Jak działa Modbus TCP?
Klient nawiązuje połączenie TCP z urządzeniem, zwykle na porcie 502, i wysyła zapytanie. Urządzenie odpowiada przez to samo połączenie. Inaczej niż w Modbus RTU nikt nie musi czekać, aż magistrala będzie wolna: kilku klientów może być połączonych jednocześnie, na przykład system zarządzania budynkiem i system zarządzania energią.
Suma kontrolna wariantu szeregowego odpada, ponieważ TCP sam zabezpiecza transmisję. Zamiast tego przed każdym telegramem znajduje się nagłówek MBAP (Modbus Application Protocol Header):
| Pole | Długość | Zawartość |
|---|---|---|
| Numer transakcji | 2 bajty | przypisuje odpowiedź do zapytania |
| Identyfikator protokołu | 2 bajty | zawsze 0 dla Modbus |
| Długość | 2 bajty | liczba kolejnych bajtów |
| Unit ID | 1 bajt | adres urządzenia za bramką; w EMU Professional II zawsze 1 |
Jaka jest różnica między Modbus TCP a Modbus RTU?
| Cecha | Modbus RTU | Modbus TCP |
|---|---|---|
| Transmisja | RS485, dwa przewody | Ethernet |
| Adresowanie | Adres slave 1–247 | Adres IP, do tego Unit ID |
| Zabezpieczenie | Suma kontrolna CRC16 | TCP, nagłówek MBAP |
| Odpytywanie | jeden master | kilku klientów jednocześnie |
| Topologia | Linia z rezystorami terminującymi | Sieć z przełącznikami |
| Prędkość | typowo od 9600 do 19 200 bodów | 10 lub 100 Mbit/s |
Oba warianty porównuje szczegółowo artykuł Modbus TCP czy Modbus RTU?.
Jak włączyć urządzenia Modbus RTU do sieci?
Za pomocą bramki. Prosta bramka przyjmuje zapytania Modbus TCP i przekazuje je na magistralę RS485; Unit ID w nagłówku MBAP określa, o które urządzenie na magistrali chodzi.
Rejestrator danych, taki jak EMU M-Center, idzie dalej: sam odczytuje urządzenia, zapisuje wartości i udostępnia je jako serwer Modbus TCP we własnej tabeli rejestrów. System nadrzędny nie odpytuje wtedy każdego licznika przez magistralę, lecz M-Center w sieci.
Czego potrzebuje dział IT dla Modbus TCP?
- stały adres IP lub rezerwację DHCP dla każdego urządzenia
- własną sieć VLAN lub segment sieci dla urządzeń pomiarowych
- regułę zapory, która dopuszcza do portu 502 tylko system odpytujący
- listę rejestrów z typami danych i kolejnością słów z instrukcji
Sam Modbus TCP nie zna ani hasła, ani szyfrowania. Każdy, kto dotrze do urządzenia w sieci, może odczytać jego rejestry. Rozszerzenie Modbus/TCP Security z TLS na porcie 802 działa tylko z urządzeniami, które wyraźnie je obsługują.
Modbus TCP z urządzeniami EMU
Licznik energii EMU Professional II z Modbus TCP jest dostępny jako EMU Professional II 3/100 do podłączenia bezpośredniego do 100 A oraz jako 3/5 do podłączenia przez przekładniki. Tabela rejestrów jest na stronie produktu. Czym różnią się Modbus TCP i MQTT w tym samym liczniku, pokazuje strona TCP/IP w EMU Professional II.
EMU M-Center udostępnia liczniki M-Bus i Modbus RTU jako serwer Modbus TCP, zob. M-Bus do Modbus TCP. Dla Loxone istnieją szablony dla EMU Professional II, zob. Liczniki EMU w Loxone.