Konwertery Modbus - wprowadzenie
Gateway
|
Opis produktu i przykłady zastosowań Opis urządzenia NPE – Modbus Modbus jest popularnym w przemyśle protokołem komunikacyjnym wprowadzonym przez firmę Modicon. Początkowo miał zastosowanie jedynie w programowalnych kontrolerach tej firmy. Z biegiem czasu powstały wersje protokołu dla portu szeregowego i sieci Ethernet. Niezbędne stały się zatem urządzenia umożliwiające konwersję pomiędzy tymi wariantami Modbus. Przeznaczeniem produktu NPE – Modbus jest konwersja (proxy) pomiędzy protokołem Modbus RTU/ASCII (RS232/RS485), a Modbus TCP/IP. Umożliwia on komunikację z urządzeniami wyposażonymi jedynie w interfejsy RS232 lub poprzez sieć Ethernet, co daje możliwość wykorzystania wszystkich jej zalet, a przede wszystkim łatwą wymianę danych pomiędzy systemami informatycznymi, a układami automatyki przemysłowej. Na Rys. 2 przedstawiono schemat blokowy urządzenia. Od strony interfejsu Ethernet konwerter pełni rolę Slave’a na wybranym porcie TCP. Adres IP może zostać ustawiony statycznie lub poprzez DHCP. Zapytania Modbus’owe z sieci Ethernet są przekierowywane na jeden z portów szeregowych (RS232 lub RS485), gdzie dostępne są dla urządzeń pełniących funkcję Modbus-Slave. NPE – Modbus stanowi dla tych urządzeń Modbus-Master’a. Mapowania odpowiednich adresów Modbus dokonuje się za pomocą konfiguracyjnego pliku w formacie XML. Konwerter tworzy także relacyjną bazę danych (SQLite) z wartościami poszczególnych rejestrów Modbus, odświeżaną z konfigurowalną częstotliwością. NPE – Modbus posiada system operacyjny Linux, baza danych może zatem stanowić interfejs dla innych aplikacji, takich jak serwer www.  Rysunek 2: Schemat blokowy konwertera  Rysunek 3: NPE – Modbus jako koncentrator W sieci opartej o standard RS485 może pracować do 32 urządzeń. NPE – Modbus pozwala na dostęp do rejestrów Modbusowych każdego z nich pod jednym adresem IP sieci Ethernet, na różnych jego portach. Konwertery NPE – Modbus mogą zatem współpracować ze sobą, tworząc wielopoziomowe struktury pełniące rolę koncentratorów, zwiększakszając możliwości końcowych jednostek nadzorujących opartych o systemy SCADA (Rys. 3), lub same pełnić rolę takich jednostek. Jak już wspomniano wcześniej NPE – Modbus funkcjonuje pod kontrolą systemu operacyjnego Linux. Standardowo obsługuje więc takie protokoły jak FTP, Telnet, NFS czy DHCP. Dzięki dostarczanemu z urządzeniem Toolchain’owi, którego główną część stanowi kompilator gcc, możliwe jest tworzenie własnych aplikacji rozszerzających jego funkcjonalność. |
 Rysunek 1: Wygląd urządzenia Szczegóły konfiguracji Konfiguracja mapowania poszczególnych rejestrów Modbus odbywa się poprzez plik w formacie XML. Na Rys. 2 przedstawiono prosty przykład pliku konfiguracyjnego. Definiuje on jeden rejestr Modbus typu wejściowego (input register) w urządzeniu o identyfikatorze 2 w sieci po stronie portu szeregowego i adresie Modbus 11201. W sieci Ethernet dostęp do rejestru możliwy będzie pod tym samym adresem Modbus, na porcie 1502 adresu IP konwertera. Znaczenie pozostałych elementów pliku konfiguracyjnego zamieszczono w Tab. 1. Wykorzystanie formatu XML pozwala na łatwą edycję ustawień za pomocą dowolnego edytora tekstu.  Rysunek 4: Struktura przykładowego pliku konfiguracyjnego Funkcja dataloggera Obecność bazy danych pozwala także na akwizycję odczytywanych wartości z żądaną częstotliwością. Po przeniesieniu ich na komputer stacjonarny za pośrednictwem serwera FTP mogą być one poddane dalszej obróbce oraz wizualizacji. TechBase Sp. z o. o. info@a2s.pl |
