Modbus-устройства: различия между версиями

Материал из TekonWiki
Перейти к навигацииПерейти к поиску
Нет описания правки
 
(не показано 129 промежуточных версий этого же участника)
Строка 1: Строка 1:
[[Category:Интеграция]]
[[Category:Modbus]]


== Введение ==
Modbus - это коммуникационный протокол широко применяемый в промышленности. Он определяет правила пересылки данных при взаимодействии устройств.


Мы можем реализовать диспетчеризацию и управления практически любого устройства, если оно поддерживает данный протокол.


Есть несколько модификаций данного протокола:
* Modbus RTU
* Modbus TCP
* Modbus ASCII (в настоящее время не поддерживается в АСУД-248)


Само слово "Modbus" - ничего не говорит об [[M-Bus, Modbus, RS-485|интерфейсе]] между устройствами.


Протокол Modbus может работать поверх интерфейсов RS-485/RS-232, компьютерной сети и других.
== Введение ==
 
Изменения и дополнения:
 
'''05-07-2023'''
 
*поддержка типа специального типа ARRAY
 
Настройка Modbus  в  АСУД.SCADA может быть выполнена двумя способами:
 
*'''Основной '''- регистрация устройства непосредственно  в Tekon OPC-сервер
**доступно с версии АСУД.SCADA 2.6.3
**целесообразно использовать на всех новых объектах где добавляются Modbus-устройства
**при этом все настройки выполняются непосредственно в ОРС-сервере
**опрос устройства осуществляется непосредственно OPC-сервером, программа [[KCSLogger|KCSLogger]] не нужна 
*'''Устаревший''' - регистрация устройства в программе ASUDBase
**целесообразно использовать, если у вас уже есть Modbus-устройства, зарегистрированные в программе ASUDBase
**опрос осуществляется программой [[KCSLogger|KCSLogger]] 
 
Данная статья ориентируется на настройку Modbus-устройств непосредственно в OPC-сервере '''версии 2.7.2 (и выше) '''и не расматривает возможность настройки устройств в программе [[ASUDBase|ASUDBase]]
 
Если, по каким-то причинам вы планируете выполнять настройку устройств в программе [[ASUDBase|ASUDBase]], либо  в АСУД.SCADA '''2.5.х и ранее''' , а также настройку Modbus c конценратором  [[КЦС-М|КЦС-М]] смотри [http://wiki.tekon.ru/index.php?title=Modbus-устройства&oldid=6438 предыдщую редакцию статьи].
 
АСУД.SCADA позволяет реализовать взаимодействие с '''ЛЮБЫМИ''' устройствами, поддерживающими протокол Modbus.
 
Modbus-устройства могут быть подключены:
 
*концентраторам [[КЦС-IPM|КЦС-IPM]] / [[КУН-IP|КУН-IP]]
*контроллеру [[КИО-2MRS|КИО-2MRS]]
*напрямую по компьютерной сети.
 
Если вы используете обычную [[TL-линия|TL-линия]] связи, обратите внимание на возможность подключения  [[КЦС-IPM|КЦС-IPM]] через [[IP-удлинитель|IP-удлинитель]].


Следовательно, если известно, что устройство поддерживает протокол Modbus следует уточнить, какие физические интерфейсы есть у устройства и поддерживаются ли они в АСУД-248.
Тракт передачи данных:
<pre>Устройство Modbus -- RS-485 -- Концентратор / КИО -- Компьютерная сеть -- АРМ-диспетчер
Устройство Modbus с Ethernet -- Компьютерная сеть -- АРМ-диспетчера
</pre>


С точки зрения доступа к данным устройство Modbus представляет собой таблицу, примерно следующего вида
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! Адрес регистра !! Атрибуты!! Параметр !! Значение
| Поддерживаются спецификации
| Modbus-RTU, Modbus TCP
|-
|-
| 1 || R/W, Целое число || Уставка температуры || 15
| Чтение данных
| одиночное, групповое
|-
|-
| 2 || R,  Целое число * 10 || Температура наружного воздуха || -156
| Запись данных
| одиночная
|-
|-
| 301 || R, Дробное число || Частота сети || 49,8
| Число подключаемых устройств
| до 255* на каждом интерфейсе
|}
|}
где,
* Адрес регистра - уникальный идентификатор параметра, по которому осуществляется запрос значения параметра
* Атрибуты - атрибуты параметра
** R - параметр можно читать
** W - параметр можно записывать
** Целое число - параметр представляет собой целое число
** Целое число * 10 - параметр следует разделить на 10 перед отображением в SCADA
** Дробное число - параметр представляет собой дробное число
* Параметр - описание параметра
* Значение - текущее значение параметра


'''Внимание!'''
&nbsp;
Таблица должна быть отражена в технического документации конкретного устройства.  
<nowiki>* - подробнее см. спецификацию подключаемого устройства и интерфейса подключения.</nowiki>
Таблица не универсальна для разного типа Modbus-устройств.
 
Без наличия таблицы настроить устройство не получится.
'''Внимание:'''
 
*Требуется наличие [[USB-ключ_защиты|USB-ключа защиты]] АСУД.SCADA.<br/> В ключе защиты ПО АСУД.SCADA должно быть прописано число [[Драйвер_EXT-модуля|драйверов EXT-модуля]], соответствующее общему числу подключаемых приборов.<br/> Для тестового опроса устройства в конфигураторе ОРС-сервера драйвер<u>не требуется</u>.
*Следует придерживаться следующего правила при адресации Modbus-устройств: устройства, подключаемые к одному IP-концентратору должны иметь уникальные адреса<br/> (RS-идентификаторы).
 
== Modbus-протокол. Общая информация ==
 
Modbus - это коммуникационный протокол широко применяемый в промышленности. Он определяет правила пересылки данных при взаимодействии устройств.
 
Мы можем реализовать диспетчеризацию и управления практически любого устройства, если оно поддерживает данный протокол.


Для некоторых типов Modbus-устройств, например: свободно программируемых контроллеров, таблица может зависеть от проекта, зашитого в контроллер. Т.е. может быть сформирована в штатном ПО только после создания проекта (см. например [[PIXEL]]).
Есть несколько модификаций данного протокола:


== Modbus и АСУД-248 ==
*Modbus RTU
АСУД-248 позволяет реализовать взаимодействие с устройствами по протоколу Modbus.
*Modbus TCP
*Modbus ASCII (в настоящее время не поддерживается в АСУД-248)


Modbus-устройства могут быть подключены к концентраторам:
Само слово "Modbus" - ничего не говорит об [[M-Bus,_Modbus,_RS-485|интерфейсе]] между устройствами.
* КЦС-IPM / КУН-IPM
* КЦС-М (есть ограничения в типе поддерживаемых устройств, подробнее см. далее)
* напрямую по компьютерной сети.


