Modbus RTU-Sensoren mit Peakboard ansteuern: Ein Leitfaden von Grund auf

Die Grundidee von Modbus

Die Grundidee besteht darin, mehrere Sensoren in ein Bussystem zu integrieren, wobei jeder Sensor eine Adresse hat. Jedes Mal, wenn der Master (wie eine SPS) einen Wert von den Sensoren anfordert, sendet er ein Anfragepaket mit der Adresse des Sensors auf den Bus. Der Sensor sendet daraufhin seine Antwort zurück. Abhängig von der Art der Antwort gibt es vier Hauptstrukturen, um den Datenaustausch zu organisieren:

• Ein diskreter Eingang
• Ein diskreter Ausgang
• Ein Halteregister, für Befehls- und Konfigurationswerte
• Ein Eingangsregister, das die tatsächlichen Messungen oder Werte des Sensors enthält

Da Sensorwerte abgefragt werden, wird das Eingangsregister verwendet.

Modbus RTU vs. Modbus TCP und die erforderliche Hardware

Die meisten Modbus-Sensoren sind RTU-Sensoren, die nur seriell kommunizieren. Dieser Standard heißt RS485. In diesem Beispiel wird ein Jiaminye-Temperatur- und Feuchtesensor RS485 Serial Communication Temperature Sensor verwendet. Die folgende Abbildung zeigt, wie dieser Sensor aussieht. Neben den beiden Stromleitungen gibt es zwei Kommunikationsleitungen.

Warum ein Modbus RTU zu Modbus TCP Gateway verwenden?

Peakboard funktioniert am besten, wenn es an ein modernes Netzwerk angeschlossen werden kann, ohne mit einzelnen Kabeln und serieller Kommunikation hantieren zu müssen. Deshalb wird ein Modbus RTU zu Modbus TCP Gateway Serial to Ethernet Converter benötigt, der die serielle Kommunikation in etwas umwandelt, das mit einem modernen LAN-Kabel adressiert werden kann. Das eigentliche Protokoll bleibt das gleiche, es ist nur ein physikalischer Konverter. Normalerweise wird der Begriff Modbus RTU für den alten Stil und Modbus TCP für den neuen Stil verwendet. Peakboard unterstützt nur Modbus TCP und dieser RTU/TCP Konverter hilft dabei, jeden Modbus Sensor für Peakboard verfügbar und adressierbar zu machen. Der Sensor wird an den Konverter angeschlossen und der Konverter ist im selben LAN verfügbar wie die Peakboard Box (und der Peakboard Designer).

Die Modbus-Datenquelle konfigurieren im Designer

Die Konfiguration der Datenquelle ist nicht allzu kompliziert, wenn man sie mit der soeben beschriebenen Hardwarekonfiguration vergleicht. Zwei Dinge müssen angegeben werden im Peakboard Designer:

• Die IP-Adresse des RTU/TCP-Konverters.
• Die Busadresse des Sensors innerhalb des Modbus-Bussystems (Unit ID). In diesem Fall: 1.

Außerdem wird angegeben, dass mehrere Eingangsregister und zwei Datenpunkte gelesen werden sollen. Im Idealfall funktioniert die Vorschau sofort und zeigt die Temperatur- und Feuchtedaten an. Die Temperatur wird in diesem Beispiel in Zehntelgrad und die Feuchte in Zehntelprozent angegeben.

Das folgende Bild zeigt, wie man die Zahlen korrekt formatiert und wie die Zahlen richtig formatiert werden. Es ist kein Scripting erforderlich. Die Standardformatierungsoptionen werden verwendet, um den Multiplikator, die Maßeinheit und die Anzahl der Dezimalstellen anzupassen. Das war’s.

Ergebnis und Fazit

Wie in diesem Artikel erläutert, ist es ganz einfach, Modbus sowohl mit TCP als auch mit RTU zu beherrschen, solange du die Hardware gut kennst und grundlegende Kenntnisse über Modbus hast. Noch wichtiger ist es zu wissen, wie der Sensor tatsächlich im Kontext der seriellen Kommunikation arbeitet. Leider führt kein Weg daran vorbei, die Dokumentation jedes Sensors zu lesen. Es gibt keinen Standard, wie die Werte adressiert und interpretiert werden können. Jeder Hersteller hat seine eigene Implementierung.

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