Реализация Modbus slave

• Общее описание Modbus slave
• Конфигурирование ModbusTCP slave
• Конфигурирование списка регистров для ModbusSlave
• Настройка передачи файлов в ModbusSlave (0x66)
• Поддержка "MODBUS Encapsulated Interface" (0x2B)[0x0E]
• Диагностические функции (0x08)

Общее описание Modbus slave

Класс реализует базовые функции для протокола Modbus в slave режиме. Реализацию Modbus RTU - см. RTUExchange. Реализацию Modbus slave (TCP) - см. MBSlave. Список регистров с которыми работает процесс задаётся в конфигурационном файле в секции <sensors>. см. Конфигурирование ModbusTCP slave

В данной версии поддерживаются следующие функции:

• 0x02 - read input status
• 0x03 - read register outputs or memories or read word outputs or memories
• 0x04 - read input registers or memories or read word outputs or memories
• 0x05 - forces a single coil to either ON or OFF
• 0x06 - write register outputs or memories
• 0x08 - Diagnostics (Serial Line only)
• 0x0F - force multiple coils
• 0x10 - write register outputs or memories
• 0x14 - read file record
• 0x15 - write file record
• 0x2B - Modbus Encapsulated Interface
• 0x50 - set date and time
• 0x66 - file transfer

Конфигурирование ModbusTCP slave

Конфигурирование процесса осуществляется либо параметрами командной строки либо через настроечную секцию.

Секция с настройками

При своём старте, в конфигурационном файле ищётся секция с названием объекта, в которой указываются настроечные параметры по умолчанию. Пример:

        <MBSlave1 name="MBSlave1" default_mbaddr="0x31"
        afterSendPause="0"
        reg_from_id="0"
        replyTimeout="60"
        askcount_id=""
        respond_invert=""
        respond_id=""
        timeout=""
        heartbeat_id=""
        initPause=""
        force=""
        ...

• default_mbaddr - адрес по умолчанию для данного устройства. Если указан адрес 255 - ответ будет на любые сообщения.
• afterSendPause - принудительная пауза после посылки ответа
• reg_from_id - номер регистра брать из ID датчика
• replyTimeout - таймаут на формирование ответа. Если ответ на запрос будет сформирован за большее время, он не будет отослан.
• askcount_id - идентификатор датчика для счётчика запросов
• respond_id - идентификатор датчика наличия связи. Выставляется в "1" когда связь есть.
• respond_invert - инвертировать логику выставления датчика связи (т.е. выставлять "1" - когда нет связи).
• heartbeat_id - идентификтор датчика "сердцебиения". См. Слежение за "живостью" объектов ("сердцебиение")
• initPause - пауза перед началом работы, после активации. По умолчанию 3000 мсек.
• force - [1,0] перезаписывать ли значения в SharedMemory каждый раз (а не по изменению).
• timeout msec - таймаут, для определения отсутствия связи

Специфичные для RTU настройки:

            device="/dev/ttyS0" speed="9600" use485F="1" transmitCtl="0">

• device - устройство (порт)
• speed - скорость обмена
• use485F - [0,1] - использовать специальный класс для обмена по RS485 на контрллерах фаствел (убирает echo программным путём).
• transmitCtl - [0,1] - управлять ли приёмопередатчиков (ну программном уровне). Обычно это на аппаратном или драйвером.

Специфичные для TCP настройки:

        iaddr="localhost" iport="502"

• iaddr - ip адрес данного устройства
• iport - tcp порт.

Параметры запуска

При создании объекта в конструкторе передаётся префикс для определения параметров командной строки. По умолчанию xxx="mbs". Далее приведены основные параметры:

--xxx-name ID - идентификатор процесса.

--xxx-default-mbaddr addr1 - slave-адрес по умолчанию для данного устройства. Если указан адрес 255 - ответ будет на любые сообщения.

--xxx-timeout или timeout msec - таймаут на определение отсутсвия связи.

--xxx-reply-timeout msec - таймаут на формирование ответа.

--xxx-initPause или initPause msec - пауза перед началом работы, после активации. По умолчанию 50 мсек.

--xxx-force или force [1|0]

• 1 - перечитывать/перезаписывать значения входов из SharedMemory на каждом цикле
• 0 - обновлять значения только по изменению

--xxx-reg-from-id или reg_from_id [1|0]

• 1 - в качестве регистра использовать идентификатор датчика
• 0 - регистр брать из поля tcp_mbreg

--xxx-default-mbfunc или default_mbfunc [0...255] - Функция подставляемая по умолчанию, если не указан параметр mbfunc. Действует только если включён контроль функций (check-mbfunc). --xxx-check-mbfunc [0|1] -

• 1 - включить контроль (обработку) свойства mbfunc. По умолчанию: отключёна. Если контроль включён то разрешено использовать один и тот же регистр но для разных функций.
• 0 - игнорировать свойство mbfunc..