=== [[КЦС-IPM]] / [[КУН-IP]]  ===
Протокол Modbus может работать поверх интерфейсов RS-485/RS-232, компьютерной сети и других.


Тракт передачи данных:
С точки зрения доступа к данным устройство Modbus представляет собой таблицу, примерно следующего вида
Устройство Modbus -- RS-232/485 --  [[КЦС-IPM]] / [[КУН-IP]] -- Компьютерная сеть -- [[АРМ-диспетчера]]


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
| Поддерживаются спецификации || Modbus-RTU, Modbus TCP
! Адрес регистра
! Атрибуты
! Параметр
! Значение
! Реальное значение
|-
|-
| Чтение данных || одиночное, групповое
| 1
| R/W, Целое число
| Уставка температуры
| 15
| 15
|-
|-
| Запись данных || одиночная
| 2
| R, Целое число * 10
| Температура наружного воздуха
| -156
| -15,6
|-
|-
| Число подключаемых устройств || до 255* на каждом интерфейсе
| 301
| R, Дробное число
| Частота сети
| 49,8
| 49,8
|}
|}


<nowiki>
где,
* - подробнее см. спецификацию подключаемого устройства и интерфейса подключения.
</nowiki>


'''Внимание:'''
*Адрес регистра - уникальный идентификатор параметра, по которому осуществляется запрос значения параметра<br/> Идентификатор находится в диапазоне 0 .. 65536.  
* Требуется наличие USB-ключа защиты АСУД.SCADA. Опрос Modbus-устройств осуществляется программой [[KCSLogger]]. В ключе защиты ПО АСУД.SCADA должно быть прописано число [[Драйвер_EXT-модуля | драйверов EXT-модуля]], соответствующее общему числу подключаемых приборов.  
*Атрибуты - атрибуты параметра
* Следует придерживаться следующего правила при адресации Modbus-устройств: устройства, подключаемые к одному IP-концентратору должны иметь уникальные адреса (RS-идентификаторы).
**R - параметр можно читать
* С помощью утилиты [[KCS_DEMO.EXE]] существует возможность в тестовом режиме проверить связь с Modbus-устройством (наличие USB-ключа при этом не требуется). При первом подключении устройства к АСУД-248 настоятельно рекомендуется воспользоваться данной утилитой.
**W - параметр можно записывать
* Начиная с версии 1.5-61 в программу ASUDBase также встроена функция тестового опроса Modbus-устройства (подробнее см. далее).
**Целое число - параметр представляет собой целое число
**Целое число * 10 - параметр следует разделить на 10&nbsp;для получения реального значения
**Дробное число - параметр представляет собой дробное число 
*Параметр - описание параметра
*Значение - текущее значение параметра


=== Прямое подключение по компьютерной сети ===
'''Внимание!'''
 
Таблица должна быть отражена в технического документации конкретного устройства.
Тракт передачи данных:
  Таблица не универсальна для разного типа Modbus-устройств.
  Устройство Modbus с Ethernet -- Компьютерная сеть -- [[АРМ-диспетчера]]
Без наличия таблицы настроить устройство не получится.


Остальное аналогично случая подключения к КЦС-IPM / КУН-IP
Для некоторых типов Modbus-устройств, например: свободно программируемых контроллеров, таблица может зависеть от проекта, записанного в контроллер.<br/> Т.е. может быть сформирована в штатном ПО контроллера только после создания файла-проекта (см. например [[PIXEL|PIXEL]]).


=== [[КЦС-М]] ===  
=== Таблицы регистров ===


Тракт передачи данных:
Все регистры Modbus-устройства доступные на чтение / запись условно хранятся в 4-х таблицах:
Устройство Modbus -- RS-485 --  [[КЦС-М]] -- [[TL-линия]] -- [[Пульт-ПК]] или [[КИО]]


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
| Поддерживаются спецификации || Modbus-RTU
! Таблица
! Функция чтения
! Тип данных
! Разрешены Чтение (R) / Запись (W)
! Функция записи
|-
|-
| Чтение данных || одиночное, групповое
| Регистры флагов (Coils)
| style="text-align: center;" | 0х1
| style="text-align: center;" | 0 или 1
| style="text-align: center;" | R / W
| style="text-align: center;" | 0x5
|-
|-
| Запись данных || не поддерживается
| Дискретные входы (Discrete Inputs)
| style="text-align: center;" | 0х2
| style="text-align: center;" | 0 или 1
| style="text-align: center;" | R
| style="text-align: center;" | -
|-
|-
| Интерфейс подключения || '''только RS-485'''
| Регистры хранения (Holding Registers)
|-
| style="text-align: center;" | 0х3
| Режим работы интерфейса|| '''только 8-N-1'''
| числовой/строковый
|-
| style="text-align: center;" | R / W
| Скорость интерфейса|| 9600, 19200 или 38400
| style="text-align: center;" |  
0x10 или 0х6
 
(см. параметр AW далее)
 
|-
|-
| Число подключаемых устройств || 1
| Регистры ввода (Input Registers)
| style="text-align: center;" | 0х4
| числовой/строковый
| style="text-align: center;" | R
| style="text-align: center;" | -
|}
|}


'''Внимание! Важно!'''
Каждый регистр:
Подключение Modbus-устройств через концентратор КЦС-М имеет ряд особенностей.
1. Не требуется наличие [[Драйвер_EXT-модуля | драйверов EXT-модуля]].
2. Конфигурация Modbus-устройства должна быть прошита непосредственно на КЦС-М
В связи с необходимостью прошивки КЦС-М крайне рекомендуется предварительно выполнить тестовое чтение данных Modbus-устройства с помощью программы [[KCS DEMO.EXE]], подключившись к устройству ноутбуком с помощью преобразователя RS-485/RS-232 (USB). Вы должны проверить правильность чтения всех регистров, чтобы корректно выполнить настройку адресного пространства Modbus-устройства и создать корректный файл прошивки для концентратора КЦС-М  (как описано ниже). 
Исправление неточностей настройки после прошивки КЦС-М будет крайне затруднительно!!!
Любые изменения конфигурации Modbus-устройства приведут к необходимости перепрошивки КЦС-М.


