系数 | 如呈现数据类型为浮点型且传输类型为整形，需配合系数使用，软件自动将收到的数据乘以系数转化为浮点数据来显示。 |
| 单位 | 辅助数据含义描述，直接呈现在界面 |
3 功能介绍
3.1 界面分区
主菜单：用于切换"主功能页面"。
设备列表：辅助"主菜单"，用户通过单击设备名称，可切换当前激活设备，指定新的"主功能页面"所属设备。
更多功能：作为配置文件操作、通道管理、系统参数、用户管理、授权管理等功能入口。
报文监控：查阅和管理各链接的通信报文。
主功能页面：对应"主菜单"，提供主功能操作界面。
3.2 配置文件管理
配置文件包含完整的MThings使用过程配置信息，
主要包括：通道列表、通道参数、设备列表、设备高级参数、数据配置。
新建配置：用于创建一个新的工程配置文件，首次使用可以不用新建配置，MThings退出前将提示配置存储。
打开配置：通过导入功能切换工程配置文件。
另存配置：通过另存为操作导出复制当前工程配置，同时当前工程配置文件切换到新路径。
保存配置：及时存盘工程配置文件。
3.3 通道管理
MThings软件支持以串口、TCP链接、UDP单播的方式与目标机建立通信，
这三种通信方式统称为通道。通道是设备的关键属性，通道确定设备通信方式，是创建设备的前提。
3.4 串口通道
通过辅助菜单中的"通道"进入通道管理页面，查看当前PC中实际存在的串口列表。
MThings启动后，自动更新一次串口列表。
如上图所示，串口相关操作如下：
选择过滤通道列表中所包含的链接类型，界面默认为全部类型，切换为"串口通道"后，列表中仅保留串口通道。
当软件开启后，插入USB转RS485模块，单击"刷新"，可将新串口添加至列表中，如未出现新串口，请检查模块驱动。当链接列表中出现无效串口（串口不存在且无挂靠设备）时，单击"刷新"，可将将这些串口从数据配置中移除。
如需修改串口详细参数，单击"配置"按钮进入"串口参数配置"页面。
查看通道状态，通道状态含义如下：已关闭、已连接、故障。
手动打开或关闭串口。添加设备前，无需手动开启。手动模式可用于批量控制链接上挂靠的所有设备，使其启动或停止。
串口通道状态定义
| 通道状态 | 含义 |
|---|---|
| 已关闭 | 软件未启用该串口或被手动关闭 |
| 已连接 | 软件成功打开并初始化串口 |
| 故障 | 软件打开串口失败，原因可能是串口被其它软件占用或设置的串口参数不合法 |
串口链接参数定义
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| 通道名称 | 操作系统分配信息，不可修改 |
| 传输模式 | 用于指定当前串口上运行的传输协议类型，可选择"MODBUS-RTU"或"MODBUS-ASCII" |
| 字符类型 | 当传输模式选择"MODBUS-ASCII"时，通过该参数指定协议字符使用大写或小写，默认为标准协议要求的大写方式 |
| 波特率 | 支持1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps，如设置为其它数值将导致串口打开失败 |
| 校验方式 | 指定串口字节中数据校验方式 |
| 数据位 | 指定串口字节数据中数据位个数。如MODBUS-ASCII协议中要求数据位为7Bit时，请修改该参数 |
| 停止位 | 指定串口字节中停止位长度 |
| 流控类型 | 默认无流控，根据实际应用按需修改 |
3.5 网络通道
通过辅助菜单中的"通道"进入通道管理页面，可查看网络通道列表。
首次使用时，无网络通道，需用户根据需要创建。如上图所示，网络相关操作如下：
单击"新增网络链接"按钮，可创建一路新网络通道。
单击"移除网络链接"，删除通道列表中已被勾选的网络通道。
网络通道参数配置页面。
网络通道状态定义
| 通道状态 | 含义 |
|---|---|
| 已关闭 | 软件未启用该链接 链接被对端断开 链接被手动关闭 |
| 已连接 | 网络通道已成功建链 |
| 连接中 | TCP客户端：正在连接服务端 TCP服务器：正在等待接入客户端 |
| 故障 | TCP服务端：本地端口被占用 UDP单播： 本地端口被占用 串口：已有其它软件使用该串口 |
网络通道参数定义
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| 通道名称 | MThings统一分配，不可修改 |
| 链接模式 | 选择MThings在网络层的链接角色，可选择TCP客户端、TCP服务端、UDP单播 |
| 重新建链周期（秒） | 当链接模式选择为"TCP客户端"，通过设置重新建链周期，可指示MThings按照指定时间间隔重新建链，通过这种方式可以模拟短链接。默认周期为0，代表长链接。 |
