المنتجات/ EMU Professional II/ TCP/IP

الواجهة · EMU Professional II

TCP/IP في EMU Professional II: Modbus TCP وMQTT

لا ناقل ميداني، ولا محوّل مستوى – طراز TCP/IP يعمل على Ethernet. ويعمل عليه نهجان مختلفان جذريًا: Modbus TCP يجلب القيم، وMQTT يسلّمها. والاختيار يحدد بنية نظامك أكثر مما يحدد العتاد.

تبديل الواجهة

M-Busقراءة العدادات عن بُعد عبر سلكين RS-485 / Modbus RTUناقل ميداني لأنظمة التحكم TCP/IPModbus TCP وMQTT على الشبكة LoRaلاسلكي دون تمديدات خاصة KNXاعتبارًا من الربع الأول 2027

تقارن هذه الصفحة بين Modbus TCP وMQTT. أما خريطة السجلات وصيغة JSON والأمثلة فموجودة في صفحتي التفاصيل:

صفحةعداد كهرباء مع Modbus TCPالسجلات، سجلات الاختبار، modpoll صفحةعداد كهرباء مع MQTTالإعداد، صيغة JSON، Home Assistant

مساران من المقبس نفسه

ما الفرق بين Modbus TCP وMQTT؟

هناك طريقتان مختلفتان جذريًا للوصول إلى قيم القياس. وأيهما يناسب يتوقف على بنية نظامك – لا على العداد.

Modbus TCP إجراء طلب ورد: يفتح العميل اتصالًا ويجلب السجلات متى شاء. أما MQTT فيعكس ذلك: يبلّغ العداد عن قيمه للوسيط من تلقاء نفسه، ويشترك بها من يحتاجها. الأول جلب، والثاني تسليم.

Modbus TCP

نموذج السجلات نفسه الموجود في Modbus RTU، لكن عبر Ethernet بدلًا من RS-485. ويُستغنى عن مجموع التحقق CRC لأن TCP يتولى ذلك؛ وبدلًا منه تحمل كل برقية ترويسة MBAP مع رقم المعاملة ومعرّف الوحدة. والمنفذ القياسي هو 502.

تستخدم القراءة رموز الوظائف نفسها الموجودة في RTU، عادةً 3 و4 لسجلات الاحتفاظ والإدخال. وتُوزَّع القيم ذات 32 بت على سجلين؛ وعناوين السجلات وترتيب البايت موجودة في الدليل.

الميزة العملية مقارنة بـ RTU: عدة عملاء في الوقت نفسه، ولا احتكار للجهاز الرئيسي، ولا فترة صمت، ولا أسئلة توبولوجيا. والعيب: يحتاج كل عداد إلى عنوان IP ومكان في مخطط شبكتك.

المنفذ

502

النمط

العميل يسأل، والعداد يجيب

نموذج البيانات

سجلات 16 بت، رمزا الوظيفة 3 و4

الاستخدام النموذجي

أنظمة التحكم، SCADA، الأتمتة

MQTT

يعمل MQTT مع وسيط في المنتصف. ينشر العداد قيمه تحت موضوع – مسار هرمي مثل building/basement/meter-03/energy – ويشترك فيه كل مهتم. لا يعرف المرسل والمستقبل بعضهما بعضًا؛ بل يعرفان الوسيط فقط.

وهذا يحل مشكلتين دفعة واحدة. أولًا، لا يحتاج أحد إلى الاستعلام: تصل القيم عند وجودها. ثانيًا، الاتصال صادر – العداد يتصل بالوسيط لا العكس. ولذلك لا يحتاج جدار الحماية إلى قاعدة واردة، وهذا ما يجعل الربط بالسحابة عمليًا أصلًا.

تحدد QoS ضمان التسليم: 0 يرسل وينسى، و1 يضمن تسليمًا واحدًا على الأقل، و2 تسليمًا واحدًا بالضبط. ولقيم العدادات يكون QoS 1 الحل الوسط المعتاد. ويشفّر TLS الاتصال.

النمط

العداد ينشر، والمهتمون يشتركون

الموضوع (Topic)

مسار هرمي يُختار بحرية

QoS

0 أو 1 أو 2 – ضمان التسليم

الاستخدام النموذجي

لوحات المعلومات، الحلول السحابية، منصات IoT

الربط عبر MQTT بلوحات المعلومات والحلول السحابية متاح في طراز TCP/IP فقط.

