DTU(Modbus) 设备接入

本文演示如何通过 DTU 模块将 Modbus 设备接入平台。DTU（数据传输单元，即串口服务器）负责将 Modbus RTU 协议数据透传给平台，平台再按 Modbus 协议解析数据。

为什么需要 DTU

Modbus RTU 协议基于串口（RS485/RS232）通信，串口的传输距离有限。通过 DTU 模块可以将 RS485 协议扩展到网络上（TCP），实现远程设备的数据采集。DTU 在此场景中相当于一个"透明通道"，将 Modbus 报文原封不动地转发给平台，因此物模型指令配置与普通 Modbus 驱动完全一致，区别在于网络组件的配置方式不同。

网络架构

平台支持三种 DTU Modbus 透传方式：

透传方式	驱动名称	通信方式	适用场景
DTU + Modbus TCP 透传	DTU_MODBUS_TCP	TCP	DTU 通过 TCP 连接平台
DTU + Modbus RTU 透传	DTU_MODBUS_RTU	TCP	DTU 通过串口接 Modbus 设备，TCP 连平台
DTU + Modbus Over MQTT 透传	DTU_MODBUS_OVER_MQTT	MQTT	DTU 通过 MQTT 连接平台

接入流程

配置网络组件(TCP/RTU) → 配置 DTU 设备 → 创建子产品 → 配置物模型 → 添加 DTU 网关设备 → 添加子设备 → 配置采集器 → 查看数据

前置条件： 平台已内置 DTU Modbus 驱动，对应的网关产品已自动创建。 MQTT 模式说明： 如果使用 DTU + Modbus Over MQTT 透传，无需配置网络组件（MQTT 连接配置在网关设备中完成），可直接跳到步骤 2。

步骤 1：配置网络组件（仅 TCP/RTU 透传）

与普通 Modbus 的关键区别： 普通 Modbus 的网络组件已预置可直接使用，但 DTU 透传场景下，DTU 需要主动连接平台，所以需要在平台开放端口给 DTU 连接，这个端口在网络组件菜单中配置。MQTT 透传无需此步骤。

进入 基础信息 → 网络组件，点击“新增”：

配置项	填写内容	说明
名称	DTU Modbus 监听	自定义名称
类型	选择与驱动对应的网络组件类型	—
主机地址	0.0.0.0	绑定的网卡 IP，0.0.0.0 表示监听所有网卡
端口	5020	监听端口，DTU 主动连接此端口
读空闲(秒)	0	如果平台在此时间段内没有收到 DTU 的心跳包则会主动断开连接，单位为秒。设置为 0 表示不启用心跳检测。如果配置大于 0，则需要同时配置 DTU 的心跳包时间，且此值必须大于 DTU 的心跳包发送间隔
注册码类型	ASCII	注册码类型一般为 ASCII 和 HEX，需要和 DTU 设备的配置一致

工作原理： 平台作为 TCP 服务端监听指定端口，DTU 模块作为客户端主动连接到平台。DTU 连接时发送注册码标识自身，平台根据注册码关联对应的网关设备。

MQTT 透传无需配置网络组件。 MQTT 模式下，平台作为 MQTT 客户端直接连接 Broker，MQTT 连接配置（Broker 地址、主题等）在步骤 5 添加网关设备时配置。

步骤 2：配置 DTU 设备

TCP/RTU 透传模式

DTU 设备需要配置为主动连接平台，并设置注册包和心跳包。以有人 DTU 为例：

1. 服务器配置： 填写平台的 IP 地址和端口（与步骤 1 网络组件配置的端口一致）
2. 注册包配置：
   • 发送方式选择“连接发送注册包”
   • 注册包内容填写自定义编号（如 DTU-001），此编号需要与步骤 5 中网关设备的设备编号一致
   • 注册包类型选择 ASCII 或 HEX（需要与网络组件的注册码类型一致）
3. 心跳包配置：
   • 开启心跳包功能，平台通过心跳包判断 DTU 是否在线
   • 心跳包和注册包必须在内容和类型上保持一致

