Produkter/ EMU Professional II/ TCP/IP

Gränssnitt · EMU Professional II

TCP/IP på EMU Professional II: Modbus TCP och MQTT

Ingen fältbuss, ingen nivåomvandlare – TCP/IP-varianten sitter på Ethernet. Över det går två i grunden olika ansätt: Modbus TCP hämtar värden, MQTT levererar dem. Valet säger mer om din arkitektur än om hårdvaran.

Byt gränssnitt

M-BusFjärravläsning av mätare via två ledare RS-485 / Modbus RTUFältbuss för styrsystem TCP/IPModbus TCP och MQTT i nätverket LoRaRadio utan egen kabeldragning KNXFrån Q1 2027

Två vägar ur samma uttag

Vad är skillnaden mellan Modbus TCP och MQTT?

Det finns två i grunden olika sätt att komma åt mätvärdena. Vilket som passar beror på din arkitektur – inte på mätaren.

Modbus TCP är ett fråga-svar-förfarande: en klient öppnar en anslutning och hämtar register när den vill. MQTT vänder på det: mätaren rapporterar själv sina värden till en broker, och den som behöver dem prenumererar. Det ena är att hämta, det andra att leverera.

Modbus TCP

Samma registermodell som Modbus RTU, bara via Ethernet i stället för RS-485. CRC-kontrollsumman faller bort eftersom TCP redan sköter det; i stället bär varje telegram en MBAP-header med transaktionsnummer och unit identifier. Standardporten är 502.

Avläsningen sker med samma funktionskoder som vid RTU, oftast 3 och 4 för holding- och input-register. 32-bitarsvärden är fördelade över två register; registeradresser och byteordning finns i manualen.

Den praktiska fördelen jämfört med RTU: flera klienter samtidigt, inget mastermonopol, ingen vilopaus, inga topologifrågor. Nackdelen: varje mätare behöver en IP-adress och en plats i din nätverksplan.

Port

502

Funktionssätt

Klienten frågar, mätaren svarar

Datamodell

16-bitarsregister, funktionskoder 3 och 4

Typiskt för

Styrsystem, SCADA, automation

MQTT

MQTT arbetar med en broker i mitten. Mätaren publicerar sina värden under ett topic – en hierarkisk sökväg som byggnad/kallare/matare-03/energi – och alla intresserade prenumererar på detta topic. Sändare och mottagare känner inte varandra; de känner bara brokern.

Det löser två problem samtidigt. För det första behöver ingen polla: värden kommer när det finns några. För det andra är anslutningen utgående – mätaren ansluter till brokern, inte tvärtom. Därför behöver brandväggen ingen inkommande regel, vilket överhuvudtaget gör molnanslutningar praktiskt möjliga.

QoS bestämmer leveransgarantin: 0 skickar och glömmer, 1 garanterar minst en leverans, 2 exakt en. För mätarvärden är QoS 1 den vanliga kompromissen. TLS krypterar anslutningen.

Funktionssätt

Mätaren publicerar, intresserade prenumererar

Topic

hierarkisk sökväg, fritt vald

QoS

0, 1 eller 2 – leveransgaranti

Typiskt för

Instrumentpaneler, molnlösningar, IoT-plattformar

MQTT-anslutningen till instrumentpaneler och molnlösningar är förbehållen TCP/IP-varianten.

Nätverk

Vad behöver IT för elmätare i nätverket?

Fasta adresser

Mätare som läses via Modbus TCP behöver en stabil adress – antingen statiskt tilldelad eller kopplad till MAC-adressen via DHCP-reservation. En växlande IP-adress betyder att styrsystemet tappar enheten.

Ett eget segment

Mätteknik hör normalt hemma i ett eget VLAN, skilt från kontorsnätet. Det förenklar brandväggsreglerna och hindrar att ett nätverksproblem på kontoret drar med sig debiteringsdata.

Brandväggsriktning

Vid Modbus TCP måste klienten nå mätaren – en inkommande anslutning in i mätnätet. Vid MQTT räcker en utgående anslutning till brokern. När data ska lämna byggnaden är MQTT därför den betydligt enklare vägen genom brandväggen.

Firmware

För TCP/IP-varianten tillhandahåller vi ett eget uppdateringsverktyg; nedladdningen finns längre ned.

Checklista före överlämning till IT

  • Antal enheter och nödvändiga IP-adresser
  • Statisk eller DHCP-reservation
  • VLAN och routing till styrsystemet
  • Vid MQTT: brokeradress, port, TLS, inloggningsuppgifter
  • Ett topic-schema som fortfarande är läsbart om fem år

Topic-schema

Hierarki efter plats och funktion i stället för enhetsnummer. fastighet/byggnad/vaning/matpunkt/storhet överlever ett enhetsbyte; matare/0815 gör det inte.

Användningsfall

Elmätare direkt i nätverket eller via M-Center?

Båda fungerar, och svaret beror mindre på mätaren än på installationen runt omkring.

Direkt i nätverket

Vettigt vid få mätpunkter, där Ethernet redan finns och när målsystemet självt talar Modbus TCP eller MQTT. Varje mätare är då en egen nätverksnod med egen adress och eget underhåll.

