Proizvodi/ EMU Professional II/ TCP/IP

Sučelje · EMU Professional II

TCP/IP kod EMU Professional II: Modbus TCP i MQTT

Bez industrijske sabirnice, bez pretvarača razine – TCP/IP izvedba spojena je na Ethernet. Preko njega rade dva suštinski različita pristupa: Modbus TCP dohvaća vrijednosti, MQTT ih isporučuje. Izbor govori više o vašoj arhitekturi nego o hardveru.

Dva puta iz iste utičnice

Koja je razlika između Modbus TCP-a i MQTT-a?


Postoje dva bitno različita načina pristupa izmjerenim vrijednostima. Koji odgovara ovisi o vašoj arhitekturi – ne o brojilu.

Modbus TCP postupak je upit–odgovor: klijent otvara vezu i dohvaća registre kad god želi. MQTT to okreće: brojilo samo javlja svoje vrijednosti brokeru, a tko ih treba, pretplaćuje se. Jedno je dohvaćanje, drugo isporuka.

Modbus TCP

Isti model registara kao Modbus RTU, samo preko Etherneta umjesto RS-485. CRC kontrolni zbroj otpada jer to već rješava TCP; umjesto toga svaki telegram nosi MBAP zaglavlje s brojem transakcije i identifikatorom jedinice. Standardni port je 502.

Očitavanje se obavlja istim funkcijskim kodovima kao kod RTU-a, obično 3 i 4 za holding i input registre. 32-bitne vrijednosti raspoređene su na dva registra; adrese registara i redoslijed bajtova navedeni su u priručniku.

Praktična prednost u odnosu na RTU: više klijenata istodobno, nema monopola mastera, nema stanke mirovanja, nema pitanja topologije. Nedostatak: svako brojilo treba IP adresu i mjesto u vašem mrežnom planu.

Port

502

Način rada

Klijent pita, brojilo odgovara

Model podataka

16-bitni registri, funkcijski kodovi 3 i 4

Tipično za

Upravljačke sustave, SCADA, automatizaciju

MQTT

MQTT radi s brokerom u sredini. Brojilo objavljuje svoje vrijednosti pod temom – hijerarhijskom putanjom poput zgrada/podrum/brojilo-03/energija – a svaki zainteresirani pretplaćuje se na tu temu. Pošiljatelj i primatelj se ne poznaju; poznaju samo broker.

To rješava dva problema odjednom. Prvo, nitko ne mora slati upite: vrijednosti stižu kad ih ima. Drugo, veza je odlazna – brojilo se povezuje s brokerom, a ne obrnuto. Zato vatrozidu ne treba dolazno pravilo, što povezivanje s oblakom uopće čini praktičnim.

QoS određuje jamstvo isporuke: 0 šalje i zaboravlja, 1 jamči barem jednu isporuku, 2 točno jednu. Za vrijednosti brojila QoS 1 uobičajen je kompromis. TLS šifrira vezu.

Način rada

Brojilo objavljuje, zainteresirani se pretplaćuju

Topic

hijerarhijska putanja, slobodno odabrana

QoS

0, 1 ili 2 – jamstvo isporuke

Tipično za

Nadzorne ploče, rješenja u oblaku, IoT platforme

MQTT veza s nadzornim pločama i rješenjima u oblaku rezervirana je za TCP/IP izvedbu.

Mreža

Što IT treba za mjerače energije u mreži?


Fiksne adrese

Brojila koja se očitavaju preko Modbus TCP-a trebaju stabilnu adresu – dodijeljenu statički ili vezanu uz MAC adresu putem DHCP rezervacije. Promjenjiva IP adresa znači da upravljački sustav gubi uređaj.

Vlastiti segment

Mjerna tehnika obično pripada u vlastiti VLAN, odvojen od uredske mreže. To olakšava pravila vatrozida i sprječava da problem u uredskoj mreži povuče za sobom i podatke za obračun.

Smjer vatrozida

Kod Modbus TCP-a klijent mora dosegnuti brojilo – dolazna veza u mjernu mrežu. Kod MQTT-a dovoljna je odlazna veza prema brokeru. Kada podaci trebaju napustiti zgradu, MQTT je stoga mnogo jednostavniji put kroz vatrozid.

Firmware

Za TCP/IP izvedbu nudimo vlastiti alat za ažuriranje; preuzimanje je niže.

Kontrolni popis prije predaje IT-u

  • Broj uređaja i potrebne IP adrese
  • Statička adresa ili DHCP rezervacija
  • VLAN i usmjeravanje do upravljačkog sustava
  • Kod MQTT-a: adresa brokera, port, TLS, pristupni podaci
  • Shema tema koja će biti čitljiva i za pet godina

Shema tema

Hijerarhija po lokaciji i funkciji umjesto po broju uređaja. objekt/zgrada/kat/mjerno-mjesto/velicina preživljava zamjenu uređaja; brojilo/0815 ne.

Primjena

Mjerači snage izravno u mreži ili preko M-Centera?


Oboje radi, a odgovor ovisi manje o brojilu nego o instalaciji oko njega.

Izravno u mreži

Ima smisla kod malo mjernih mjesta, gdje Ethernet već postoji i kada ciljni sustav sam govori Modbus TCP ili MQTT. Svako brojilo tada je zaseban mrežni čvor s vlastitom adresom i vlastitim održavanjem.

Kod većeg broja računica se okreće: dvadeset brojila znači dvadeset IP adresa, dvadeset inačica firmvera i dvadeset mjesta gdje očitavanje može neprimjetno zakazati.

