...
- Bytový mód umožňujúci pracovať so zariadeniami, ktoré vracajú hodnoty registrov ako 1 bajt (na rozdiel od MODBUS štandardu, v ktorom je hodnota registra 2-bajtová).
- Variabilný mód umožňujúci pracovať so zariadeniami, ktoré vracajú hodnoty registrov s inou veľkosťou ako sú štandardné 2 bajty. Implementovaný bol kvôli podpore prietokomera FloBoss 103 od firmy Fisher Controls International (v súčasnosti súčasť Emerson Process Management): 1-bajtové premenné, 4-bajtové unsigned/signed integery, textové reťazce dĺžky 10,12,20,40 znakov, 6-bajtová časová značka a iné.
- Pasívny mód umožňujúci prácu v režime odposluchu. Toto sa týka najmä sériovej komunikácie, keď je už komunikačný port zariadenia použitý na komunikáciu s iným Master zariadením. Vzhľadom k povahe Modbus protokolu je v tomto režime nutné odpočúvať výzvy aj odpovede.
Kotva |
---|
| komunikacna_linka |
---|
| komunikacna_linka |
---|
|
Konfigurácia komunikačnej linky
...
Parameter | Popis | Jednotka / rozmer | Náhradná hodnota |
---|
| tnd | tnd | Tcp No DelayNastavenie "Tcp No Delay"=True parametra spôsobí nastavenie nízkoúrovňového parametra socketov TCP_NODELAY, čím sa vypne prednastavené spájanie paketov.
Parameter je implementovaný iba pre kategórie linky | Parameter je implementovaný iba pre kategórie linky TCP/ | TCP/IP-TCP a TCP/IP-TCP Redundant. Parameter aktivuje rozpájanie sa TCP spojenia po vykonaní každého čítacieho cyklu, prípadne po zápise hodnoty. Parameter bol implementovaný kvôli problémom so stabilitou spojenia na mobilných GPRS sieťach. | YES/NO | NO |
|
...
| Parameter aktivuje režim odposluchu. V tomto režime sa nevysielajú výzvy a nefunguje zapisovanie. Sú iba analyzované prijímané pakety. Z povahy Modbus protokolu vyplýva, že je nutné odposluchávať výzvy aj odpovede existujúcej komunikácie. | YES/NO | NO |
| Nastavenie "Tcp No Delay"=True parametra spôsobí nastavenie nízkoúrovňového parametra socketov TCP_NODELAY, čím sa vypne prednastavené spájanie paketov. Parameter je implementovaný iba pre kategórie linky TCP/IP-TCP a TCP/IP-TCP Redundant. | YES/NO | NO |
Kotva |
---|
| komunikacna_stanica |
---|
| komunikacna_stanica |
---|
|
Konfigurácia stanice...
- Komunikačný protokol "Modbus Client".
- Adresa stanice je dekadické číslo zvyčajne v rozsahu 1 až 247. Adresa 0 je rezervovaná ako broadcast.
Parametre protokolu stanice
Dialóg konfigurácia stanice - záložka Parametre protokolu.
Ovplyvňujú niektoré voliteľné parametre protokolu. Môžu byť zadané nasledovné parametre protokolu stanice:
Tab. č. 1
Parameter | Popis | Jednotka | Náhradná hodnota |
---|
| Maximálny počet opakovaní výzvy. Ak po poslaní tohto počtu výziev nedôjde odpoveď, stanica prechádza do stavu komunikačnej chyby. | - | 2 |
|
- Komunikačný protokol "Modbus Client".
- Adresa stanice je dekadické číslo zvyčajne v rozsahu 1 až 247. Adresa 0 je rezervovaná ako broadcast.
Parametre protokolu stanice
Dialóg konfigurácia stanice - záložka Parametre protokolu.