Vid större antal vänder kalkylen: tjugo mätare är tjugo IP-adresser, tjugo firmwareversioner och tjugo ställen där en avläsning kan falla bort obemärkt.

Via EMU M-Center

M-Center läser av upp till 60 enheter via Modbus TCP och samlar dem i en enda punkt i nätverket. I stället för tjugo enheter sköter IT en. Och eftersom samma enhet samtidigt betjänar M-Bus och Modbus RTU hamnar mätare från alla tre världar i samma databas.

Därtill kommer det som en enskild mätare inte klarar: 16 GB lagring för historiken, övervakning av felflaggor och avvikande värden samt samtidig vidarebefordran till BACnet IP, OPC UA, MQTT, (s)FTP och e-post – styrsystem, moln och debitering från en källa, utan att tre system slåss om samma mätare.

Se EMU M-Center

Tumregel

Upp till ungefär fem mätpunkter och ett målsystem: direkt. Däröver, eller så snart ett andra målsystem tillkommer, lönar sig M-Center nästan alltid – inte på grund av tekniken, utan på grund av driften.

När det passar

Modbus TCP eller MQTT – vad passar till vad?

Styrsystemet ska fråga efter momentanvärdenModbus TCP
Data ska till ett moln eller en instrumentpanelMQTT
Brandväggen tillåter inga inkommande anslutningarMQTT, eftersom den är utgående
Flera mottagare för samma värdenMQTT, via prenumerationer
Befintligt SCADA talar bara ModbusModbus TCP
Många mätare, flera målsystemBåda, samlade via EMU M-Center

Dokument

Manualer och datablad för nedladdning

Den här sidan förklarar principen. Registerlistor, telegramuppbyggnad, plintbeläggning och exakta parametrar för varje variant finns i gränssnittsmanualen.

PDFManual för TCP/IP-gränssnittet1475 · Professional II · engelska PDFManual för Modbus-register1485 · registertabell · engelska ZIPTCP/IP-uppdateringsverktygFirmwareuppdatering för TCP/IP-varianten PDFManual M-Center2151 · samla och vidarebefordra

Dataflöde

Hur kommer mätvärdena via MQTT till Joulio-Web?

Mätaren väntar inte på att läsas av – den publicerar sina värden själv. Det ändrar hur brandväggen konfigureras och låter flera system läsa samma värde samtidigt.

  1. Mätaren upprättar själv anslutningen – utåt, inte inåt. Brandväggen behöver därför ingen inkommande regel.
  2. Varje mätvärde går som meddelande till ett topic. Topic-strukturen avgör hur värdena senare tilldelas.
  3. Brokern fördelar meddelandet till alla som prenumererar på detta topic. Joulio-Web är en av prenumeranterna; en instrumentpanel kan vara en annan.
  4. Anslutningarna är krypterade med TLS. Utan giltiga inloggningsuppgifter tar brokern inte emot några meddelanden.

Mätvärdenas väg från EMU Professional II TCP/IP via en MQTT-broker till Joulio-Web. Eftersom mätaren upprättar anslutningen förblir brandväggsregelns riktning utgående.

Vanliga frågor

Vanliga frågor om gränssnittet

Vad är skillnaden mellan Modbus TCP och MQTT?

Modbus TCP är att hämta: en klient öppnar en anslutning till mätaren och läser register när den vill. MQTT är att leverera: mätaren publicerar sina värden hos en broker och intresserade prenumererar. Modbus TCP passar styrsystem och SCADA, MQTT instrumentpaneler och molnet.

Vilken port använder Modbus TCP?

Som standard port 502. CRC-kontrollsumman från Modbus RTU faller bort eftersom TCP redan säkrar överföringen; i stället bär varje telegram en MBAP-header med transaktionsnummer och unit identifier.

Varför kommer MQTT lättare genom brandväggen?

Eftersom anslutningen är utgående: mätaren ansluter till brokern, inte tvärtom. Modbus TCP kräver däremot en inkommande anslutning in i mätnätet. Så snart data ska lämna byggnaden är MQTT därför den betydligt enklare vägen.

Behöver varje mätare en fast IP-adress?

Vid Modbus TCP ja – antingen statiskt tilldelad eller kopplad till MAC-adressen via DHCP-reservation. En växlande adress betyder att styrsystemet tappar enheten.

Från när lönar sig M-Center i stället för en direkt nätverksanslutning?

Som tumregel från ungefär fem mätpunkter, eller så snart ett andra målsystem tillkommer. M-Center läser av upp till 60 enheter via Modbus TCP, samlar dem i en enda nätverksnod, lagrar historik i 16 GB och betjänar samtidigt styrsystem, moln och debitering.

Hur ska jag namnge MQTT-topics?

Hierarkiskt efter plats och funktion i stället för enhetsnummer. Ett schema som fastighet/byggnad/vaning/matpunkt/storhet överlever ett enhetsbyte; namngivning efter serienummer gör det inte.

Osäker på om TCP/IP passar?

Skicka oss antalet mätpunkter, avstånden och målsystemet. Vi säger vilken variant som är vettig – och när ett annat gränssnitt är det bättre valet.

Skicka förfrågan om denna produkt

Telefon
+41 (0)41 545 03 00

Teknisk support
helpdesk@emuag.ch

Beställningar Schweiz
orders@emuag.ch