Jak wykorzystać zewnętrzny gateway do obsługi komunikacji w protokole Modbus?

Biorąc pod uwagę znaczenie protokołu Modbus, nadal bardzo ważnym aspektem w doborze układu sterowania jest obsługa tego protokołu przez PLC / kontroler.

Szukasz oszczędności czasu poświęconego na skonfigurowanie komunikacji w programie sterownika czy eliminację błędów w implementacji algorytmu? Chcesz wykorzystać czas i zasoby PLC do innych celów i powierzyć komunikację z modbus’owymi urządzeniami dedykowanemu interfejsowi?

W czasie, kiedy co kilka chwil powstają nowe rozwiązania, gdy wchodzimy w okres Przemysłu 4.0, gdy coraz to wydajniejsze interfejsy zdobywają nowe rynki, nie można zapomnieć o wielu, wielu urządzeniach, które wykorzystują jakże historyczne już protokoły, takie jak Modbus TCP czy Modbus RTU (Modbus został opracowany w 1979 roku). Historyczne, ale ciągle powszechnie stosowane! Nie są pozbawione wad (szczególnie w okresie nasilonych cyberataków), ale ze względu na swoją prostotę i szybkość działania, są dostępne w ogromnej gamie urządzeń.

Biorąc pod uwagę znaczenie protokołu Modbus, nadal bardzo ważnym aspektem w doborze układu sterowania jest obsługa tego protokołu przez PLC / kontroler, z tym, że w wielu przypadkach nie wystarczy już jedynie wbudowana obsługa przez porty (szeregowe lub Ethernet) sterownika.

Ważna staje się możliwość zdalnego odczytu danych (szczególnie w kontekście sieci szeregowej, gdzie układanie długich kabli magistralowych jest bardzo kłopotliwe). I tutaj z pomocą przychodzą różne interfejsy, takie jak np. wyspy VersaMax IO Profinet, które umożliwiają dołożenie do układu kontrolera komunikacyjnego pracującego w protokole Modbus RTU.

Innym przykładem może być rozwiązanie oparte o układ RSTI-EP wraz z modułem interfejsu szeregowego (opisany w poprzednim nr BA (95/2019). Wspólną cechą tych interfejsów jest możliwość komunikacji w Modbus RTU z urządzeniami podrzędnymi, a jednocześnie komunikacja z kontrolerem w sieci Profinet i za jej pomocą przesyłanie danych do/z sieci szeregowej z/do kontrolera.

Układem, na który polecamy zwrócić uwagę, jest zewnętrzny Gateway – konwerter o numerze katalogowym Jet-Link 1302 – Profinet na protokół Modbus TCP i Modbus RTU. Posiada on port Ethernet, port Profinet oraz dwa porty szeregowe obsługujące RS232, RS422 i RS485.

Typowe zastosowanie to podłączenie konwertera do układu kontrolera sieci Profinet np. EPSCPE100, IC695CPE400, IC695PNC001 w ramach RX3i i odpytywanie poprzez konwerter urządzeń podłączonych po łączu szeregowym lub Ethernet obsługującym protokół Modbus TCP lub Modbus RTU (liczniki, przepływomierze falowniki, wagi i wiele innych). Konwerter pozwala na obsługę do 64 połączeń (do 64 rozkazów przesyłanych w protokole Modbus (RTU lub TCP). Obsługuje zarówno funkcje zapisu, jak i odczytu, rejestrów i bitów. Wymiana danych pomiędzy kontrolerem a konwerterem może się odbywać się ze skanem 8 ms lub dłuższym.

Komendy Modbus wykonywane są w sposób cykliczny lub zdarzeniowy. Konwerter parametryzowany jest poprzez wbudowany interfejs webowy, za pomocą którego konfigurowana jest komunikacja w protokole Modbus. Konwerter poprzez interfejs serwera webowego pozwala również na diagnostykę komunikacji poprzez śledzenie ruchu sieciowego i podgląd odczytywanych wartości.