Ovplyvňujú niektoré voliteľné parametre protokolu. Môžu byť zadané nasledovné parametre protokolu stanice:
Tab. č. 1
Parameter | Popis | Jednotka | Náhradná hodnota |
---|
Kotva |
---|
rc | rc | Retry CountMaximálny počet opakovaní výzvy. Ak po poslaní tohto počtu výziev nedôjde odpoveď, stanica prechádza do stavu komunikačnej chyby. | s | 2 | Kotva |
---|
| rt | rt | Retry TimeoutTimeout pred opakovaním výzvy, pokiaľ neprišla odpoveď. | s | 0.1 |
| Timeout medzi poslaním výzvy a prvým čítaním odpovede. | s | 0.1 |
| Timeout medzi čítaniami odpovede. | s | 0.1 |
| Maximálny počet opakovaní čítania odpovede. | - | 20 |
| "Start silent interval" pred štartom vysielania v RTU móde. | ms | 50 |
| "Stop silent interval" po ukončení vysielania v RTU móde. | ms | 50 |
| bm | Poradie bajtov v Little-endian móde pre 4-bajtové premenné. Jednotlivé možnosti udávajú, do ktorých bajtov (1-najnižší, 4-najvyšší) pôjdu jednotlivé bajty z komunikácie: - 2143 - najskôr je prijaté nižšie slovo, potom vyššie slovo (vyšší bajt v rámci slova vždy ako prvý)
- 3412 - najskôr je prijaté vyššie slovo, potom nižšie slovo (nižšší bajt v rámci slova vždy ako prvý)
- 1234 - bajty sú prijaté od najnižšieho po najvyšší (opak Big-endianu)
| - | 2143 |
| Špeciálny bajtový mód prenosu, v ktorom majú hodnoty registrov dĺžku 1 bajt a nie 2 byty ako je definované v špecifikácii protokolu MODBUS. | bm | Byte modeŠpeciálny bajtový mód prenosu, v ktorom majú hodnoty registrov dĺžku 1 bajt a nie 2 byty ako je definované v špecifikácii protokolu MODBUS. | YES/NO | NO |
| Špeciálny variabilný mód prenosu, v ktorom majú hodnoty registrov variabilnú dĺžku. Podľa toho, či je Variable mode nastavený na hodnotu little-endian alebo big-endian sa aplikuje príslušné dátové kódovanie t.j. tzv. endianness (little-endian=prvý je odosielaný menej významný byte, big endian=prvý je odosielaný významnejší byte). Hodnota OFF vypína variabilný mód. Poznámka 1: Variabilný a bajtový mód sú nezlučiteľné a je dovolené zapnutie iba jedného z nich. Poznámka 2: Zariadenie Emerson FloBoss 103: textové reťazce a 6-bajtová časová značka sa posielajú vždy od najnižšieho bajtu. Poznámka 3: Variabilný mód je implementovaný iba pre Protocol Mode=RTU. Poznámka 4: Štandardne podľa implicitných hodnôt parametrov Byte mod=NO a Variable mode=OFF, teda podľa špecifikácie protokolu MODBUS, sa automaticky uplatňuje kódovanie dát big-endian. | OFF little-endian big-endian | OFF |
| Výpis dodatočných ladiacich informácií o komunikácii na linke. | YES/NO | NO |
| Mód protokolu: RTU alebo ASCII. Nastavenie sa aplikuje iba v prípade sériovej komunikácie. | "RTU " "ASCII" | "RTU" |
| Nastavenie adresného modelu protokolu MODBUS: "MODBUS PDU" dáta sú adresované od 0 do 65535. "MODBUS data Model" dáta sú adresované od 1 do 65536.Poznámka: Implicitná hodnota je MODBUS PDU, v prípade nastavenia MODBUS data Model je objekt s adresou X adresovaný v MODBUS PDU ako X-1. Po zmene nastavenia tohto parametra reštartujte bolo v minulosti (binárky staršie ako 27.5.2021) nutné reštartovať príslušný komunikačný proces. | "MODBUS PDU" "MODBUS data Model" | "MODBUS PDU" |
| Výber varianty protokolu v prípade TCP/IP komunikácie: "MODBUS TCP" je variant komunikácie bez zabezpečenia kontrolnou sumou. Zabezpečenie prenosu vykonávajú spodné vrstvy TCP protokolu. "MODBUS over TCP" je variant, v ktorej je ako payload prenosu použitý mód protokolu MODBUS RTU aj s kontrolnou sumou. | "MODBUS TCP" "MODBUS over TCP" | "MODBUS TCP" |