重要： DTU 的注册包编号就是平台用来区分不同 DTU 设备的标识，必须与平台中网关设备的设备编号完全一致，否则设备会一直处于离线状态。

MQTT 透传模式

MQTT 模式下，DTU 设备配置为连接 MQTT Broker（而非直接连接平台），并将 Modbus 报文通过 MQTT 发布给平台。DTU 需要配置：

1. MQTT Broker 地址和端口： 与步骤 5 中网关设备配置的 Broker 地址一致
2. 发布主题： 与网关设备的“上报主题”对应（如 demo/DTU-001/read）
3. 订阅主题： 与网关设备的“下发主题”对应（如 demo/DTU-001/write）
4. 设备标识： DTU 的设备编号需要与步骤 5 中网关设备的设备编号一致

步骤 3：创建子产品

进入 基础信息 → 产品配置，点击"新增"：

配置项	填写内容	说明
名称	温湿度传感器	自定义产品名称
产品类型	传感器	根据实际设备选择
产品代码	temp_humidity_dtu	自定义产品代码
设备类型	网关子设备	可选值：直连设备 / 网关设备 / 网关子设备
父产品	默认 Dtu + Modbus Tcp 产品 / 默认 Dtu + Modbus Rtu 产品 / 默认 Dtu + Modbus Over Mqtt 产品	仅设备类型选“网关子设备”时显示，系统已预置的网关产品

设备类型选择“网关子设备”后才会显示“父产品”字段，传感器通过 DTU 网关接入，所以需要选择父产品。

步骤 4：配置物模型

在产品列表点击"物模型"，进入物模型编辑页。

与普通 Modbus 完全一致： DTU 透传的指令集（Read01~Read04、Write05~Write10）和上下行配置项与普通 Modbus 驱动完全相同。

4.1 新增属性

属性名称	标识符	数据类型	单位	读写类型
温度	temperature	float	℃	只读
湿度	humidity	float	%RH	只读
开关	switch_status	boolean	—	可读可写

4.2 新增事件模型（采集数据）

事件模型的基本表单字段：

字段	说明
事件名称	自定义名称，如“温度采集”
协议指令	从 Modbus 驱动提供的指令列表中选择（DTU 透传的指令集与普通 Modbus 完全相同）
接口代码	自定义唯一标识，如 tempCollect
频率标签	默认 / 低频 / 中频 / 高频，配合采集器的频率标签使用
事件说明	可选，描述该事件模型的用途

选择协议指令后，会出现下行配置和上行配置两个选项卡，配置项根据所选指令动态变化。

温度采集：

配置项	填写内容
事件名称	温度采集
协议指令	Read03（读保持寄存器）
接口代码	tempCollect
频率标签	默认
事件说明	采集温度数据
下行配置 - dataType	float
下行配置 - address	0（寄存器地址，按设备手册填写）
下行配置 - num	2（寄存器数量）
上行配置 - value	@temperature

湿度采集：

配置项	填写内容
事件名称	湿度采集
协议指令	Read03（读保持寄存器）
接口代码	humCollect
频率标签	默认
事件说明	采集湿度数据
下行配置 - dataType	float
下行配置 - address	2
下行配置 - num	2
上行配置 - value	@humidity

4.3 新增功能模型（控制设备）

功能模型的基本表单字段：

字段	说明
功能名称	自定义名称，如“开关控制”
协议指令	从 Modbus 驱动提供的指令列表中选择（DTU 透传的指令集与普通 Modbus 完全相同）
接口代码	自定义唯一标识，如 switchControl
序号	用于标识接口的重要程度，值越低排序越靠前
功能说明	可选，描述该功能模型的用途

选择协议指令后，会出现下行配置和上行配置两个选项卡，配置项根据所选指令动态变化。

配置项	填写内容
功能名称	开关控制
协议指令	Write05（写单个线圈）
接口代码	switchControl
序号	1
功能说明	控制设备开关
下行配置 - address	0（线圈地址，按设备手册填写）
下行配置 - value	@switch_status

下行值说明： 下行值可以写死固定值（如 1、0），也可以用 @属性字段 动态绑定模型属性的值。对于有多个状态的控制场景（如开关），建议先添加一个布尔类型的模型属性，配置字典（如“开”=1、“关”=0），再用 @属性字段 绑定，在界面上通过下拉框选择来控制设备。

