Modbus 协议转换网关总体设计方案.doc

Modbus TO BACnet IP协议转换网关
总体设计方案
[V10]
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广东××楼宇科技有限公司
2009-8-2
目 录
一、项目背景 3
二、设计原则 3
三、拓扑结构 4
四、总体设计方案 5
41 产品整体设计 5
42 协议转换器功能 5
五、硬件设计方案 6
51 MTB协议转换器硬件结构 6
52 MTB协议转换器功能说明 7
六、软件设计方案 8
61 软件架构设计 8
62 MTB协议转换器系统子模块设计 10
621 BACnet接口模块 10
622 Modbus接口模块 12
623 CGI 模块 12
624 Web模块 12
625 安全性设计 16
七、技术参数 17
71 MTB协议转换器主模块技术参数 17
八、开发工具 18
九、进度安排、项目组成员、及预算 18
一、项目背景
本产品用于将MODBUS RTU通讯的设备接入BACnet IP网络。本产品在MODBUS网络中为主站，可接8个从站。本产品在BACnet IP网络中为一个网络设备，用户可将从MODBUS RTU网络中的数据点一一对应到BACnet IP网络中的数据点。
Modbus RTU 转BACnetIP, 通过BACnet对象可以读/写任何标准的Modbus寄存器。
实现从MODBUS RTU主（Master）到BACnet IP转换。
向下提供1个RS485/MODBUS RTU接口，可连接8台MODBUS从（Slave）设备，速率支持2400～38400bps，通讯距离可达1000米。
向上提供1个BACnet IP接口，速率支持10/100M。
Modbus 与BACnet数据映射配置采用web进行配置，
支持Modbus的coils、holding register、input register、discrete input
这四类标准的寄存器 ；Modbus寄存器的映射关系和Modbus RTU的波特率等参数通过WEB进行配置
Modbus轮循的时间间隔可以进行配置
二、设计原则
总体设计原则是产品必须以市场为导向，满足用户的使用需求，要把握住产品的主流方向，保证产品在生命周期内不会被淘汰。产品开发坚持宏观把控，从各方面考虑风险因素，争取把风险降低到最低。
三、拓扑结构
图31 MTB协议转换器3000的系统拓扑图
该系统采用二级网络的架构，MTB协议转换器与通用BACnet浏览器软件或客户端通过BACnet IP进行数据交互，并能与第三方标准的BA系统进行无缝集成；系统内嵌
WEB服务器，Modbus与 BACnet系统配置通过Http协议直接访问、配置，操作直观、简洁。
四、总体设计方案
41 产品整体设计
该协议转换器核心的功能是实现Modbus RTU与BACnet IP协议数据转换。该系列协议转换器内嵌了功能强大的Web控制软件，用户无需上位机软件，通过Web页面访问系统界面可实现对协议转换器的管理和控制，并可进行参数配置，Modbus从机设备管理等功能，充分发挥Web强大的管理和控制功能。
现场人员可以直接通过浏览器对MTB协议转换器系统进行访问、配置，配置完成后可以快速与支持BACnetIP协议的BAS系统进行集成。MTB协议转换器与Modbus从机设备模块之间通过RS485进行通信，带有1条RS485总线，每条总线可扩展8个Modbus从机设备
42 协议转换器功能
Web功能
可通过登陆IE浏览器访问、配置协议转换器相关参数。
数据对象配置，包括对模拟量、二进制量、多态、输入、输出、值对象进行配置。
Modbus配置，配置菜单包括，Modbus RTU数据、Modbus RTU设置、
网络通信
与Modbus从机设备通信，采用Modbus RTU协议实现数据通信。
集成BACnetIP协议，在以太网上采用BACnet IP协议向BAS系统接口。
实现Modbus协议到BACnet IP协议的数据映射，把Modbus从机设备数据转换为标准的BACnet IP对象。
安全机制
密码登陆，经过授权的用户才允许登陆访问MTB协议转换器控制器。
辅助功能
带有电源、运行和通信指示灯。
带有蜂鸣器提示功能。
五、硬件设计方案
51 MTB协议转换器硬件结构
MTB协