| Maximálny počet registrov žiadaný v jednej výzve. | - | 100 |
| Maximálny počet bytov žiadaný v jednej výzve (iba v "Byte mode"). | - | 100 | Maximálny počet bytov žiadaný v jednej výzve (iba v "Byte mode"). | - | 100 |
| Ak je hodnota typu integer (Holding Registers, Input Registers) priraďovaná do meraného bodu typu Di alebo Dout, robí sa tak na základe porovnania načítanej hodnoty s nulou. Ak je hodnota nulová, hodnota meraného bodu je False, inak True. Parameter Bool Mask umožňuje pred porovnaním vyfiltrovať ešte konkrétne bity na základe bitovej masky zadávanej ako hexadecimálne číslo (najvyšší bajt je vľavo). Bitová maska FF FF FF FF znamená, že sa berú do úvahy všetky bity (pre 1 a 2-registrové celočíselné adresy). Bitová maska 01 znamená, že sa do úvahy berie iba najnižší bit. Ak adresa meraného bodu udáva použitie iba dolného/horného bajtu registra, aplikuje sa na ňu najnižší/druhý najnižší bajt masky. | - | FF FF FF FF |
| Nikdy nežiadaj hodnoty z adries, ktoré nie sú nakonfigurované. Popis a príklad: Štandardne sa posielajú výzvy na dáta, ktoré sa obmedzujú parametrom protokolu "Max. Registers" alebo "Max. Bytes". Ak sú nakonfigurované napr. merané body s adresami "Holding Registers" 1, 2 a 5, odosiela sa jedna výzva požadujúca 5 registrov od adresy 1 aj, keď merané body s adresami 3 a 4 nie sú nakonfigurované - pretože je efektívnejšie a rýchlejšie získať požadované údaje jednou výzvou ako dvomi aj za cenu čítania nepotrebných dát. V prípade nastavenia parametra "Skip Unconfigured" na YES sa odošlú dve výzvy, prvá žiadajúca dva registre od adresy 1 a druhá žiadajúca jeden register na adrese 5. Niektoré Modbus servery reagujú vrátením chybového kódu (exception) na čítanie rozsahu registrov, ktoré obsahujú „neznáme“ registre (ktoré napríklad nemajú namapované vo vnútornej pamäti). | YES/NO | NO |
| Ak je parameter nastavený na YES, tak pri prijatí odpovede na čítanie dát sa kontroluje, či dĺžka dát v odpovedi zodpovedá množstvu registrov v požiadavke na čítanie:- ak je zapnutý bajtový mód (Byte mode=YES), tak dĺžka prijatých dát sa musí rovnať množstvu registrov
- ak nie je zapnutý bajtový ani variabilný mód, tak dĺžka prijatých dát sa musí rovnať dvojnásobku množstva registrov
- ak je zapnutý variabilný mód (Variable mode=little-endian alebo big-endian), kontrola zatiaľ nie je implementovaná
Kontrola má zmysel na linkách s vysokými (a variabilnými) latenciami - napr. GPRS siete - na detekciu a vyhnutie sa situácii, keď dôjde k opakovaniu výzvy (#1) v dôsledku timeoutu a následne k príjmu odpovede na opakovanú výzvu, pričom táto je už považovaná za odpoveď na ďalšiu výzvu (#2). To spôsobí, že merané body adresované výzvou #2 získajú chybné hodnoty- na detekciu a vyhnutie sa situácii, keď dôjde k opakovaniu výzvy (#1) v dôsledku timeoutu a následne k príjmu odpovede na opakovanú výzvu, pričom táto je už považovaná za odpoveď na ďalšiu výzvu (#2). To spôsobí, že merané body adresované výzvou #2 získajú chybné hodnoty. | YES/NO | NO |
| Ak je parameter nastavený na YES, tak sa použije jediná výzva (v ktorej je celkový počet registrov). Je nutné, aby boli definované merané body pre všetky adresy 0..N. Tento mód je použiteľný pre špeciálne zariadenia, ktoré všetky dáta (s variabilnou veľkosťou registrov - 2, 4, 8 bajtov - posielajú v jedinej odpovedi). | YES/NO | NO |
Konfigurácia meraných bodov
...