Preko EMU M-Centera

M-Center očitava do 60 uređaja preko Modbus TCP-a i objedinjuje ih u jednu točku u mreži. Umjesto dvadeset uređaja IT održava jedan. A budući da isti uređaj istodobno opslužuje M-Bus i Modbus RTU, brojila iz sva tri svijeta završavaju u istoj bazi podataka.

Uz to dolazi ono što pojedinačno brojilo ne može: 16 GB memorije za povijest, nadzor oznaka pogrešaka i odstupanja te istodobno prosljeđivanje u BACnet IP, OPC UA, MQTT, (s)FTP i e-poštu – upravljanje, oblak i obračun iz jednog izvora, bez da se tri sustava bore za isto brojilo.

Pravilo

Do otprilike pet mjernih mjesta i jednog ciljnog sustava: izravno. Iznad toga, ili čim se doda drugi ciljni sustav, M-Center se gotovo uvijek isplati – ne zbog tehnike, nego zbog održavanja.

Kada odgovara

Modbus TCP ili MQTT – što odgovara čemu?


Upravljački sustav treba upitom dohvaćati trenutačne vrijednostiModbus TCP
Podaci trebaju ići u oblak ili na nadzornu pločuMQTT
Vatrozid ne dopušta dolazne vezeMQTT, jer je odlazni
Više primatelja za iste vrijednostiMQTT, putem pretplata
Postojeća SCADA govori samo ModbusModbus TCP
Mnogo brojila, više ciljnih sustavaOboje, objedinjeno preko EMU M-Centera

Dokumenti

Priručnici i tehnički listovi za preuzimanje


Ova stranica objašnjava načelo. Popisi registara, struktura telegrama, raspored stezaljki i točni parametri svake izvedbe nalaze se u priručniku za sučelje.

PDFPriručnik za TCP/IP sučelje1475 · Professional II · engleski PDFPriručnik za Modbus registre1485 · tablica registara · engleski ZIPTCP/IP alat za ažuriranjeAžuriranje firmvera za TCP/IP izvedbu PDFPriručnik za M-Center2151 · objedinjavanje i prosljeđivanje

Tok podataka

Kako mjerne vrijednosti preko MQTT-a dolaze u Joulio-Web?


Brojilo ne čeka da bude očitano – samo objavljuje svoje vrijednosti. To mijenja konfiguraciju vatrozida i omogućuje da više sustava istodobno čita istu vrijednost.

  1. Brojilo samo uspostavlja vezu – prema van, ne prema unutra. Vatrozidu zato ne treba dolazno pravilo.
  2. Svaka mjerna vrijednost odlazi kao poruka na temu. Struktura tema određuje kako se vrijednosti kasnije dodjeljuju.
  3. Broker raspodjeljuje poruku svima koji su pretplaćeni na tu temu. Joulio-Web jedan je od pretplatnika; nadzorna ploča može biti drugi.
  4. Veze su šifrirane TLS-om. Bez valjanih pristupnih podataka broker ne prihvaća poruke.

Put mjernih vrijednosti od EMU Professional II TCP/IP preko MQTT brokera do Joulio-Weba. Budući da vezu uspostavlja brojilo, smjer pravila vatrozida ostaje odlazni.

Česta pitanja

Česta pitanja o sučelju


Koja je razlika između Modbus TCP-a i MQTT-a?

Modbus TCP je dohvaćanje: klijent otvara vezu s brojilom i čita registre kad god želi. MQTT je isporuka: brojilo objavljuje svoje vrijednosti kod brokera, a zainteresirani se pretplaćuju. Modbus TCP odgovara upravljačkim sustavima i SCADA-i, MQTT nadzornim pločama i oblaku.

Koji port koristi Modbus TCP?

Standardno port 502. CRC kontrolni zbroj iz Modbus RTU-a otpada jer prijenos već osigurava TCP; umjesto toga svaki telegram nosi MBAP zaglavlje s brojem transakcije i identifikatorom jedinice.

Zašto MQTT lakše prolazi kroz vatrozid?

Zato što je veza odlazna: brojilo se povezuje s brokerom, a ne obrnuto. Modbus TCP, naprotiv, treba dolaznu vezu u mjernu mrežu. Čim podaci trebaju napustiti zgradu, MQTT je stoga mnogo jednostavniji put.

Treba li svako brojilo fiksnu IP adresu?

Kod Modbus TCP-a da – dodijeljenu statički ili vezanu uz MAC adresu putem DHCP rezervacije. Promjenjiva adresa znači da upravljački sustav gubi uređaj.

Od kada se M-Center isplati umjesto izravnog priključka na mrežu?

Kao pravilo od otprilike pet mjernih mjesta, ili čim se doda drugi ciljni sustav. M-Center očitava do 60 uređaja preko Modbus TCP-a, objedinjuje ih u jedan mrežni čvor, čuva povijest u 16 GB i istodobno opslužuje upravljanje, oblak i obračun.

Kako trebam imenovati MQTT teme?

Hijerarhijski po lokaciji i funkciji umjesto po broju uređaja. Shema poput objekt/zgrada/kat/mjerno-mjesto/velicina preživljava zamjenu uređaja; imenovanje po serijskom broju ne.

Niste sigurni odgovara li TCP/IP?


Pošaljite nam broj mjernih mjesta, udaljenosti i ciljni sustav. Reći ćemo vam koja izvedba ima smisla – i kada bi drugo sučelje bilo bolji izbor.

Telefon
+41 (0)41 545 03 00

Tehnička podrška
helpdesk@emuag.ch

Narudžbe Švicarska
orders@emuag.ch