步骤 5：添加 DTU 网关设备

进入 设备管理 → 工业网关设备 → DTU 网关设备，点击“新增”：

基础配置（TCP/RTU 和 MQTT 共有）：

配置项	填写内容	说明
所属产品	选择系统预置的 DTU Modbus 网关产品	决定后续是否显示 MQTT 配置项
设备编号	DTU-001	必须与步骤 2 中 DTU 配置的注册包内容一致，DTU 上报的注册包即为网关设备的设备编号
设备名称	1号车间 DTU 网关	自定义名称
设备地址	1号车间配电柜（可选）	设备安装位置，非必填

选择 DTU + Modbus Over MQTT 产品时，还会显示以下 MQTT 配置项：

配置项	填写内容	说明
主机	MQTT Broker 地址	如 127.0.0.1 或外部 Broker IP
端口	1883	MQTT 默认端口
客户端 ID	自定义	平台作为 MQTT 客户端的唯一 ID
用户名	（留空）	如果 Broker 需要认证则填写
密码	（留空）	同上
保活时间	3600	心跳保活时间（秒）
消息等级	0	MQTT QoS 等级，可选值 0 / 1 / 2
订阅主题	demo/{deviceSn}/read	DTU 发布数据给平台的主题，必须包含 {deviceSn} 占位符，平台订阅时会自动将 {deviceSn} 替换为 + 通配符
产品编号	步骤 3 创建的产品代码	用于匹配子设备所属产品
下发主题	demo/{deviceSn}/write	平台发布指令给 DTU 的主题，{deviceSn} 会被替换为实际网关设备编号
上报主题	demo/{deviceSn}/read	DTU 发布数据给平台的主题，与订阅主题对应

重要：

• 设备编号必须与 DTU 设备配置的注册包内容完全一致，否则平台无法识别 DTU 的注册请求
• 订阅主题和上报主题必须包含 {deviceSn} 占位符，用于区分不同 DTU 设备的数据
• TCP/RTU 透传的网关设备没有额外的 MQTT 配置字段

步骤 6：添加子设备

在 设备管理 → 工业网关设备 → DTU 网关设备 列表中，找到步骤5创建的网关设备，点击右侧的 "子设备" 按钮，点击"新增"：

配置项	填写内容	说明
所属产品	温湿度传感器（步骤3创建的子产品）	自动继承物模型
设备编号	1	从机地址（1~247），按设备实际拨码填写
设备名称	车间温湿度传感器	自定义名称
设备地址	车间入口（可选）	设备安装位置，非必填
字节序	ABCD	根据设备手册选择字节序格式
是否批量采集	是	启用后平台自动合并优化采集

设备编号说明： 子设备的设备编号就是 Modbus 从机地址，范围 1~247，需要与设备实际的拨码地址一致。同一网关下的子设备编号必须唯一。

步骤 7：配置采集器

进入 数据采集 → 采集器，点击"新增"：

配置项	填写内容
事件类型	采集器
产品列表	温湿度传感器
频率标签	默认

产品列表只能选子产品或直连产品，不能选父产品（网关产品）。

配置完成后，平台开始按指定频率标签自动采集数据。

步骤 8：查看数据

• 进入 运行管控 → 运行展板，查看设备在线状态和实时采集值
• 进入 数据中心 → 模型数据，查看温度/湿度的历史数据曲线

常见问题

Q: DTU 连接不上平台？ 检查网络组件的监听端口是否正确（默认 5020），确保 DTU 模块配置的服务器地址和端口与网络组件一致。如果使用 MQTT 透传，检查 Broker 地址和主题配置。

Q: 设备显示离线？ DTU TCP/RTU 透传：检查 DTU 是否成功注册到平台（注册码是否匹配）。MQTT 透传：检查 DTU 是否正确发布消息到订阅主题。

Q: 采集数据异常？ 检查子设备的从机地址（设备编号）是否与设备实际拨码一致，检查字节序格式是否与设备手册匹配。DTU 透传的物模型指令配置与普通 Modbus 完全一致，可参考 Modbus 设备接入 排查。

Q: DTU 透传与普通 Modbus 有什么区别？ 主要区别在网络层：普通 Modbus 由平台主动连接设备（客户端模式），DTU 透传由 DTU 主动连接平台（服务端模式）。物模型指令配置完全相同。

下一步

• 配置自动化采集 → 事件规则
• 配置告警通知 → 告警中心
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