V každom adresnom priestore daného typu registra je nezávislá adresácia s veľkosťou adresy 2 bajty, to znamená fyzicky adresy od 0 do 65535 (tzv. MODBUS PDU addressing model). Niektoré zariadenia pracujú s adresáciou od 1 (tzv. MODBUS data Model), v takom prípade treba pri konfigurácii meraných bodov v systéme D2000 odčítať v adrese -1 alebo zmeniť nastavenie parametra protokolu Addressing model na MODBUS data Model.
Meraný bod s adresou, ktorá sa začína %IGNORE, bude ignorovaný.
Adresa meraného bodu môže mať základný alebo rozšírený tvar (pre variabilný mód).
...
- Prvé písmeno (písmená) udáva typ meraného bodu:
- I - Integer16 (implicitná hodnota, keď nie je uvedené inak) - jeden register znamienkovo.
- U - Unsigned16 - jeden register neznamienkovo.
- Uu - Unsigned16 - jeden register neznamienkovo, pričom sa z neho berie do úvahy iba vyšší bajt (1. v poradí)
- Ul - Unsigned16 - jeden register neznamienkovo, pričom sa z neho berie do úvahy iba nižší bajt (2. v poradí)
- f - Float (4 byty = 2 registre) - čítajú sa 2 registre s adresou Address a Address+1, prenášané v big-endian poradí (viď Poznámku).
- F - Float (4 byty = 2 registre) - čítajú sa 2 registre s adresou Address a Address+1, prenášané v little-endian poradí (tzv. Modicon formát) (viď Poznámku).
- L - Unsigned long (4 byty = 2 registre) - čítajú sa 2 registre s adresou Address a Address+1, neznamienkovo, prenášané v big-endian poradí (viď Poznámku).
- Ll - Unsigned long (4 byty = 2 registre) -čítajú sa 2 registre s adresou Address a Address+1, neznamienkovo, prenášané v little-endian poradí (viď Poznámku).
- S - Signed long (4 byty = 2 registre) - čítajú sa 2 registre s adresou Address a Address+1, znamienkovo, prenášané v big-endian poradí (viď Poznámku).
- Sl - Signed long (4 byty = 2 registre) - čítajú sa 2 registre s adresou Address a Address+1, znamienkovo, prenášané v little-endian poradí (viď Poznámku).
- B - Byte neznamienkovo, iba horných 8 bitov hodnoty registra.
- X - Byte neznamienkovo, iba dolných 8 bitov hodnoty registra.
- sn. - Textový string s dĺžkou n znakov, jeden register je jeden znak, číta sa n registrov s adresou Address až Address+n-1.
- an. - Textový string s dĺžkou 2*n znakov, jeden register sú dva ASCII znaky, znaky sú prenášané v poradí v akom sú v reťazci, číta sa n registrov s adresou Address až Address+n-1.
- An. - Textový string s dĺžkou 2*n znakov, jeden register sú dva ASCII znaky, znaky sú prenášané v big-endian poradí (tj. "1234" sa prenáša ako "2143"), číta sa n registrov s adresou Address až Address+n-1.
