映翰通 IG502 从零到上云：Modbus RTU + MQTT 工业数据采集实战（附代码）

一、前言

在工业物联网场景中，Modbus RTU凭借布线简单、抗干扰能力强等优势，广泛用于现场设备数据采集；而MQTT作为轻量级发布/订阅协议，传输效率高、适配云平台架构，已成为工业数据上云的主流选择。

映翰通 IG502工业网关作为轻量级边缘计算设备，可实现 Modbus RTU 与 MQTT 的完美桥接：南向采集现场 Modbus RTU 设备数据，北向通过 MQTT 发布至云平台，实现「现场采集、云端汇聚」。

本文将通过本地模拟环境，完整演示以下全流程：

1. Modbus Slave模拟 RTU 从站设备，生成测试数据
2. IG502采集 Modbus RTU 数据（配置控制器与测点）
3. IG502配置 MQTT 云服务并发布数据
4. 云端或 MQTT 客户端接收并验证数据

步骤细化到接线、配置、验证，并附完整 Python 代码，确保新手也能快速复现。

二、测试环境准备

2.1 硬件清单

2.2 软件清单

三、Step1：Modbus Slave 模拟 RTU 从站数据

1. 打开Modbus Slave，新建一个 Modbus RTU 从站连接
2. 配置串口参数：波特率 9600、无校验、8 数据位、1 停止位（与 IG502 控制器配置一致）
3. 设置从站地址为1
4. 在保持寄存器（如 40001～40009）中填入测试数据，供 IG502 采集
5. 将电脑的 USB 转 485 与 IG502 的 RS485 口（A、B）正确连接，确保 Modbus Slave 能正常响应主站请求

四、Step2：登录 IG502 边缘计算网关

1. 在浏览器中输入 IG502 的 LAN 地址（如http://192.168.2.1）
2. 进入边缘计算网关登录页面，输入用户名和密码（默认一般为adm）
3. 登录后进入InGateway管理界面，顶部导航栏包含「概览」「网络」「边缘计算」「系统管理」「高级功能」
4. 在概览页面可查看设备型号（如 IG502L）、网络连接状态、Python 边缘计算引擎是否启用等，确保设备运行正常

五、Step3：配置 Modbus RTU 控制器

进入边缘计算 → 设备监控 → 测点监控，在「控制器列表」中新建 Modbus RTU 控制器。

5.1 操作步骤

步骤 1：点击新建控制器
在控制器列表右侧，点击「+」图标，新建控制器。

步骤 2：填写控制器参数
在弹出的「编辑控制器」窗口中，填写以下必填项：

步骤 3：确认
点击「确认」保存配置，控制器列表中会出现「测试PLC1 (Modbus RTU)」。

六、Step4：添加测点

在控制器「测试PLC1」下，点击添加测点，配置需要采集的数据点。

6.1 添加测点配置项

在「添加测点」弹窗中，填写以下关键字段：

七、Step5：配置 MQTT 云服务

进入边缘计算 → 设备监控 → 云服务，配置 MQTT 连接与发布。

7.1 操作步骤

步骤 1：点击云服务
在左侧菜单「设备监控」下，点击「云服务」。

步骤 2：启用云服务
将「启用云服务」开关拨至开启，云平台类型选择「标准 MQTT」。

步骤 3：输入云服务器地址
在「基本设置」中填写：

点击「提交」，确认状态栏显示「连接成功」。

步骤 4：新建发布消息
在「消息管理(标准 MQTT) → 发布」中，点击「添加」，新建一条发布配置。

八、Step6：配置 MQTT 发布消息（附代码）

在「添加发布」弹窗中，配置以下参数：

8.1 函数代码（核心）

在「函数代码」编辑器中，粘贴以下 Python 代码。该脚本将测点数据以 JSON 格式发布到 MQTT：

# Enter your python code. import json from common.Logger import logger from quickfaas.remotebus import publish def main(message, wizard_api, cloudName): logger.debug("publish topic:%s, payload: %s, cloudName: %s" % (__topic__, message, cloudName)) publish(__topic__, json.dumps(message), __qos__, cloud_name=cloudName)

说明：__topic__、__qos__为系统在运行发布脚本时自动注入的变量，对应当前发布消息的 Topic 和 Qos，无需手动定义。

8.2 高级用法：自定义 Topic 与数据格式

若需对数据进行过滤、转换或自定义 Topic，可参考以下扩展代码：

# Enter your python code. import json from common.logger import logger from quickfaas.remotebus import publish def main(message, wizard_api, cloudName): """自定义发布：筛选字段、添加时间戳""" try: # 可选：只上传部分字段 filtered = { "timestamp": message.get("timestamp", ""), "points": message.get("points", {}), "device_sn": message.get("device_sn", "") } payload = json.dumps(filtered, ensure_ascii=False) publish(__topic__, payload, __qos__, wizard_data=None, cloud_name=cloudName) logger.info("已发布自定义格式消息到 Topic: %s" % __topic__) except Exception as e: logger.error("发布消息失败: %s" % str(e))

配置完成后点击「确认」保存，发布列表中会出现「test」任务，状态为「启用」。

九、Step7：MQTT 验证数据上云

使用MQTTX客户端连接 MQTT Broker 并订阅 Topic，验证 IG502 发布的数据是否正确上云。

9.1 新建连接并填写参数

1.打开MQTTX，点击左侧「+」新建连接

2.在「编辑」页面的General（通用）部分填写：

3.在Advanced（高级）中可保持默认：MQTT 版本 5.0、连接超时 10s、Keep Alive 60s、自动重连开启

4.点击右上角「Connect」连接，连接成功后左侧会显示test@broker.emqx.io:1883并带绿色对勾

9.2 新建订阅

1. 连接成功后，点击「+ New Subscription」新建订阅
2. 在弹窗中填写：

1. 点击「Confirm」确认，订阅列表中会出现inhand_sub

9.3 验证接收数据

1. 等待 IG502 按轮询周期（如 10 秒）采集 Modbus Slave 数据并发布
2. MQTTX 消息面板中应持续收到 JSON 格式消息，Topic为inhand_sub，QoS为 1
3. 典型消息结构如下（以测点分组qunlixi、控制器测试PLC1为例）：

{ "timestamp": 1772164800, "timestampMsec": 1772164800193, "group_name": "qunlixi", "values": { "测试PLC1": { "point1": { "raw_data": 1, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point2": { "raw_data": 2, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point3": { "raw_data": 3, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point4": { "raw_data": 4, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point5": { "raw_data": 5, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point6": { "raw_data": 6, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point7": { "raw_data": 7, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point8": { "raw_data": 8, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point9": { "raw_data": 9, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 }, "point10": { "raw_data": 0, "timestamp": 1772164800, "status": 1, "timestampMsec": 1772164800193 } } } }

9.4 验证要点

若以上均符合预期，说明Modbus RTU 采集 → IG502 处理 → MQTT 上云全链路已打通，验证通过。

十、小结

核心要点：

• Modbus RTU用于现场采集，MQTT用于云端汇聚，IG502 作为桥接设备实现协议转换
• 控制器串口参数（波特率、校验位等）必须与 Modbus Slave 一致
• 发布脚本中main(message, wizard_api, cloudName)的message为测点数据字典，可直接json.dumps后通过publish()发送
• __topic__、__qos__为系统注入变量，无需在脚本中定义

按上述流程操作，即可在映翰通 IG502 上完成Modbus RTU + MQTT工业数据采集与上云实战。