Программное обеспечение используемое при подключении Modbus-устройств в КЦС-М:
*это ячейка размером в 2-байта.  
* АСУД.SCADA версии 2.3.9 и выше
*имеет уникальный адрес.  
* или ASUDBase версии 1.5-71, утилита OPC Server\tools-server\kcsmprog.exe версии 1.2


Последовательность настройки Modbus-устройства при подключении к КЦС-М
В зависимости от типа Modbus-устройва адресное пространство таблиц может быть объединено, т.е.&nbsp; регистр с адресом 0 в таблице HoldReg, аналогичен (полностью соответствует) адресу 0 в таблице InpReg (это можно понять либо из документации, либо при тестовом опросе устройства).
* Выполнить тестовое чтение данных с помощью программы [[KCS DEMO.EXE]]
* Выполнить регистрацию устройства в программе ASUDBase, как описано в статье ниже
** Номер концентратора трехзначный (102, 215 и т.п. при подключении к Пульту) или пятизначный (ID_KIO * 10000 + Номер, при подключении КЦС-М к КИО)
** При регистрации концентратора НЕ ставьте галочку IP-соединение
** Тип Modbus-устройства - Modbus RTU
** В адресном пространстве Modbus использовать только числовые типы данных (нельзя использовать побитовую разбивку, т.е. применять настройку Блок/Бит)
* Сохранить файл конфигурации, нажав на кнопку КЦС-М в окне настройки Modbus
** В папке OPC Server \ Settings  появится файл Номер_КЦС-М.mbs  (например:  803.mbs, 10315.mbs и т.п.)
** Свой файл конфигурации должен быть создан для каждого КЦС-М
* Выполнить прошивку КЦС-М c помощью программы [[KCSMPROG.EXE]]
* Подключить КЦС-М к устройству
* Настроить КЦС-М в ОPC-сервере, выбрав в качестве подключенного устройства  MODBUS RTU.


Пример MBS-файла конфигурации
Если вы затрудняетесь с тем, какой тип регистра указывать - используйте HoldReg.
<nowiki>
3 232C 1 16 # SHORT 1 508
3 232D 1 16 # SHORT 1 509
3 232E 1 16 # SHORT 1 561
3 2339 1 16 # BIT 1 510
3 233A 1 16 # BIT 1 515
3 233B 1 16 # BIT 1 523
3 233D 1 16 # BIT 1 539
3 233F 1 16 # BIT 1 545
3 4650 1 16 # SHORT 1 571
</nowiki>


При внесении изменений в окне настройки адресного пространства Modbus-устройства и создания нового файла, КЦС-М подлежит перепрошивке только при изменении любых данных в строке до символа #.
Иногда в документации на устройство можно увидеть, что адреса регистров&nbsp; обозначаются 5-ти&nbsp;(или 6-ти) значными числами: логическими адресами.&nbsp;


== Настройка ПО АСУД.SCADA ==
Старшая цифра логического адреса при этом обозначает тип регистра, а остальные цифры - физический адрес регистра.


Настройка программного обеспечения АСУД.SCADA заключается в:
{| border="1" cellpadding="1" cellspacing="1" class="wikitable" style="width: 500px;"
* регистрации Modbus-устройства в программе ASUDBase;
|-
* настройке OPC-сервера: устройство Контейнер оборудования + Прибор учета;
! scope="col" | Старшая цифра логического адреса
* настройка карты АСУД.SCADA  - примитивы
! scope="col" | Начальный логический адрес
** дискретный датчик - сигналы аварии (неисправностей);
! scope="col" | Тип данных
** цифровой индикатор - данные температуры, давления;
|-
** текстовое поле - информация о режимах работы оборудования, возможность записи значений в Modbus устройство.
| 0
| 00001
| Coil
|-
| 1
| 10001
| DiscInp
|-
| 3
| 30001
| InpReg
|-
| 4
| 40001
| HoldReg
|}


== Регистрация Modbus-устройств в программе ASUDBase ==
Как правило, при таком указании логических адресов считается что базовый регистр устройства = 1&nbsp; (т.е. из адреса еще нужно будет вычесть единицу)
Настройка регистров Modbus-устройства осуществляется с помощью программы ASUDBase (версии 1.5-14 и выше).


Откройте окно Настройка\Регистрация и введите данные подключения Modbus-устройства
Например: логический адрес = 40568


<center>
*Тип регистра 4 =&nbsp;HoldReg
[[Файл:Mb_abase10.JPG|600px|Регистрация устройства Modbus]]
*Физический адрес регистра = 568 - 1 = 567


Рисунок - Регистрация устройства Modbus
'''Замечание!'''<br/> При регистрации устройства единицу все время вычитать не нужно, вы просто указываете в настройках устройства значение базового регистра = 1.
</center>


* Номер концентратора указать 901...999, 1901...1999, 2901...2999, ...  
Для определения значения, хранящегося в регистре, необходимо, исходя из документации, корректно указать&nbsp;тип данных.


Или номер будет проставлен автоматически после установки флажка "IP-соединение". Номер должен быть уникальным для каждого добавляемого устройства (фактически этот номер используется лишь для идентификации Modbus-устройства в базе данных).


* Прибор - выбрать тип устройства: Modbus RTU или Modbus TCP, в зависимости от протокола реализуемого устройством.


* Modbus из выпадающего списка выбрать тип подключаемого устройства (если устройство еще не было добавлено - оставить поле пустым).


Также следует указать
=== Типы данных ===
* Мастер устройство (КЦС-IPm, КУН-IPm, прямое IP),
* IP-адреса
* Порт
** 5000 - если устройство подключается через КЦС-IPm, КУН-IPm.
** 502 (как правило) - если устройство подключается напрямую по IP-сети.
* Параметры RS-интерфейса, к которому подключено устройство (тип, номер, скорость, четность и т.п.). Для устройств, подключаемых напрямую по IP-сети оставить без изменений.
* RS-идентификатор - номер (идентификатор) устройства в RS-сети, указанный в настройках устройства.
* Интервал опроса - период опроса устройства в минутах (0 - опрашивать максимально быстро).
* Читать архив - установить все флажки - резервный параметр, в настоящее время не используется.


Нажать кнопку "Добавить". Слева появится запись о регистрации устройства.
Перед тем как рассмотреть типы данных, обратите внимание, как драйвер modbus-устройств представит считанное значение в SCADA


Устройство добавляется с одной системой "Отопление" (по умолчанию) - это (наименование) не имеет существенного значение.


