Четыре линии RS-485 на одном IP. Сделали шлюз Modbus TCP на NAPI-C и FT4232H и что увидели под нагрузкой

В сфере искусственного интеллекта произошло заметное событие. Эта статья состоит из двух разных частей. В первой части — общая информация о шлюзах последовательных портов, как их можно собрать, немного про сферы применения и так далее. Во второй части — техническая информация как под наш 4-портовый шлюз на базе FT4232 собрать Linux, как проверить работоспособность и как используя наш программный шлюз Modbus RTU (Modbus TCP mbus‑gw‑t2r) мы делали долгие тесты и замеры.

Если вас интересует техническая информация, смело переходите ко второй части статьи (она получилась очень объемная). Содержание статьи:Зачем нужны многопортовые шлюзыПочему плата удобнее, а не набор модулей на проводахГде это применимо (сферы применения 4-портового шлюза)Насколько такой девайс востребованПереходим к технической части. Про длительное тестированиеЖелезо готово.

Технические детали

Собираем софт и стенд для тестированияПакеты Проверка, что FT4232H виден Прошивка EEPROM, RS-485 на всех четырех каналах Резервная копия Конфиг Прошивка и последующая проверка Постоянные имена портов и latency_timer Watchdog, плата должна восстанавливаться сама Режим RS-485 в ядре не нужен Датчик KTH2-R, карта регистров Проверка датчиков напрямую, без шлюза Проверка с помощью Python скрипта Шлюз Modbus RTU - Modbus TCP, mbusgw-t2r Сборка и установка Конфиг еще разПервый запуск вручную Сервис systemd Тестируем систему на стенде Найденные типичные ошибки и диагностикаЧем mbusgw-t2r отличается от mbusdЧто делать с данными дальше? Складируем в базу через TelegrafВыводыЗачем нужны многопортовые шлюзыПредположим, на производственном участке есть несколько линий RS-485 с датчиками Modbus RTU. Нужно отдать их в сеть как Modbus TCP, чтобы SCADA, OPC-сервер или обычный скрипт опрашивали датчики по Ethernet.

Обычно для этого берут готовый промышленный шлюз. В российской рознице четырехпортовые модели стоят примерно от 55 до 80 тысяч рублей, то есть 15–20К за порт, и работают на закрытой прошивке. Второй путь — ПЛК, у которого шлюз остается побочной функцией.

Мы собрали то же самое из компактного промышленного компьютера NAPI-C (Rockchip RK3308, Armbian), микросхемы FT4232H (четыре независимых UART на одном USB) и открытого шлюза mbusgw-t2r (Apache 2. 0, исходники на GitHub). Получилось устройство с четырьмя линиями RS-485, каждая на своем TCP-порту, с одним конфигом, одним сервисом и аппаратным watchdog.

Отраслевые последствия

Про промышленный шлюз на модуле NAPI Slot мы писали раньше. Здесь другая задача, несколько линий RS-485 на одном IP. Почему плата удобнее, а не набор модулей на проводахВ целом, такую функциональность как у нашего шлюза, может собрать любой инженер из отдельных компонентов.

Берется одноплатный компьютер с USB, внешний модуль или кабель на FT4232H, четыре приемопередатчика RS-485 и преобразователь питания, и все это соединяется проводами.

Событие, по словам экспертов, усилит конкуренцию в сфере ИИ.