Узел ModbusTCP

Modbus TCP — это протокол связи, используемый для передачи данных между устройствами в промышленных сетях. Протокол является частью стандарта Modbus, который был разработан для обеспечения простого и эффективного способа связи между электронными устройствами.

Modbus TCP (Modbus over TCP/IP) использует протокол TCP/IP для передачи данных по сетям Ethernet. Этот протокол работает на прикладном уровне модели OSI. Передает данные в формате TCP/IP пакетов, которые включают в себя заголовок Modbus и полезную нагрузку.

Данный протокол подходит для больших расстояний и большого количества устройств, так как Ethernet позволяет легко масштабировать сеть.

ModbusTCP module

Узел опроса устройств по протоколу Modbus TCP.

Конфигурация узла:

Входные данные

Структура:

• ip - адрес устройства, к которому мы подключаемся

• port - порт через который происходит связь с устройством int

• device-name - наименование устройства (произвольно) str

• period - время опроса подключенных устройств в мс int

• order - ByteOrder - big - BigEndian (BE). Cамый старший байт имеет наименьший адрес. str - любое другое значение - LittleEndian (LE). Порядок от младшего к старшему. str

• scale - масштаб значения. 1 - отсутствие масштабирования. double

• function - тип запрашиваемой операции. Доступно 4 варианта: str при настройке, но в регистр идёт int - FC01 - Coil Status - FC02 - Input Status - FC03 - Holding Register - FC04 Input Register

• type - тип передаваемых данных, можно написать CapsLock-ом. str - float64, float32 uint32, uint16 -int32, int16 - bool

• quantity - Количество регистров для чтения. int - 1- для type = int16, uint16, bool - 2 - для type = int32, uint32, float32 - 4 - для type = float64

• address - адрес регистра с которого начинается чтение. int

• property-name - имя свойства для идентификации данных. str

• source - Источник данных str

• device-id - идентификатор устройства int

• Вкладка Ручные:

  в разработке…

• Вкладка Из файла:

  Загрузка настроек из файла .csv.

  Пример содержимое .csv файла с настройками:

Устройства и их параметры

ip	port	device-name	period	order	scale	function	type	quantity	address	property-name	source	device-id
192.168.1.194	1502	umg	5000	big	1	FC03	int16	1	0	address0	ABC/adr0	1
192.168.1.194	1502	umg	5000	big	1	FC03	int16	1	1	address1	ABC/adr1	1
192.168.1.194	1502	umg	5000	big	1	FC03	int16	1	2	address2	ABC/adr2	1

Csv

ip;port;device-name;period;order;scale;function;type;quantity;address;property-name;source;device-id
192.168.1.194;1502;umg;5000;big;1;FC03;bool;1;0;address0;ABC/adr0;1
192.168.1.194;1502;umg;5000;big;1;FC03;bool;1;1;address1;ABC/adr1;1
192.168.1.194;1502;umg;5000;big;1;FC03;bool;1;2;address2;ABC/adr2;1

Выходные данные

• connection_status: bool

• device: string

• time: uint64

• timer: std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>

• values[]: * address: int * property-name: string * source: string * type: string * value: string

Json

{
    "connection_status": Ok,
    "device": "umg",
    "time": 1672531200000,
    "timer": 1,
    "values": [
        {
          "address": 0,
          "property-name": "address0",
          "source": "ABC/adr0",
          "type": "int16",
          "value": "0"
        },
        {
          "address": 1,
          "property-name":"address1",
          "source": "ABC/adr1",
          "type": "int16",
          "value": 1
        },
        {
          "address": 2,
          "property-name":"address2",
          "source": "ABC/adr2",
          "type": "int16",
          "value": 2
        }
      ]

}

---

Пример создания цепочки с загрузкой конфигурации Modbus устройства из файла:

Пример будет приведен на локальном устройстве с использованием эмулятора ModbusSlave. Если вы не пользователь Windows, то Wine - отличное решение.

1. Добавим в ваш compose.yaml следующий сервис:

   modbus_tcp:
    container_name: modbusTCP_emul
    restart: on-failure
    build:
      dockerfile: ./test_server/mbs_eml_tcp.Dockerfile
    ports:
      - 1502:1502
   

   Надеюсь, файл mbs_eml_tcp.Dockerfile будет у вас для теста.

2. Узнаем ip нашего хоста в сети:

3. Создаём файл .csv для входных данных в узел ModbusTCP (пример смотрим в описании), ставим в столбец ip ваш адрес > Обязательно должны быть все ячейки адресы быть одинаковыми!

4. Добавьте узел ModbusTCP, выберите вкладку File, загрузите файл в виде, как указано выше, в формате CSV:

5. Добавьте узел Вывод в сокет, соедините узлы:

6. Запустим наш compose.yaml, должно собраться всё успешно.

7. Запустите ModbusSlave, во вкладке connection добавьте новое подключение, как на изображении (чтобы поменять значение ip: снимите флажок с Any Address, при сохранении верните флажок в исходное состояние), можно оставить значение как 127.0.0.1 или

   

8. Сохраните собранную цепочку в PromUC и откройте консоль браузера для удостоверения в том, что узел ModbusTCP работает - должна загореться зеленая лампочка.

9. Откроем ModbusSlave и в Communication Traffic можем наблюдать:

У меня закончился пробный период modbus slave, поэтому я скачал diagslave (/Документы). Чтобы его запустить следует ввести:

sudo ./diagslave -p 21502