Перейти к основному содержимому

Протокол Modbus TCP в Eclipse 4diac

Modbus TCP — один из наиболее распространённых промышленных протоколов для интеграции с ПЛК, частотными преобразователями, умными счётчиками и датчиками.

Модель данных Modbus​

Тип регистраАдресДоступОписание
Coils (0x)0–65535Чтение/ЗаписьДискретные выходы (1 бит)
Discrete Inputs (1x)0–65535Только чтениеДискретные входы (1 бит)
Input Registers (3x)0–65535Только чтениеАналоговые входы (16 бит)
Holding Registers (4x)0–65535Чтение/ЗаписьОсновные регистры данных (16 бит)

Подготовка FORTE​

Соберите FORTE с поддержкой Modbus:

cmake .. \
  -DFORTE_ARCHITECTURE=Posix \
  -DFORTE_COM_MODBUS=ON
make -j$(nproc)

Чтение данных (Modbus Master/Client)​

Формат строки ID для Modbus:

modbus[ip:port,unit_id,function_code,start_address,quantity]

Коды функций:

КодНазначение
1Чтение Coils
2Чтение Discrete Inputs
3Чтение Holding Registers
4Чтение Input Registers
5Запись одного Coil
6Запись одного Holding Register
15Запись нескольких Coils
16Запись нескольких Holding Registers

Пример: чтение температуры из датчика​

Датчик по адресу 192.168.1.50:502, Unit ID=1, Holding Registers начиная с адреса 0, 2 регистра (температура и влажность):

ID = "modbus[192.168.1.50:502,1,3,0,2]"

FB-схема:

         ┌──────────────────────────────────┐
 INIT ──►│                                  │──► CNF
 REQ  ──►│   CLIENT_2                       │──► IND
         │   ID = "modbus[192.168.1.50:502, │
         │            1,3,0,2]"             │
         │                                  │──► RD_1 (temperature)
         │                                  │──► RD_2 (humidity)
         └──────────────────────────────────┘

Пример: включение/выключение насоса (запись Coil)​

ID = "modbus[192.168.1.51:502,1,5,8,1]"
SD_1 = TRUE   # включить насос на coil адрес 8

Преобразование данных​

Modbus хранит 16-битные целые числа. Для значений с плавающей точкой (IEEE 754) нужно два регистра:

         ┌─────────────────┐     ┌────────────────────────┐
 INIT ──►│   CLIENT_2      │──►  │  WORD_TO_REAL_PAIR     │
 REQ  ──►│   (Modbus read) │     │  (преобразование 2×INT │
         │   RD_1, RD_2   │──►  │   → REAL)              │──► temperature_REAL
         └─────────────────┘     └────────────────────────┘
Стандарт Modbus и типы данных

Для читаемости используйте FB-библиотеку IEC61131Utils которая включает стандартные функции преобразования типов.

Optiональный: опрос по таймеру​

Типичная схема циклического опроса Modbus:

E_CYCLE(T#1s) ──EO──► CLIENT_N.REQ
                       CLIENT_N.IND ──► [обработка данных]

Подключение к распространённым устройствам​

Schneider Modicon M221​

ID = "modbus[192.168.1.100:502,1,3,0,10]"
# Unit ID=1, FC=3 (Holding Registers), адрес 0, 10 регистров

ОВЕН ПЛК​

ID = "modbus[192.168.1.200:502,1,3,0,16]"
# Стандартная конфигурация ОВЕН

Danfoss FC (частотный преобразователь)​

ID = "modbus[192.168.1.30:502,1,3,1,1]"
# FC=3, Main Actual Value в регистре 1

Умный счётчик Меркурий 230​

# Modbus RTU через шлюз RS485→TCP
ID = "modbus[192.168.1.5:4001,1,3,0,4]"
# Регистры: 0=активная мощность, 1=напряжение, 2=ток, 3=cosφ

Проверка соединения​

# Установка modbus-cli
npm install -g modbus-cli

# Чтение 10 holding registers с устройства
modbus read -h 192.168.1.50 -p 502 400001 10

Следующий шаг​

EtherNet/IP — протокол для оборудования Allen-Bradley и Omron.