Далее следует по необходимости добавить новый тип Modbus устройства.
==== Особенности представления значений Modbus-регистров в SCADA ====


=== Регистрация нового типа Modbus-устройства  ===
Для настроенных Modbus-регистров&nbsp;ОРС-сервер&nbsp;создает следующие типы сигналов, которые будут доступны в SCADA:&nbsp;


Нажать на кнопку "+" справа от поля Modbus. В открывшемся окне следует указать в левом нижнем углу общие параметры устройства.
*''[[Дискретный_сигнал_(OPC-сервер)|Дискретный сигнал]] (в понимании SCADA)&nbsp; в режиме безопасности Охрана&nbsp;''-&nbsp; если регистр имеет тип BIT (BITInv, BOOL, BOOLInv, BIT4)&nbsp;и AW = 0
**в SCADA вы сможете использовать стандартные&nbsp;примитивы типа Дискретный сигнал или LED, Изображение 
*''Канал управления'' - если для регистра установлен параметр AW = 1,&nbsp; и название Тега окончивается на _CTRL, например "Svet_CTRL"  
**в SCADA вы сможете использовать стандартные примитивы типа Канал управления или Изображение
**при этом подразумевается, что значение регистра может быть только 0 или 1. В противном случае не следует использовать данный тип сигнала 
*''Числовое значение'' - для всех остальных случаев


[[Файл:Mb abase 01.PNG|обрамить|центр|Общие настройки устройства Modbus]]
Если по документации регистр имеет тип BIT (BITInv, BOOL, BOOLInv, BIT4), но вы <u>'''не хотите''',</u> чтобы сигнал был представлен в SCADA, как дискретный датчик, вам следует:


Настройки устройства - следует указать, исходя из описания в документации на устройство
*изменить тип с BIT&nbsp; (BITInv, BOOL, BOOLInv)&nbsp;на Word , а с BIT4 на DWord,&nbsp; если регистр может иметь только значения 0,1&nbsp; (и не представляет собой битовую маску)  
* Название прибора - название устройства (любое название)
*или добавить к имени тега "_$", т.е. например: вместо&nbsp; "Tag1" указать "Tag1_$"
* Базовый регистр - как правило = 0 (реже 1)
*использовать пост-обработку значения с помощью [[Выражения|#выражений]] - подробнее см. далее
* Читать группу элементов  - можно ли читать более 1 регистра за один запрос (0 - можно читать сколько угодно, >0 - максимальное число регистров на чтение в одном запросе)
* Разрешить при чтении пропуски в группе - можно ли читать несколько регистров за один запрос, если они расположены не подряд.


Если вы затрудняетесь с определением данных параметров, укажите:
'''Внимание! Важно!'''<br/> Используйте дискретное представление сигнала, только если вы будете использовать дискретные примитивы в SCADA.<br/> Если вы планируете с использовать&nbsp;с сигналом текстовое поле с указанием перечня значений - настраивайте регистр, как числовой!
* Базовый регистр = 0
* Читать группу = 1
* Пропуски = запрещены.


Вы можете поэкспериментировать с данными настройками с помощью утилиты [[KCS_DEMO.EXE | kcs_demo]]
Пример 1. В документации указано, что в регистре хранится значение 0 или 1, например:


Если у вас есть *.mbs файлы импорта настроек Modbus-устройства, загруженные с сайта www.tekon.ru вы можете добавить их с помощью кнопки "Импорт".
{| border="1" cellpadding="1" cellspacing="1" class="wikitable" style="width: 768px;"
|-
| Описание
| Адрес
| Пояснение
|-
| Авария установки&nbsp; (Критический сбой)
| 0
| 0-Нет аварии / 1-Авария
|}


Далее следует закрыть окно. При этом происходит создание (инициализация) устройства в БД.
вы можете добавить регистр несколькими&nbsp;способами


Выбрать название вновь созданного устройства в выпадающем списке поля Modbus и нажать кнопку Изменить.  
{| border="1" cellpadding="1" cellspacing="1" class="wikitable" style="width: 768px;"
|-
| style="width: 87px;" | Тип регистра
| style="width: 18px;" | Адрес
| Пояснение
|-
| style="width: 87px;" | BOOL
| style="width: 18px;" | 0
| в SCADA&nbsp; этот сигнал будет отображен как [[Дискретный_сигнал_(OPC-сервер)|дискретный]].<br/> Для визуализации используются обычные дискретные примитивы
|-
| style="width: 87px;" | BIT,<br/> Блок/Бит = 1
| style="width: 18px;" | 0
| аналогично
|-
| style="width: 87px;" | WORD
| style="width: 18px;" | 0
|
в SCADA&nbsp; этот сигнал будет отображен как числовой, т.е. вы увидите именно одно из двух значений:<br/> именно 0 или 1, без дополнительных преобразований.<br/> Для визуализации используется LED, Текстовое поле, Изображение,<br/> но&nbsp;вы не сможете использовать[[Tekon_Scada|классические дискретные примитивы]].


[[Файл:Mb abase 02.PNG|обрамить|центр|Привязка устройства Modbus к концентратору]]
|}


После этого следует нажать кнопку "..." справа от поля Modbus и повторно перейти к настройке Modbus-устройства.
==== Указание типа регистра в ОРС-сервере ====


[[Файл:Mb_abase_03.PNG|850px|центр|Настройка  устройства Modbus]]
Тип регистра вы выбираете основываясь на документации, подключаемого устройства


Серым подсвечены колонки относящиеся к настройкам Modbus-протокола, остальные колонки относятся к настройкам АСУД.
{| border="1" cellpadding="1" cellspacing="1" class="wikitable" style="width: 768px;"
|-
! scope="col" | Название
! scope="col" | Альтернативное название
! scope="col" | Число регистров
! scope="col" | Диапазон значений результата
! scope="col" style="width: 326px;" | Комментарий
|-
| BIT
| Boolean
| 1
| 0 или 1
| style="width: 326px;" |
Может быть использован&nbsp;для выделения сигнала из битовой маски, которая записана в регистре.<br/> Из регистра будет считано целое число, затем в этом числе будет проаназирован указанный бит.<br/> Номер анализируемого бита указывается в настройке Блок / Бит<br/> Нумерация бит в байте по умолчанию с 1, если в документации нумерация идет с 0, следует изменить значение 1->0 в 3 строке (подробнее см. далее раздел регистрация устройства в ОРС-сервере, строка конфигурации).<br/> Если в регистр будет производится запись, то предварительно прочитается текущее значение регистра, выполнится установка или сброс указанного бита, и далее полученное значение будет записано в регистр.