- Modifikátor d hovorí, že číslo je 8-bajtové číslo (4 za sebou idúce registre). Je použiteľný pri typoch L, Ll, S, Sl, F,f a pomocou neho je možné zadefinovať 8 bajtový integer bez znamienka/so znamienkom ako aj 8-bajtový float (varianty big endian <B8>..<B1> a little endian <B1>..<B8>).
Modifikátor D hovorí, že číslo je 8-bajtové číslo (4 za sebou idúce registre). Je použiteľný pri typoch Ll, Sl, F a pomocou neho je možné zadefinovať 8 bajtový integer bez znamienka/so znamienkom ako aj 8-bajtový float (vo formáte little endian <B2><B1><B4><B3><B6><B5><B8><B7>).
Poznámka: pri použití modifikátorov d a D, musí byť meraný bod Analógového typu (Ai), pretože celočíselný typ (Ci) v D2000 je implementovaný ako 4-bajtová premenná a mohlo by dôjsť k pretečeniu. Zápis celočíselnej hodnoty (Co) ako 8-bajtového typu je podporený. - Modifikátor b hovorí, že číslo je BCD kódované. Je použiteľný pri meraných bodoch typu I, U, B, L, Ll.
Modifikátor s hovorí, že sa číta register so stavom premennej (Unsigned16) na adrese Address a za ním Float hodnota v big endian formáte na adrese Address+1 .. Address+2. Je použiteľný pri meraných bodoch typu f a implementovaný kvôli kalorimetru Endress+Hauser RMS621. Tabuľka uvádza hodnoty Status a prevod na D2000 príznaky.
Status register | D2000 príznaky |
---|
0 : Invalid value | Weak |
1 : Measured value valid | Valid |
2 : Overflow warning 3 : Overflow error 4 : Underflow warning 5 : Underflow error 6 : Saturated steam alarm 7 : Error in differential pressure calculation 8 : Wrong medium for DP calculation 9 : Wrong value range - DP calculation inaccurate 10 : Differential pressure - general error 11 : Range overshoot (Tsat > 350 etc.) on 12 : Change in state of aggregation 26 : Differential pressure --> general error 99 : No measured value is assigned to the register in the setup of the ModBus | Weak |
- Parameter RdFn je funkcia Modbus protokolu pre čítanie údajov. Implementované sú nasledovné funkcie:
- 1 - Read Coils: čítanie binárnych stavov.
- 2 - Read Discrete Inputs: čítanie binárnych vstupov.
- 3 - Read Holding Registers: čítanie stavových registrov (Integer16/Unsigned16 a Float32 - číta 2 za sebou nasledujúce registre).
- 4 - Read Input Registers: čítanie vstupných registrov (Integer16/Unsigned16 a Float32 - číta 2 za sebou nasledujúce registre).
- 0 - V tomto prípade nebude vykonávané čítanie hodnoty ale iba zápis, je nutné aby bola nastavená funkcia pre zápis WrFn.
- Parameter WrFn je funkcia Modbus protokolu pre zápis údajov. Implementované sú nasledovné funkcie:
- 5 - Write Single Coil: zápis binárnych stavov (implicitne pre Read Coils).
- 6 - Write Single Register: zápis stavových registrov (implicitne pre Read Holding Registers).
- 16 - Write Multiple Registers: zápis viacerých stavových registrov, táto funkcia musí byť použitá pri zápise dvojregistrových typov (ako Float, Unsigned long atď.).