Tabela 1: Opis elementów pliku konfiguracyjnego
| Nazwa elementu | Znaczenie |
| Baudrate | Prędkość transmisji dla portu szeregowego |
| Parity | Parzystość (odd/even/none) |
| StopBits | Ilość bitów stopu |
| Device | Początek sekcji definiującej nowe urządzenie Modbus Slave |
| RTUID | Identyfikator Modbus Slave w sieci po stronie portu szeregowego |
| TCPport | Port TCP Modbus Master odpowiadający RTUID Modbus Slave |
| Group | Początek sekcji grupy rejestrów Modbus |
| IntRegIn | Początek definicji rejestru wejściowego Modbus (input register) |
| IntRegOut | Początek definicji rejestru pamiętającego Modbus (holding register) |
| Address | Adres Modbus rejestru po stronie portu szeregowego |
| TCPAddress | Adres Modbus rejestru w sieci Ethernet |
| Name | Nazwa rejestru |
| Comment | Komentarz |
| Unit | Symbol jednostki |
| Scale | Skala |
| DataLogging | Znacznik określający zapis do bazy danych (true/false) |
| AL_ON | Znacznik określający aktywność alarmu (true/false) |
| ECL_Line | Dodatkowy parametr do dowolnego wykorzystania |
| ID | Dodatkowy parametr do dowolnego wykorzystania |
| AlarmHI | Początek sekcji definiującej górny alarm |
| AlarmLO | Początek sekcji definiującej dolny alarm |
| AlarmVal | Górna wartość alarmu |
| AlarmText | Dolna wartość alarmu |
| MaxVal | Maksymalna wrtość rejestru |
| MinVal | Minimalna wartość rejestru |
Artykuły w kategorii: Modbus RTU TCP
Zwiń
|
Konwertery Modbus - wprowadzenie |
|
Konwertery Modbus - wprowadzenie
Modbus jest jednym z najpopularniejszych protokołów stosowanych w automatyce przemysłowej. Jest to otwarty protokół...
Czytaj artykuł » |
|
Modbus Gateway |
|
Modbus Gateway
Urządzenie typu Modbus Gateway przekierowuje szeregową komunikację modbus do sieci Ethernet.
Stosuje się go w sytuacji, kiedy np....
Czytaj artykuł » |
|
Modbus Router |
|
Modbus Router
Urządzenie typu Modbus Router przekierowuje komunikację modbus z sieci Ethernet na interfejsy szeregowe.
Stosuje się go w sytuacji,...
Czytaj artykuł » |
|
Modbus Gateway/Router - zasada działania |
|
Modbus Gateway/Router - zasada działania
Konwertery modbus gateway lub modbus router pracują w sposób transparentny. To znaczy urządzenie modbus...
Czytaj artykuł » |
|
Modbus Proxy |
|
Modbus Proxy
Modbus Proxy jest cechą produktu typu modbus Gateway/Router polegającą na buforowaniu przekierowywanych parametrów modbus. W ten sposób...
Czytaj artykuł » |
|
Rozwiązanie iMod |
|
Rozwiązanie iMod
Urządzenia oparte o platformę iMod mogą pełnić funkcje routera modbus jak i modbus gateway'a. Modele wyposażone są opcjonalnie we...
Czytaj artykuł » |
|
ModBus - szczegóły protokołu |
|
Modbus – protokół komunikacyjny stworzony przez firmę Modicon. Służy do komunikacji
z programowalnymi kontrolerami tej...
Czytaj artykuł » |
|
Selection Guide |
|
Selection Guide - Modbus RTU TCP - Router
Czytaj artykuł » |