Автозаполнение (новой строки таблицы) - при установке флага некоторые поля при добавлении новой записи заполняются на основе предыдущих введенных значений.
|-
| BITInv
| Boolean
| 1
| 0 или 1
| style="width: 326px;" | Аналогично BIT, но считаное из регистра значение будет проинвертировано
|-
| BOOL
| Boolean
| 1
| 0 или 1
| style="width: 326px;" | По-сути, это тип BIT c&nbsp; дополнительной настройкой: анализировать только младший бит (независимо от того,&nbsp; что указано далее в поле Блок / Бит).<br/> В отличии от типа BIT предполагает, что в регистре реально возможны только два значения: 0 или 1.
|-
| BOOLInv
| Boolean
| 1
| 0 или 1
| style="width: 326px;" | Аналогично BOOL, но считанное из регистра значение будет проинвертировано
|-
| WORD
|
Unsigned word<br/> UINT


Экспорт - экспортировать данные настройки в файл для последующего использования на другом объекте.
| 1
| Целые числа<br/> 0 .. 65535
| style="width: 326px;" | &nbsp;
|-
| CHAR
|
Signed byte,<br/> Short Integer


Импорт - импортировать данные настройки из файла. Кнопка активна только при добавлении нового Modbus-устройства (была нажата кнопка "+").
| 1
| Целые числа<br/> -128..127
| style="width: 326px;" | &nbsp;
|-
| SHORT
| Signed word,<br/> Small Integer
| 1
| Целые числа<br/> -32 768 ... 32 767
| style="width: 326px;" | &nbsp;
|-
| FLOAT
| REAL
| 2
| 1.5x10^-45 ...3.4x10^38
| style="width: 326px;" | &nbsp;
|-
| DWORD
| Unsigned long<br/> ULONG
| 2
|
Целые числа


0..4294967295


==== Карта Modbus-регистров. Настройки протокола  ====
| style="width: 326px;" | &nbsp;
 
|-
===== Основные настройки =====
| INTEGER
| Signed long<br/> LONG
| 2
|
Целые числа -2147483648..2147483647


Modbus-настройки (см. описание на подключаемое Modbus-устройство).
| style="width: 326px;" | &nbsp;
 
Все значение устройства доступные на чтение / запись хранятся в 4-х таблицах:
{| class="wikitable"
|-
|-
! Таблица !! Функция чтения
| BIT4
| &nbsp;
| 2
| 0 или 1
| style="width: 326px;" | &nbsp;
|-
|-
| Регистры флагов (Coils) || 0х1
| DOUBLE
| &nbsp;
| 4
| 5.0 x 10^-324 .. 1.7 x 10^308
| style="width: 326px;" | &nbsp;
|-
|-
| Дискретные входы (Discrete Inputs) || 0х2
| STRING
| &nbsp;
|
указывается
 
(запрашиваемое число регистров будет равно половине указанному)
 
| строка данных
| style="width: 326px;" | Поддержка в SCADA 2.7.13 и выше
|-
|-
| Регистры хранения (Holding Registers)|| 0х3
| INT64
| Big Integer
| &nbsp;
|
Целые числа
 
-2^63 ... 2^63-1
 
| style="width: 326px;" | &nbsp;
|-
|-
| Регистры ввода (Input Registers) || 0х4
| ARRAY
|}
| &nbsp;
|  
указывается,<br/> от 1 до 32


Каждый регистр - это ячейка размером в 2-байта. Каждый регистр - имеет уникальный адрес.
(запрашиваемое число регистров будет равно&nbsp; указанному)


В зависимости от типа Modbus-устройва адресное пространство таблиц может быть объединено, т.е. адресом 0 в таблице HoldReg, аналогичен (полностью соответствует) адресу 0 в таблице InpReg.
|
Целые числа


Если вы затрудняетесь с тем, какой тип регистра указывать - используйте HoldReg.
0..4294967295


'''Регистр''' - тип регистра, выпадающее меню
| style="width: 326px;" |
  - Coils  — однобитовый тип, доступен на чтение и запись (R/W).
Поддержка в SCADA 2.7.14 и выше
  - DiscInp — однобитовый тип, доступен '''только''' на чтение (R).
  - HoldReg — 16-битовый тип, доступен на чтение и запись (R/W).
  - InpReg  — 16-битовый тип, доступен '''только''' на чтение (R).


'''Внимание!'''
Это специальный тип, который, как правило, позволяет собирать&nbsp;отдельные ошибки в битовую маску ошибок.
Если вы планируете выполнять запись значения в регистр на устройстве,  
вы должны выставить значение поля AW в 1 (подробнее далее).


'''Адрес''' - адрес регистра (в десятичной системе счисления)
Будут прочитаны последовательно регистры, начиная с указанного. Предполагается, что в регистрах лежат только значения 0 или не 0. Подробнее см. далее


'''Тип данных''' - тип данных хранящихся в регистре (и их размер), исходя из документации, выпадающее меню
|}
  - BIT    (1 регистр)  значения: 0 или 1
  - WORD    (1 регистр)  значения: 0 ... 65535
  - FLOAT  (2 регистра)  значения: 1.5 x 10^-45 .. 3.4 x 10^38
  - DWORD  (2 регистра)  значения: 0..4294967295
  - INTEGER (2 регистра)  значения: -2147483648..2147483647
  - CHAR    (1 регистр)  значения: -128..127
  - SHORT  (1 регистр)  значения: -32 768 ... 32 767
  - DOUBLE  (4 регистра)  значения: 5.0 x 10^-324 .. 1.7 x 10^308
  - BIT4    (2 регистра)  значения: 0 или 1
  - STRING  (указывается) значения: строка данных
  - INT64  (4 регистра)  значения: -2^63 ... 2^63-1


'''Блок/Бит'''
1 регистр  = 16 бит
* для типа данных BIT указывается анализируемый бит (от 1 до 16) в слове. Бит 1 - младший, 16 - старший.
2 регистра = 32 бита
* для типа STRING - размер блока данных в байтах (обычно размер строки в документации на устройство указывается кратным двум байтам).
4 регистра = 64 бита
* для других типов - не используется.