الشبكة

ماذا يحتاج قسم تقنية المعلومات لعدادات الكهرباء على الشبكة؟

عناوين ثابتة

العدادات التي يُستعلَم منها عبر Modbus TCP تحتاج إلى عنوان مستقر – إما مخصّص يدويًا أو مرتبط بعنوان MAC عبر حجز DHCP. فتغيّر عنوان IP يعني أن نظام التحكم يفقد الجهاز.

قطاع خاص

ينتمي القياس عادةً إلى VLAN خاص به، منفصل عن شبكة المكتب. وهذا يسهّل قواعد جدار الحماية ويمنع مشكلة شبكة في منطقة المكاتب من التأثير على بيانات الفوترة.

اتجاه جدار الحماية

في Modbus TCP يجب أن يصل العميل إلى العداد – أي اتصال وارد إلى شبكة القياس. أما في MQTT فيكفي اتصال صادر إلى الوسيط. وإذا كان على البيانات مغادرة المبنى فإن MQTT هو الطريق الأبسط بكثير عبر جدار الحماية.

البرمجيات الثابتة

لطراز TCP/IP نوفّر أداة تحديث خاصة؛ والتنزيل متاح في الأسفل.

قائمة التحقق قبل التسليم إلى قسم تقنية المعلومات

  • عدد الأجهزة وعناوين IP المطلوبة
  • عنوان ثابت أو حجز DHCP
  • VLAN والتوجيه إلى نظام التحكم
  • لـ MQTT: عنوان الوسيط والمنفذ وTLS وبيانات الاعتماد
  • مخطط مواضيع يبقى مفهومًا بعد خمس سنوات

مخطط المواضيع

تسلسل هرمي حسب الموقع والوظيفة بدلًا من رقم الجهاز. فالمسار property/building/floor/measuring-point/quantity يبقى صالحًا بعد استبدال الجهاز؛ أما meter/0815 فلا.

حالة الاستخدام

عدادات الكهرباء مباشرة على الشبكة أم عبر M-Center؟

كلاهما يعمل، والجواب يتوقف على المنشأة المحيطة بالعداد أكثر مما يتوقف على العداد نفسه.

مباشرة إلى الشبكة

مناسب مع عدد قليل من نقاط القياس، حيث توجد Ethernet أصلًا، وعندما يتحدث النظام المستهدف بـ Modbus TCP أو MQTT بنفسه. ويكون كل عداد عندئذ عقدة شبكة مستقلة، بعنوان خاص وصيانة خاصة.

تتغير الصورة مع ازدياد العدد: عشرون عدادًا تعني عشرين عنوان IP، وعشرين إصدارًا من البرمجيات الثابتة، وعشرين مكانًا يمكن أن تتعطل فيه القراءة بصمت.

عبر EMU M-Center

يقرأ M-Center حتى 60 جهازًا عبر Modbus TCP ويجمعها في نقطة واحدة على الشبكة. فبدلًا من عشرين جهازًا يرعى قسم تقنية المعلومات جهازًا واحدًا. ولأن الجهاز نفسه يخدم أيضًا M-Bus وModbus RTU، تنتهي عدادات العوالم الثلاثة في قاعدة البيانات نفسها.

يضاف إلى ذلك ما لا يستطيعه عداد منفرد: 16 GB من الذاكرة للسجل التاريخي، ومراقبة علامات الأعطال والقيم الشاذة، والنقل المتزامن إلى BACnet IP وOPC UA وMQTT و(s)FTP والبريد الإلكتروني – نظام التحكم والسحابة والفوترة من مصدر واحد، دون أن تتنازع ثلاثة أنظمة على العداد نفسه.

عرض EMU M-Center

قاعدة تقريبية

حتى نحو خمس نقاط قياس ونظام مستهدف واحد: مباشرة. وفوق ذلك، أو بمجرد إضافة نظام مستهدف ثانٍ، يستحق M-Center العناء في جميع الحالات تقريبًا – لا بسبب التقنية، بل بسبب التشغيل.

متى يناسب

Modbus TCP أم MQTT – أيهما يناسب ماذا؟

نظام التحكم يحتاج إلى استعلام القيم اللحظيةModbus TCP
البيانات يجب أن تذهب إلى السحابة أو لوحة معلوماتMQTT
جدار الحماية لا يسمح باتصالات واردةMQTT، لأنه صادر
عدة مستلمين للقيم نفسهاMQTT، عبر الاشتراكات
نظام SCADA القائم يتحدث Modbus فقطModbus TCP
عدادات كثيرة وعدة أنظمة مستهدفةكلاهما، مجمّعين عبر EMU M-Center

المستندات

الأدلة وأوراق البيانات للتنزيل

تشرح هذه الصفحة المبدأ. أما قوائم السجلات وبنية البرقيات وتوزيع المرابط والمعاملات الدقيقة لكل طراز فموجودة في دليل الواجهة.

