Gateway Modbus RTU

Контроллеры Wiren Board могут выступать в роли Slave-устройства и транслировать сообщения из выбранных MQTT-топиков в регистры Modbus RTU. Для каждого топика или группы можно указать свой modbus-адрес и номера регистров.

Функция трансляции топиков может быть полезна для настройки взаимодействия между контроллером Wiren Board и внешним программным обеспечением, например, SCADA-системы с поддержкой Modbus RTU.

Настройка

Настройка Modbus-RTU шлюза в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

После установки wb-mqtt-mbgate нужно указать топики, отображаемые в регистры Modbus RTU, уточнить их адреса и выбрать формат регистров.

Чтобы открыть настройку шлюза, в веб-интерфейсе перейдите в раздел Settings → Configs → MQTT to Modbus TCP and RTU slave gateway configuration

Modbus binding

Выберите здесь тип шлюза — RTU, а также serial-порт, на котором будет доступен шлюз и параметры соединения:

• Path to device — адрес serial-порта контроллера,
• Baud rate — скорость соединения,
• Parity — контроль четности,
• Data bits — биты данных,
• Stop bits — стоп-биты.

MQTT connection

Здесь можно настроить параметры для подключения к брокеру сообщений MQTT. По умолчанию шлюз использует MQTT-брокер контроллера. Также вы можете настроить аутентификацию при подключении к брокеру.

Обязательные параметры:

• Address — адрес брокера сообщений. По умолчанию: localhost — подключение к брокеру контроллера.
• Port — номер порта, по которому доступен брокер. По умолчанию: 1883.

Нажав на кнопку Properties вы можете включить дополнительные параметры:

• Keep-alive interval — интервал ожидания ответа от брокера. Если сообщение не пришло — запрос повторяется.
• Enable username+password authentification — если брокер требует аутентификации с помощью логина и пароля, установите этот флаг. Также потребуется указать данные учетной записи:
  • Login — имя пользователя.
  • Password — пароль.

Register bindings

В этом разделе можно настроить соответствия топиков и регистров.

Раздел содержит список всех найденных каналов в очереди сообщений MQTT, распределённых по типу. Каналы определяются по имени топика: в список вносятся все топики, соответствующие шаблону /devices/+/controls/+, при этом в списке они отображаются как +/+. Например, если в брокере сообщений обнаружено сообщение с топиком /devices/alarms/controls/alarm_test, то в этом списке канал будет записан как alarms/alarm_test.

Если в брокере сообщений появились новые каналы, например, при подключении нового устройства — они будут добавлены в список при перезапуске службы. Чтобы перезапустить службу, сохраните конфигурацию или перезапустите контроллер.

Каналы распределены по четырем группам — типам регистров в Modbus:

• Discrete inputs — дискретные входы. Двоичные значения 1/0, доступные только на чтение. Например, состояния входов GPIO.
• Coils — регистры флагов. Двоичные значения, доступные на чтение и на запись: переключатели состояний реле и т.п.
• Input registers — регистры ввода. Численные значения, доступные только на чтение: значение с датчика температуры, давления и т.п.
• Holding registers — регистры хранения. Численные значения, доступные на чтение и на запись: яркость освещения, уставки температуры и т.п.

Распределение происходит автоматически на основании описания канала в топиках: /devices/+/controls/+/meta/+.

Remap addresses after edit — если произошло наложение адресов, то обновить адреса устройств. Если установить флаг и сохранить настройки, то файл будет проанализирован на наложение адресов. Если наложения будут обнаружены, сервис попытается устранить их и после операции снимет флаг. Обновите страницу клавишами Ctrl+Shift+R, чтобы считать внесенные сервисом изменения.

ВНИМАНИЕ: используйте флаг Remap addresses after edit только на настраиваемой системе — адреса любых каналов могут измениться, в том числе и настроенных ранее.

Discrete inputs and Coils

Для дискретных и числовых регистров доступны параметры:

• Enabled — флаг, включающий привязку канала к регистру. По умолчанию все каналы отключены.
• MQTT Device — имя канала в формате +/+, как соответствие /devices/+/controls/+/.
• Meta-type — тип канала, полученный из очереди MQTT. Параметр отображен только «для пользователя», не влияет на работу службы.
• Modbus unit ID и Start address — адресные поля Modbus RTU. Определяются хешированием от имени канала. Таким образом, одинаковые каналы на разных контроллерах с большой вероятностью будут иметь одинаковые адресные поля. Адреса 1 и 2 зарезервированы за пользователем, поэтому ни один канал не будет назначен на них автоматически.

Input- и Holding-registers

Для Input- и Holding-регистров, доступны все параметры дискретных и числовых, а также дополнительно:

• Register format — тип хранимых данных:
  • Signed integer — знаковое целое;
  • Unsigned integer — беззнаковое целое;
  • BCD — двоично-десятичное беззнаковое целое. Например, десятичное значение 123 будет кодироваться как 0x123 == 291;
  • IEEE 754 float — число с плавающей точкой;
  • Varchar — текстовое поле фиксированного размера (1 символ на регистр).

• Size (in bytes) — размер данных в байтах. Нужно учитывать, что для всех типов, кроме текстового, в один регистр укладывается два байта:
  • для целочисленных типов — 2, 4 и 8 байт — это будет 1, 2 и 4 регистра соответственно;
  • для чисел с плавающей точкой — 4 и 8 байт, то есть 2 и 4 регистра соответственно;
  • для текстовых полей — любое неотрицательное значение.

• Maximum value — максимальное значение поля. Требуется для каналов типа range. Все значения больше максимума будут заменены на максимальное.

• Value scale — множитель значения. Например, если множитель равен 2 и в канале появилось значение 10, значение регистра будет 20. И наоборот, если в регистр было записано значение 30, в брокер уйдёт сообщение со значением 15.

• Byte swap — поменять порядок байт в modbus-регистрах. По умолчанию значения записываются в регистры в формате big-endian. Если установить этот флаг, регистр будет интерпретироваться как little-endian. Важно: флаг действует только на отдельные регистры; в случае составных значений (размером больше 2 байт), меняется порядок только в каждом двухбайтном слове. Например, значение 0x12345678 будет записываться как 0x34127856,

• Word swap — поменять порядок слов для составных значений. Например, значение 0x12345678 будет записываться как 0x56781234.

Таким образом, чтобы записать значение в формате little-endian, нужно установить оба последних флага.