'''Формат''' - формат представления числа в регистре. Определяет порядок перестановки полу-байт в регистрах.  
Также важен формат представления числа в регистре. Он определяет порядок перестановки полу-байт в регистрах.


Обычное значение поля Формат:
Обычное значение поля Формат:
* Для типов данных в '''1 регистр - 1'''
* Для типов данных в '''2 (4) регистра - 4'''.
* Для типов в '''4 регистра''' существуют дополнительные значения формата с 10 до 14, которые соответствуют значениям формата от 1 до 4, но дополнительно меняют местами левые-правые 2-регистра.


Некоторые устройства могут использовать другие форматы. Если при чтение регистра, вы получаете ошибочные значения, попробуйте поменять Формат.
*Для типов данных в 1 регистр - 1
*Для типов данных в 2 регистра - 4 (или значение 2)
*Для типов в 4 регистра - 14 (или значение 12)&nbsp;<br/> Для данного типа существуют дополнительные значения формата с 11 до 14:
**формат с 1 до 4 - дополнительно меняют местами левые-правые 2-регистра
**формат с 11 до 14 - аналог 1 - 4, но не выполняется перестановка.  
 
Если при успешном&nbsp;опросе устройства, вы получаете в регистрах непонятные значения, попробуйте поменять Формат.
 
Комментарий по полю Формат (''при первом чтении данный раздел можно пропустить'').


Рассмотрим пример влияния значения поля Формат на вычисленный результат (см. программу [[KCS DEMO.EXE|KCS DEMO]]).  
Рассмотрим пример влияния значения поля Формат на вычисленный результат (см. программу [[KCS_DEMO.EXE|KCS DEMO]]).


Предположим мы считываем целочисленное значение типа INTEGER, которое хранится в 2-х регистрах по начальному адресу, например: 2054. Пусть нам известно, что значение = 0х12345678 (значение в 16-ричной кодировке).
Предположим мы считываем целочисленное значение типа INTEGER (целое число, занимающее 2 регистра = 4 байта данных), по начальному адресу, например: 2054 (0x0806). Пусть нам известно, что в этом регистре должно хранится значение = 0х12345678 (значение в 16-ричной кодировке или 305419896 в привычной нам 10-ричной кодировке,&nbsp; преобразование вы можете выполнить в калькуляторе Windows).


  Запрос данных (в шестнадцатиричной  кодировке):  
  Запрос данных (в шестнадцатиричной  кодировке):  
Строка 312: Строка 443:


Значения регистров передаются начиная с указанного адреса, по два байта на регистр, старший байт каждого регистра передаётся первым.
Значения регистров передаются начиная с указанного адреса, по два байта на регистр, старший байт каждого регистра передаётся первым.
 
  Ответ устройства  
  Ответ устройства  
             3б 2б 1б 0б       
             3б 2б 1б 0б       
  << 01 03 04 12 34 56 78 81 07  
  << 01 03 04 12 34 56 78 81 07  


где:
где:
* 0х12 0х34 - первый регистр ( адрес 2054); байты 3, 2
 
* 0х56 0х76 - второй регистр ( адрес 2055); байты 1, 0
*0х12 0х34 - первый регистр ( адрес 2054); байты 3, 2  
*0х56 0х76 - второй регистр ( адрес 2055); байты 1, 0  


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! Полученные данные <br> последовательность байт !! Формат !! Правило перестановки !! Результат
! Полученные данные<br/> последовательность байт
! Формат
! Правило перестановки
! Результат
! Комментарий
|-
|-
| 12 34 56 78 |1 |1_0_3_2 || 0x56781234
| 12 34 56 78
| 1
| 1_0_3_2
| 0x56781234
| &nbsp;
|-
|-
| 12 34 56 78 |2 |0_1_2_3 || 0x78563412
| 12 34 56 78
| 2
| 0_1_2_3
| 0x78563412
| обратный порядок<br/> младший байт вперед
|-
|-
| 12 34 56 78 |3 |2_3_0_1 || 0x34127856
| 12 34 56 78
|-  
| 3
| 12 34 56 78 |4 |3_2_1_0 || 0x12345678
| 2_3_0_1
| 0x34127856
| &nbsp;
|-
| 12 34 56 78
| 4
| 3_2_1_0
| 0x12345678
| прямой порядок<br/> старший байт вперед
|}
|}


Т.е. для регистров устройства данного типа корректное значение формата - 4.
Т.е. для регистров устройства данного типа корректное значение формата - 4.


Предположим мы считываем целочисленное типа WORD, которое хранится в 1-м регистре по адресу, например: 2.
Предположим мы считываем целочисленное типа WORD, которое хранится в 1-м регистре (2 байта данных) по адресу, например: 2. Пусть мы значение что значение - 0х08.
Пусть мы значение что значение - 0х08.  


  Запрос данных (в шестнадцатиричной  кодировке):  
  Запрос данных (в шестнадцатиричной  кодировке):  
Строка 349: Строка 499:
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
! Полученные данные <br> последовательность байт !! Формат !! Правило перестановки !! Результат
! Полученные данные<br/> последовательность байт
! Формат
! Правило перестановки
! Результат
|-
|-
| 00 08 |1 || 1_0 || 0x0008
| 00 08
| 1
| 1_0
| 0x0008
|-
|-
| 00 08 |2 || 0_1 || 0x0800
| 00 08
|}  
| 2
| 0_1
| 0x0800
|}


Т.е. для регистров устройства данного типа корректное значение формата - 1.
Т.е. для регистров устройства данного типа корректное значение формата - 1.


===== Дополнительные настройки =====
==== Уточнение для типа ARRAY ====


Modbus-настройки дополнительные  большинстве случаев можно оставить значение по умолчанию) - отображаются при снятом флажке "Скрыть дополнительные поля" 
Это служебный тип данных, позволяющий объединить значения&nbsp;'''до 32''' '''последовательных''' регистров&nbsp;(типа WORD / BOOL)&nbsp;в одно значение (битовую маску).