PDFدليل واجهة TCP/IP1475 · Professional II · بالإنجليزية PDFدليل سجلات Modbus1485 · جدول السجلات · بالإنجليزية ZIPأداة تحديث TCP/IPتحديث البرمجيات الثابتة لطراز TCP/IP PDFدليل M-Center2151 · التجميع والنقل

تدفق البيانات

كيف تصل قيم القياس إلى Joulio-Web عبر MQTT؟

لا ينتظر العداد أن يُستعلَم منه – بل ينشر قيمه بنفسه. وهذا يغيّر طريقة ضبط جدار الحماية، ويتيح لعدة أنظمة قراءة القيمة نفسها في الوقت نفسه.

  1. العداد ينشئ الاتصال بنفسه – نحو الخارج لا نحو الداخل. ولذلك لا يحتاج جدار الحماية إلى قاعدة واردة.
  2. كل قيمة قياس تُرسل كرسالة إلى موضوع. وبنية المواضيع تحدد كيف تُنسب القيم لاحقًا.
  3. يوزّع الوسيط الرسالة على كل من اشترك في ذلك الموضوع. Joulio-Web أحد هؤلاء المشتركين، وقد تكون لوحة معلومات مشتركًا آخر.
  4. الاتصالات مشفّرة بـ TLS. ودون بيانات اعتماد صالحة لا يقبل الوسيط أي رسائل.

مسار قيم القياس من EMU Professional II TCP/IP عبر وسيط MQTT إلى Joulio-Web. ولأن العداد هو من ينشئ الاتصال، يبقى اتجاه قاعدة جدار الحماية صادرًا.

الأسئلة الشائعة

الأسئلة الشائعة حول الواجهة

ما الفرق بين Modbus TCP وMQTT؟

Modbus TCP جلب: يفتح العميل اتصالًا بالعداد ويقرأ السجلات متى شاء. وMQTT تسليم: ينشر العداد قيمه لدى وسيط، ويشترك بها كل مهتم. يناسب Modbus TCP أنظمة التحكم وSCADA، ويناسب MQTT لوحات المعلومات والسحابة.

أي منفذ يستخدم Modbus TCP؟

المنفذ 502 افتراضيًا. ويُستغنى عن مجموع التحقق CRC الخاص بـ Modbus RTU، لأن TCP يؤمّن النقل أصلًا؛ وبدلًا منه تحمل كل برقية ترويسة MBAP مع رقم المعاملة ومعرّف الوحدة.

لماذا يمر MQTT عبر جدار الحماية بسهولة أكبر؟

لأن الاتصال صادر: يتصل العداد بالوسيط لا العكس. أما Modbus TCP فيحتاج إلى اتصال وارد إلى شبكة القياس. وبمجرد أن تحتاج البيانات إلى مغادرة المبنى يكون MQTT الطريق الأبسط بكثير.

هل يحتاج كل عداد إلى عنوان IP ثابت؟

بالنسبة لـ Modbus TCP نعم – إما مخصّص يدويًا أو مرتبط بعنوان MAC عبر حجز DHCP. فتغيّر العنوان يعني أن نظام التحكم يفقد الجهاز.

متى يستحق M-Center العناء بدلًا من الربط المباشر بالشبكة؟

كقاعدة تقريبية ابتداءً من نحو خمس نقاط قياس، أو بمجرد إضافة نظام مستهدف ثانٍ. يقرأ M-Center حتى 60 جهازًا عبر Modbus TCP، ويجمعها في عقدة شبكة واحدة، ويخزّن السجل التاريخي في 16 GB، ويخدم نظام التحكم والسحابة والفوترة في الوقت نفسه.

كيف يجب أن أسمّي مواضيع MQTT؟

بتسلسل هرمي حسب الموقع والوظيفة بدلًا من رقم الجهاز. فمخطط مثل property/building/floor/measuring-point/quantity يبقى صالحًا بعد استبدال الجهاز؛ أما التسمية بالرقم التسلسلي فلا.

لست متأكدًا مما إذا كان TCP/IP مناسبًا؟

أرسل لنا عدد نقاط القياس والمسافات والنظام المستهدف. سنخبرك أي طراز مناسب – ومتى تكون واجهة أخرى الخيار الأفضل.

أرسل استفسارًا حول هذا المنتج

الهاتف
+41 (0)41 545 03 00

الدعم الفني
helpdesk [at] emuag.ch
نموذج الدعم →

الطلبات في سويسرا
orders [at] emuag.ch