Pozn: funkciu je možné použiť aj na zápis viac ako dvoch registrov naraz, pokiaľ sa použije textový string. Príklad:
ak do textového meraného bodu s adresou a3.0-16.#8A00 (t.j. textový reťazec pokrývajúci 3 registre, t.j. majúci dĺžku 6 znakov) zapíšeme reťazec '123456', tak sa zapíšu do registrov 0x8A00 až 0x8A02 hexadecimálne hodnoty 0x3132, 0x3334 a 0x3536 (ASCII kód '1' je 0x31, '2' je 0x32 atď). - 22 - Mask Write Register: zápis ovplyvňujúci iba hodnotu konkrétneho bitu BitNr stavového registra. Možné použiť iba pre hodnoty typu Do s nastaveným parametrom adresy BitNr.
- Parameter d aktivuje funkciu "delayed write". Odoslanie hodnoty sa oneskorí až do príchodu požiadavky na zápis hodnoty objektu bez tohto parametra d. Všetky naakumulované požiadavky na zápis sa následne odošlú a ak je nastavená funkcia na zápis WrFn na "Write Multiple Registers" tak sa snaží odoslať hodnoty v jednom pakete.
- Parameter Address je dvojbajtová adresa registra (0-65536), viď tiež parameter protokolu Addressing model.
Pozn: adresu je možné zadávať aj v hexadecimálnom tvare za použitia mriežky (#), napr. #50CE - Parameter BitNr je číslo bitu v slove. Pre binárne stavy a vstupy sú prípustné hodnoty 0-7, pre vyčítanie bitu zo 16-bitových stavových alebo vstupných registrov sú prípustné hodnoty sú 0-15.
Pozn: je možná koexistencia meraného bodu bez parametra BitNr a viacero meraných bodov s parametrom BitNr na tej istej adrese Address.
Poznámka ku poradiu prenášaných bytov a registrov
...
Príklady pre dvojregistrové hodnoty v little-endian poradíendian poradí, ak Little Endian Mode=2143
:
Prijaté byty registra (MSB-LSB) | Prijaté byty registra + 1 (MSB-LSB) | Typ meraného bodu | Hodnota |
---|
0x00 0x01 | 0x00 0x00 | Ll, Sl | 1 |
0xFF 0xFE | 0xFF 0xFF | Sl | -2 |
0x00 0x02 | 0x00 0x01 | Ll, Sl | 65538 |
0x00 0x00 | 0x3F 0x80 | F | 1.0 |
0x00 0x00 | 0xC0 0x00 | F | -2.0 |
...
Rozšírený tvar adresy meraného bodu:
Tvar adresy je [xN].[I|U|F|B|C|T][b]RdFn[-WrFn].Address[.BitNr] kde:
- xN hovorí o počte bajtov, ktoré sa čítajú, resp. zapisujú. Platné hodnoty N sú 1,2,4,8 (v kombinácii s typmi I,U,F), 6 pre typ T a ľubovoľné číslo pre typ C.
- Písmeno udáva typ meraného bodu. Oproti štandardným I,U,F,B pribudli ďalšie dva:
- C - textový reťazec pevnej dĺžky (napr. x10.C3.1001 je 10-znakový reťazec na adrese 1001)
- T - časová značka s dĺžkou 6 bajtov (ss:mi:hh dd:mm:yy)
- Význam ostatných parametrov je zhodný s nevariabilným módom.
...
Info |
---|
|
O protokole Modbus si môžete prečítať aj blogy |
Zmeny a úpravy
...
- Ver. 1.0 - 27. november 2006 - Vytvorenie dokumentu.
- Ver. 1.1 - 21. november 2007 - Aktualizácia dokumentu.
- Ver. 1.2 - 24. apríl 2009 - Aktualizácia dokumentu.
- Ver. 1.3 - 19. november 2010 - Aktualizácia dokumentu.
- Ver. 1.4 - 6. december 2010 - Aktualizácia dokumentu.
- Ver. 1.5 - 5. september 2022 - Aktualizácia dokumentu (rozšírenie o 8-bajtové hodnoty pre variabilný mód).
- Ver. 1.6 - 7. septembra 2022 - Aktualizácia dokumentu (pridaný parameter "Dummy Request Mode").
...