'''Множитель''' - множитель значения считанного из регистра.
Это может быть удобно в следующей ситуации, предположим у нас есть устройство ошибки, которого лежат в последовательных регистрах&nbsp;


Учитывается для всех типов кроме BIT, BIT4, STRING
{| class="wikitable"
|-
! Регистр
! style="width: 74px;" | Адрес
! style="width: 74px;" | Тип данных
! style="width: 74px;" | Возможные значения
! style="width: 195px;" | Описание
|-
| Coil
| style="width: 74px;" | 101
| style="width: 74px;" | &nbsp;
| style="width: 74px;" | 0 / 1
| style="width: 195px;" | Ошибка 1
|-
| Coil
| style="width: 74px;" | 102
| style="width: 74px;" | &nbsp;
| style="width: 74px;" | 0 / 1
| style="width: 195px;" | Ошибка 2
|-
| Coil
| style="width: 74px;" | 103
| style="width: 74px;" | &nbsp;
| style="width: 74px;" | 0 / 1
| style="width: 195px;" | Ошибка 3
|-
| ..
| style="width: 74px;" | ...
| style="width: 74px;" | ...
| style="width: 74px;" | ...
| style="width: 195px;" | ...
|-
| Coil
| style="width: 74px;" | 110
| style="width: 74px;" | &nbsp;
| style="width: 74px;" | 0 / 1
| style="width: 195px;" | Ошибка 10
|}


После чтения регистра: 
И необходимо визуализировать эти ошибки в SCADA следующим образом:
    Значение в SCADA   = значение регистра * множитель


Перед записью регистра:
*показать обощенный признак ошибки
    Значение регистра  = Значение SCADA / множитель
*показать активные ошибки в текстовом поле


Минимальное значение Множителя 0,0001.
В этом случае, как раз и будет удобен тип ARRAY.


'''Внимание!''' При указании в качестве Множителя значений 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9  - реальное значение множителя определяется по формуле
Следует в настройки устройства добавить один регистр типа ARRAY следующим образом.
Множитель = 1 / (2 ^ Указанный_множитель)


'''Адрес W''' - адрес записи. Следует указать, если запись необходимо произвести в регистр по адресу отличному от адреса чтения.
[[File:Modbus array.JPG|center|Modbus array.JPG]]Драйвер при этом прочитает значения регистров с 101 по 110 и скомпонует результат в одно значение целого типа.


'''Параметры **''' - набор параметров, указываемых в случае, если перед записью регистра, следует выполнить запись значения в другой или в этот же регистр. Множитель при этом не используется. После записи первого значения выполняется пауза в 1000 мс. перед записью основного значения.
При этом, если значение&nbsp;
* **Адрес - адрес регистра.
* ** Тип данных - тип данных регистра.
* **Формат - формат представления числа в регистре.
* ** Значение - значение для записи. 
  Это может быть полезно, если, например: перед изменением параметра следует указать, пароль (как в контроллерах ОВЕН ТРМ-133М при изменении текущего состояния). Или если, например: необходимо выполнить запись фронтом, т.е. перед записью 1 следует записать 0, после этого записать 1.
'''Sleep''' - ожидание в мс., указывается в случае если необходима задержка после записи регистра перед следующей операцией чтения.


'''AW''' - разрешена ли запись регистра (1 -да, 0 - нет). Актуально '''только''' для регистров типа Coils / HoldReg.
*= 0&nbsp; - ошибок нет
*> 0 - есть одна или несколько ошибок


'''MinWV, MaxWV''' - интервал допустимых значений для записи (если MinWV=MaxWV=0 - проверка значений не выполняется).
Например, если значение равно 5&nbsp;( в двочной системе&nbsp; 101), то активными являются ошибка&nbsp;1 и ошибка&nbsp;3.&nbsp;&nbsp;


==== Карта Modbus-регистров. Настройки Scada  ====
В SCADA для визуализации данных вы используете:


Scada-настройки (для отображения в АСУД.SCADA)
*LED&nbsp;
* Вирт.КДД-RS - выполнить ли трансляцию данных прочитанного регистра устройства в дискретный сигнал OPC-сервера Текоn, путем привязки к каналу концентратора [[Виртуальный КДД-RS]]. Что позволит впоследствии в АСУД.SCADA использовать примитивы типа "Дискретный датчик" с данным сигналом. При этом предполагается что значение регистра может быть только 0 или 1.
*Текстовое поле +&nbsp;[[Text-функция|Text-функция]]
  Значение 0 - не транслировать данные в виртуальный  КДД-RS.
  Значение 1 - транслировать данные в виртуальный КДД-RS.
Номер виртуального КДД-RS и номер канала концентратора при этом указываются ниже (под таблицей).
'''Внимание!''' Начиная с версии SCADA 2.3.1 update 3 функционал виртуального КДД-RS может быть реализован с помощью [[Переменные|Переменных]]. При настройке следует всегда указывать Значение 0.
* Параметр - данное поле заполняется автоматически сквозной нумерацией > 500. Изменять данное значение самостоятельно не следует.
* Сокращение - сокращенное название параметра (до 10 символов) - отображается в окне Шаг 2 программы ASUDBase при просмотре полученных значений.
* Название  - полное название параметра (до 40 символов)


'''Внимание!'''
Номер параметра в каждой строке (каждом регистре) должен быть >500 и уникальным.
Проследите за этим фактом.


<center>
[[Файл:Mb_abase21.PNG|600px|Регистрация устройства Modbus]]


Рисунок - Пример настроенной карты Modbus
== Регистрация Modbus-устройств в Tekon OPC-сервер ==
</center>


'''Внимание!''' Замечание относительно сохранения посуточного архива устройства
Добавьте Modbus-устройство в конфигурацию[[Tekon_OPC-сервер|OPC-сервера]].
В редких случаях может подключаться учетное Modbus-устройство, например: электросчетчик
При этом можно реализовать аккумулирование первого прочитанного значения в сутках для
параметров передаваемых НИ (нарастающим итогом), например: показаний расхода электроэнергии.
При этом номера параметров следует указывать не просто > 500, а с учетом кодов параметров
в БД original.gdb (см. программу ASUDBase меню Настройка / Коды параметров)
Например, следует указывать код 1071 для параметра A+ (кВт*ч) - Активная прямая
Также в программе [[KCSLogger]] следует установить флажок "Записывать первые мгновенные ..."
в окне Настройки.


==== Тестовый опрос Modbus-устройства  ====
Если устройство подключено:


В программе ASUDBase, начиная с версии 1.5-61, можно выполнить тестовый опрос Modbus-устройства. Это значительно ускоряет процесс добавления в конфигурацию новых типов устройств.
*напрямую по компьютерной сети
**Добавьте DA \ Компьютерная сеть \ Modbus TCP 
*через КЦС-IPM \ КУН-IPM
**Добавьте DA \ Концентратор&nbsp;&nbsp;КЦС-IPM или&nbsp;&nbsp;КУН-IPM \ Modbus RTU 
*через сторонний конвертер интерфейса&nbsp;
**Добавьте DA \ IP-RS конвертер \ Modbus RTU 


Фактически данный функционал повторяет то, что ранее можно было сделать в утилите [[KCS DEMO.EXE]].
[[File:Modbus opc 1.PNG|center|250px|Modbus opc 1.PNG]]


'''Внимание!''' Программа ASUDBase должна запускаться из папки ..\OPC Server
Выполните двойной клик на созданном устройстве.


