前 言
關于【虹科工業樹莓派與Node-RED】之間配合的種種可能性，我們在以往的文章中已經進行了介紹，今天，我們將通過實操案例，來看看如何使用Node-RED以拖拽式低代碼，甚至是無代碼編程的方式，輕松實作工業協議與MQTT互轉以及簡單的HMI資料面板，幫助您有效降低在OT協議方面的學習成本，在低經驗、甚至是無OT編程經驗的情況下，快速在OT協議中的資料與云端資料之間建立聯系，
所需材料
1.硬體準備
? PC一臺
? 虹科工業樹莓派一臺
? 24V直流電源
? 網線
? 相關協議網關模塊（可選，根據實際需求添加）
2.軟體準備
PC上：
? Chrome內核的瀏覽器
虹科RevPi上：
? Node-RED、
? Node-RED RevPi Nodes Server
（默認已預裝）
*若發現預裝缺失或需要版本更新可【聯系虹科獲取】
? node-red-dashboard
（可選，用于制作簡單的HMI資料面板）
操作步驟
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虹科工業樹莓派RevPi上電，連好網線，使用Advanced IP Scanner或類似軟體掃描工業樹莓派的IP地址，或在路由器后臺中直接查看DHCP客戶端串列，從而確定樹莓派所在IP地址，
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瀏覽器打開虹科樹莓派所在IP地址，出現登錄畫面，賬號為admin，默認密碼會印在機身側面的貼紙上，每臺機子默認密碼各不相同，
- 登錄后打開SERVICES選項卡，分別將以下三項設為Enable，最后點SAVE ALL保存設定，
Modbus Master（本文以Modbus為例，因此需要將Modbus主站功能使能，若不使用Modbus協議則無需Enable此項）
Node-RED
Node-RED RevPi Nodes Server
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回到APPS選項卡，點擊PiCtory右邊的START進入樹莓派的模塊配置界面——PiCtory，
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首先把主模塊按實際情況從左邊設備串列中拖到右邊（作為例子，本文使用Core作為主模塊），把其它IO模塊和協議網關模塊按實際情況中的左右物理位置，按順序把模塊拖到主模塊兩邊（本文沒有使用額外模塊），最后，若要使用主模塊的Modbus RTU/TCP主站功能，則在Virtual Devices中找到相應的虛擬模塊，拖動到右邊，如下圖所示，
- 設定相應的協議模塊，本文以設定Modbus TCP主站為例：選定要設定的Modbus TCP主站虛擬模塊，在右下角變數表中拖到最下方，在slave_IP_address中填入Modbus TCP從站所在IP地址，slave_TCP_port中填入Modbus TCP通訊設定的埠號，默認是502，
- 對著Modbus TCP主站虛擬模塊右鍵點擊，打開Extended Data設定界面，并按實際情況設定Modbus變數地址等相關引數，輸入完成后點OK確定，附上本文Modbus TCP的從站相關引數表：
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配置完成后點上方選單的File -> Save as Start-Config. 保存到啟動方案，然后點Tools -> Reset Driver立即使配置生效，
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開一個新標簽頁，再次輸入樹莓派IP打開工業樹莓派設定主頁，點擊Node-RED右邊START，或直接訪問 [樹莓派IP]:1880 進入Node-RED編程界面，
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在左邊的節點串列中找到Revolution Pi分類，此分類底下的節點即為專為工業樹莓派設計的節點，拖動一個revpi-multiple-input節點到右邊網格區域，然后雙擊打開對其進行配置，先點擊Server右邊的鉛筆案例，保持默認的localhost地址和8000埠，其它引數保持留空，然后點擊右上角的添加，最后在Input Pins串列中找到以下3個變數（該串列只能找到輸入變數，輸入是對樹莓派而言），分別勾上然后點右上角的完成，
Input_Word_1
Input_Word_2
Input_Word_3
- 拖一個Debug節點到revpi-multiple-input節點的右邊，簡單的把兩個模塊連上，點整個網頁右上角的“部署”，
- 把Modbus TCP從站中的變數值稍作更改，這里我把從站中地址1變數的值改成了321(revpi-multiple-input節點需要它監視的變數中至少一個值有變化，才會向后面的節點輸出資訊)，此時在Debug資訊區中找到如下資訊表示Modbus TCP資料獲取成功(變數屬性是數字形式或者字串形式都沒關系，不影響后續使用)，
- 按下圖方式配置節點，其中MQTT輸入輸出節點僅需配置MQTT地址、埠、Topic等基本資訊即可，本文把樹莓派的發布Topic設為了RevPiPub，訂閱Topic設為了RevPiSub，
分割訊息和訊息分流節點配置分別如下：
分流節點右邊的3個節點為revpi – output，默認會選定前面設定過的localhost：8000作為 Server，這部分不需要更改，在下方Pin中分別選擇3個輸出變數名：Output_Word_1\Output_Word_2\Output_Word_3 即可，
- 修改完成后，別忘了點擊整個網頁右上角的“部署”，然后我們嘗試把Modbus TCP從站中地址2變數的值改成44555，此時即能通過MQTT獲取到一條記錄Modbus變數的資訊，
- 隨后我們通過MQTT發送指令，分別通過JSON中out1、out2、out3三個欄位，修改3個Modbus寫入變數的值，效果如下圖，
- 至此，MQTT和工業通訊協議中的變數互動已經完成，我們既實作了MQTT資料上傳，也實作了資料下發，接下來，我們可以嘗試創建一個簡單的HMI資料面板，首先，在Node-RED右上角的“三”選單中找到“節點管理”，然后進入“安裝”選項卡，搜索node-red-dashboard并安裝（安裝速度取決于網路環境和樹莓派作業負載），
- 在前面的基礎上，我們額外加上按下圖形式編排的一些節點，其中左邊一列節點均為inject節點，被設為每秒為周期重復注入字串（變數名），中間一列節點全是工業樹莓派專用節點中的revpi – getpin，用以通過變數名獲取值，右邊全是dashboard分類下的gauge，
- 點擊部署后，瀏覽器訪問[樹莓派IP]:1880/ui 即可看到由Node-RED自動生成的簡易HMI資料面板，
總結
通過在瀏覽器上進行以上設定操作，我們就輕松實作了Modbus變數資料與MQTT的互動，中途沒有輸過任何一行代碼，甚至沒有進入過命令列界面，
對于其它虹科工業樹莓派所支持的通訊協議的配置也是大同小異，其中，總的思路在于：給樹莓派設定好相應的引數，樹莓派自動從相應協議中獲取值并存到變數中，僅需在Node-RED中拖拽編程，把變數送到MQTT發送組件即可，
這種編程方式大幅降低了非OT從業人員開發相關應用的學習成本，用戶不用擔心之前從未使用過樹莓派，即使是完全沒有Linux系統的使用經驗也沒有關系，此外，利用Node-RED上的其它開源節點，我們也能夠以MQTT以外的多種方式傳輸資料、以豐富多樣方式的展示資料，有編程經驗的用戶，也可以通過function節點在發送前對資料進行運算、過濾等多種處理，甚至利用exec節點接入其它應用，進行更為復雜的邊緣運算，
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