Hoe werkt Modbus TCP?
De client bouwt een TCP-verbinding op met het apparaat, meestal op poort 502, en stuurt zijn verzoek. Het apparaat antwoordt via dezelfde verbinding. Anders dan bij Modbus RTU hoeft niemand te wachten tot de bus vrij is: meerdere clients kunnen tegelijk verbonden zijn, bijvoorbeeld het gebouwbeheersysteem en een energiemanagementsysteem.
De controlesom van de seriële variant vervalt, omdat TCP de overdracht zelf beveiligt. In plaats daarvan staat voor elk telegram de MBAP-header (Modbus Application Protocol Header):
| Veld | Lengte | Inhoud |
|---|---|---|
| Transactienummer | 2 bytes | koppelt het antwoord aan het verzoek |
| Protocolidentificatie | 2 bytes | altijd 0 voor Modbus |
| Lengte | 2 bytes | aantal volgende bytes |
| Unit-ID | 1 byte | adres van het apparaat achter een gateway; bij de EMU Professional II altijd 1 |
Wat is het verschil tussen Modbus TCP en Modbus RTU?
| Kenmerk | Modbus RTU | Modbus TCP |
|---|---|---|
| Overdracht | RS485, twee aders | Ethernet |
| Adressering | Slave-adres 1–247 | IP-adres, plus de unit-ID |
| Beveiliging | CRC16-controlesom | TCP, MBAP-header |
| Uitvragen | één master | meerdere clients tegelijk |
| Topologie | Lijn met afsluitweerstanden | Netwerk met switches |
| Snelheid | typisch 9600 tot 19.200 baud | 10 of 100 Mbit/s |
Beide varianten worden uitgebreid vergeleken in het artikel Modbus TCP of Modbus RTU?.
Hoe komen Modbus RTU-apparaten in het netwerk?
Met een gateway. Een eenvoudige gateway neemt Modbus TCP-verzoeken aan en geeft ze door aan de RS485-bus; de unit-ID in de MBAP-header bepaalt welk apparaat op de bus bedoeld is.
Een datalogger zoals de EMU M-Center gaat verder: hij leest de apparaten zelf uit, slaat de waarden op en stelt ze als Modbus TCP-server beschikbaar in een eigen registertabel. Het gebouwbeheersysteem vraagt dan niet elke meter afzonderlijk via de bus uit, maar de M-Center in het netwerk.
Wat heeft IT nodig voor Modbus TCP?
- een vast IP-adres of een DHCP-reservering per apparaat
- een eigen VLAN of netwerksegment voor de meetapparaten
- een firewallregel die alleen het uitlezende systeem toegang geeft tot poort 502
- de registerlijst met datatypen en woordvolgorde uit de handleiding
Modbus TCP zelf kent geen wachtwoord en geen versleuteling. Wie het apparaat in het netwerk bereikt, kan zijn registers lezen. De uitbreiding Modbus/TCP Security met TLS op poort 802 werkt alleen met apparaten die haar uitdrukkelijk ondersteunen.
Modbus TCP met apparaten van EMU
De kWh-meter EMU Professional II met Modbus TCP is er als EMU Professional II 3/100 voor directe aansluiting tot 100 A en als 3/5 voor aansluiting via stroomtransformatoren. De registertabel staat op de productpagina. Hoe Modbus TCP en MQTT op dezelfde meter verschillen, toont de pagina TCP/IP op de EMU Professional II.
De EMU M-Center stelt M-Bus- en Modbus RTU-meters beschikbaar als Modbus TCP-server, zie M-Bus naar Modbus TCP. Voor Loxone zijn er sjablonen voor de EMU Professional II, zie EMU-meters in Loxone.