--xxx-heartbeat-id или heartbeat_id ID - идентификатор датчика "сердцебиения" (см. Слежение за "живостью" объектов ("сердцебиение"))

--xxx-heartbeat-max или heartbeat_max val - сохраняемое значение счётчика "сердцебиения".

--xxx-activate-timeout msec . По умолчанию 2000. - время ожидания готовности SharedMemory к работе.

--xxx-allow-setdatetime 0,1 - Включить функцию 0x50. Выставление даты и времени.

Настройки протокола RTU:

--xxx-dev devname - файл устройства

--xxx-speed - Скорость обмена (9600,19920,38400,57600,115200)

Настройки протокола TCP:

--xxx-inet-addr [xxx.xxx.xxx.xxx | hostname ] - this modbus server address

--xxx-inet-port num - this modbus server port. Default: 502.

Конфигурирование списка регистров для ModbusSlave

Конфигурационные параметры задаются в секции <sensors> конфигурационного файла. Список обрабатываемых регистров задаётся при помощи двух параметров командной строки

--xxx-filter-field - задаёт фильтрующее поле для датчиков

--xxx-filter-value - задаёт значение фильтрующего поля. Необязательный параметр.

Предупреждения:

Если в результате список будет пустым, процесс завершает работу.

Пример конфигурационных параметров:

  <sensors name="Sensors">
    ...
    <item name="MySensor_S" textname="my sesnsor" iotype="DI"
          mbs="1" mbs_mbaddr="0x02" mbs_mbreg="1"
     />
    <item name="MySensor2_S" textname="my sesnsor 2" iotype="DI"
          mbs="1" mbs_mbaddr="0x01" mbs_mbreg="1"
     />
    ...
  </sensors>

Предупреждения:

По умолчанию для свойств используется заданный в конструктроре префикс "mbs_".

К основным параметрам настройки датчиков относятся следующие (префикс mbs_ - для примера):

• mbs_mbadrr - адрес к которому относиться данный регистр. Если не используется параметр default_mbaddr.
• mbs_mbreg - запрашиваемый/записываемый регистр. Если не используется параметр reg_from_id.

Помимо этого можно задавать следующие параметры:

• mbs_vtype - тип переменной. см VTypes::VType.
• mbs_rawdata - [0|1] - игнорировать или нет параметры калибровки (cmin,cmax,rmin,rmax,presicion,caldiagram)
• mbs_iotype - [DI,DO,AI,AO] - переназначить тип датчика. По умолчанию используется поле iotype.
• mbs_nbyte - [1|2] номер байта. Используется если mbs_vtype="byte".

• accessmode - режим доступа к регистру. "ro" - read only "wo" - write only "rw" - read/write. Режим по умолчанию.

Предупреждения:

Регистр должен быть уникальным. И может повторятся только если указан параметр nbyte.

Настройка передачи файлов в ModbusSlave (0x66)

Данная реализация позволяет передавать по протоколу Modbus заранее заданные файлы. Настройка происходвится в конфигурационном файле.

            <filelist>
                <!-- Список файлов разрешённых для передачи по modbus
            directory - каталог где лежит файл. Можно не задавать
                'ConfDir' - берётся из настроек (см. начало этого файла)
                'DataDir' - берётся из настроек (см. начало этого файла)
                'xxx'  - прямое указание каталога
        -->
                <item directory="ConfDir" id="1" name="configure.xml"/>
                <item directory="ConfDir" id="2" name="VERSION"/>
                <item directory="/tmp/" id="3" name="configure.xml.gz"/>
                <item directory="ConfDir" id="4" name="SERIAL"/>
            </filelist>

• id - задаёт идентификтор файла (собственно он и будет запрашиваться.
• name - название файла
• directory - каталог где храниться файл.

Поддержка "MODBUS Encapsulated Interface" (0x2B)[0x0E]

            <MEI>
                <!-- ВНИМАНИЕ: должен заполняться в соответсвии со стандартом. ObjectID и DeviceID не случайны.. -->
                <device id="0x01">
                    <object id="0" comm="VendorName">
                        <string value="etersoft"/>
                    </object>
                    <object id="1" comm="ProductCode">
                        <string value="uniset"/>
                    </object>
                    <object id="2" comm="MajorMinorRevision">
                        <string value="1.6"/>
                    </object>
                </device>
                <device id="0x02">
                    <object id="3" comm="VendorURL">
                        <string value="http://www.etersoft.ru"/>
                    </object>
                    <object id="4" comm="ProductName">
                        <string value="uniset"/>
                    </object>
                    <object id="5" comm="ModelName">
                        <string value="uniset:MBSlave"/>
                    </object>
                    <object id="6" comm="UserApplicationName">
                        <string value="MBSlave1"/>
                    </object>
                </device>
                <device id="0x03">
                    <object id="128" comm="private objects">
                        <string id="129" value="etersoft"/>
                        <string id="130" value="uniset"/>
                        <string id="131" value="1.6"/>
                        <string id="132" value="http://www.etersoft.ru"/>
                        <string id="133" value="MBSlave1"/>
                    </object>
                </device>
            </MEI>

Диагностические функции (0x08)