| 链接空闲保持时间（秒） | 当链接模式选择为"TCP客户端"或"TCP服务端"时，链接建立后，如果在参数指定时间内无任何数据交互，MThings将主动关闭链接。 |
| 传输模式 | 用于指定当前链接上运行的传输协议类型，可选择"MODBUS-RTU"、"MODBUS-ASCII"、"MODBUS-TCP（同步）"、"MODBUS-TCP（异步）" |
| 字符类型 | 当传输模式选择"MODBUS-ASCII"时，通过该参数指定协议字符使用大写或小写，默认为标准协议要求的大写方式。 |
| 本地IP | 该参数用户指定本地发起IP，可不配置，MThings可自动择优。 |
| 本地端口 | 当链接模式选择为"TCP服务端"或"UDP单播"，需指定绑定本地端口。 当链接模式选择为"TCP客户端"，该参数为只读数据，用于呈现已连接状态下的本地发起端口号。 |
| 目标域名/IP | 当链接模式选择为"TCP客户端"，该参数用于指定服务端的域名或IP地址。 当链接模式选择为"UDP单播"，该参数用于指定数据发送对象的IP地址。 |
| 目标端口 | 当链接模式选择为"TCP客户端"，该参数用于指定对端（服务端）绑定端口号。 当链接模式选择为"UDP单播"，该参数用于指定数据发送对象的接收端口号。 |
| 客户端IP | 当链接模式选择为"TCP服务端"，该参数用于指定允许接入当前服务端的客户端IP，其它IP地址发起的连接请求将被过滤丢弃。如不需过滤功能，该参数请设置为"--"或清空。 |
| 源端口 | 当链接模式选择为"TCP服务端"，该参数为只读数据，用于呈现已连接的客户端发起端口号。 |
| 最大并发请求数 | 当传输模式选择为"MODBUS-TCP（异步）"，该参数可控制异步并发规模，调节并发请求个数 |
3.6 系统参数
系统参数页面提供MThings软件全局控制参数，用户可运行时修改并及时生效，参数值将保存在本地。
系统参数定义
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| 语言/Language | 切换软件的语言。 |
| 自启动 | 功能开关，用于控制MThings是否随操作系统自启动，默认关闭。 |
| 数据页面刷新 | 功能开关，为了避免CPU算力资源浪费，当用户启用"系统"页面进行数据阅览后，可通过该开关，关闭所有设备"数据"页面的数据更新，但其并不影响数据的接收、解析、存储。 |
| 运行模式 | 支持桌面或者PAD模式，让软件在不同的终端运行具备更好的展示效果。 |
| 隐藏主菜单 | 支持隐藏或显示主菜单，便于扩展组态画布。隐藏主菜单后，"更多功能"按钮将自动隐藏，如需显示该按钮，需点击右上角区域。 |
3.7 定制菜单
定制菜单功能允许用户自定义需要显示的页面内容及其排列顺序。
简略的主菜单有益于节省软件的资源占用。
快速切换两种预置的主菜单组合；
若需自定义菜单组合，先清空已有菜单；
展现当前已选择需显示的菜单内容；
单击选择需要显示的菜单，单击的顺序将影响菜单的排列顺序。
3.8 用户管理
用户管理页面提供两种用户类型：管理员、终端用户。
管理员可以执行MThings所提供的所有功能，终端用户仅允许操作部分功能，不显示调测功能，禁止其修改设备数据、告警、系统配置等。
用户权限分配
| 页面 | 管理员 | 终端用户 |
|---|---|---|
| 系统页面 | ✔ | ✔ |
| 历史数据页面 | ✔ | ✔ |
| 告警数据页面 | ✔ | ✔ |
| 逻辑控制页面 | ✔ | ✔ |
| 数据页面 | ✔ | ✔ |
| 自定义页面 | ✔ | ✘ |
| 统计页面 | ✔ | ✘ |
| 辅助页面 | ✔ | ✘ |
| 关于页面 | ✔ | ✔ |
管理员默认为无密码。
MThings首次使用，默认为无密码管理员，支持管理员修改自身密码。
一旦管理员设置了非空密码，MThings重启后以终端用户登录。
用户需自行输入管理员密码切换为管理员用户。
3.9 授权管理
针对MThings中的商用（付费）功能，用户需要获得授权后方能使用。
用户购买授权前，需进入授权管理页面生成机器识别码。
获得授权证书后，进入授权管理页面导入授权证书，激活商用功能。
授权证书仅限一台运行PC使用，如需扩展多台PC，应提前购买多份。
单击后，自动生成唯一机器码，可用于购买授权证书；
联系客服付款，获得授权证书；
获得授权证书后，单击此按钮导入授权证书。
警告：重装系统、磁盘更换等行为可能使得系统关键标识信息变化，导致授权失效，需重新购买授权。
系统关键标识信息无法正常获取的操作系统将无法生成机器码，进而无法获得授权。
4 设备管理
设备是通信目标设备的本地镜像或服务对象，设备是进行一切MThings功能的基础。
通过这种设备集成方法，MThings才具备了多设备、多协议、多通道的调试能力。