В окне настройки Modbus-устройства следует нажать кнопку
[[File:Modbus OPC 1 1.PNG|center|Modbus OPC 1 1.PNG]]Нажмите Да, если вы создаете новое устройство с новым описанием регистров. Нажмите Нет - если вы создаете устройство, для которого ранее уже создавали таблицу регистров.&nbsp;
* Прочитать один - для чтения выбранного регистра (предварительно следует выполнить клик на ячейке Адреса регистра)
* Прочитать все - для обновления значений всех регистров


[[Файл:Modbus test read.JPG|600px|безрамки|центр]]
Если вы выбрали Да - следует указать в латинице имя устройства,&nbsp;например: pixel


Если установить флажок Показать лог, то после опроса устройства откроется окно протокола обмена данными с устройством. Лог также отобразится в случае неудачного обмена.
Далее выберите в свойствах созданный ранее конфигурационный файл устройства и нажмите два раза на само устройство, для того, чтобы открыть окно настройки.


Вы можете менять значения конфигурации устройства (Базовый регистр, чтение группы и т.п.), параметры выбранного регистра, добавлять новые регистры  и проверять корректность обмена данными с устройством.
[[File:Modbus OPC 2.PNG|center|750px|Modbus opc 2.PNG]]


== Настройка ОРС-сервера ==
На рисунке отображен пример окна настройки устройства, подключенного к концентратору КЦС-IPM, КУН-IPM.
Перед отображением  данных в SCADA следует выполнить настройку OPC-сервера Tekon.


=== Быстрая настройка ===
Для каждой ячейки доступна информационная подсказка (хинт).
Может быть применена, только если в конфигурации ОРС-сервера ранее не использовался Контейнер оборудования.  


После настройки всех Modbus-устройств следует сформировать конфигурационный файл OPC-сервера. Для этого в ASUDBase следует выбрать меню ''Настройка \ SCADA \ Конфигурация Modbus''.
Строки имеют следующий смысл:


Созданный файл DBase \ wac.conf следует скопировать в папку Tekon \ OPC Server \ settings. Затем запустить конфигуратор OPC-сервера и проверить добавление устройств.
#название столбцов таблицы
#тип протокола устройства [RTU, TCP]<br/> Если вы подлючаете устройство по RS-485, то почти всегда это RTU-протокол. Если по компьютерной сети - TCP.  
#поля конфигурации&nbsp;устройства
##0 - базовый регистр, указывает сдвиг регистров при запросе (обычно 0 или 1)
##1 - количество регистров читаемых в одном запросе, по умолчанию 1.<br/> Большее значение параметра увеличивает скорость опроса устройства.&nbsp;<br/> Но имеет смысл, если запрашиваемые регистры идут подряд.<br/> Если в документации не указано сколько можно читать - попробуйте указать 10 и провести тестовой опрос устройства.<br/> Если ошибок нет - оставляйте указанное значени. Иначе верните значение 1.
##0 - не разрешать пропуски при чтении. Допустимые значения [0,1]<br/> Некоторые устройства позволяют опрашивать несколько регистров, если они расположены неподряд.<br/> Это также увеличивает скорость опроса устройства.
##[0, 1] - стартовый бит в байте, по-умолчанию 1.&nbsp; 
#следующие строки - это собственно таблица&nbsp;адресов&nbsp;Modbus-регистров из документации на устройство


=== Обычная настройка ===
Для редактирования таблицы следует нажать&nbsp; Редактировать.&nbsp;
'''Внимание!'''
Для возможности настройки устройств в ОРС-сервере, следует:
* либо В ASUDBase выбрать меню ''Настройка \ SCADA \ Обновить параметры Modbus-устройств''.
* либо выполнить один опрос Modbus-устройств программой [[KCSLogger]].  


Для отображения данных регистров со значением поля [Вирт.КДД-RS] = 0 и со значением параметра >= 500 следует добавить устройство DA Tekon \ Контейнер оборудование \ Прибор учета
При этом по правому клику мышки, доступно меню добавления новых строк.


Далее выполнить двойной клик на приборе учета, в открывшемся окне слева выбрать требуемое устройство для отображения данных, а справа установить флажки у параметров, которые необходимо в дальнейшем отображать в АСУД.SCADA (обычно все параметры)
Описание столбцов настройки:


<center>
*Регистр - тип регистра из выпадающего&nbsp;меню
[[Файл:Modbus_reg4.jpg|800px|Настройка отображения данных устройства Modbus]]
*Адрес&nbsp;- адрес регистра (в десятичной системе счисления)<br/> Вы можете указывать адрес в 16-ричной кодировке, для этого добавьте в начале знак $. Например: $10, $FA и т.п.
*Тип данных - тип указанный в документации на устройство
*Блок/Бит
**для типа данных BIT, BITInv&nbsp;&nbsp;указывается анализируемый бит (от 1 до 16) в слове.<br/> Бит 1 - младший, 16 - старший.<br/> Если в документации нумерация идет с 0, следует изменить значение 1->0 в 3 строке&nbsp;полей&nbsp;конфигурации&nbsp;устройства (см. выше)
**для типа данных BIТ4 указывается анализируемый бит (от 1 до 32) в слове. Бит 1 - младший, 32 - старший.<br/> Если в документации нумерация идет с 0, следует изменить значение 1->0 в 3 строке&nbsp;полей&nbsp;конфигурации&nbsp;устройства (см. выше)
**для типа STRING - размер блока данных в байтах (обычно размер строки в документации на устройство указывается кратным двум байтам).
**для типа ARRAY указывается число регистров (от 1 до 32), которые необходимо прочитать подряд
**для других типов данных&nbsp;- не используется. 
*Формат - формат данных (подробнее см. ранее)
*Множитель - множитель данных, по умолчанию 1.


Рисунок - Настройка отображения данных устройства Modbus
Множитель учитывается для всех типов кроме BIT, BITInv, BOOL, BOOLInv, BIT4, STRING
</center>


Запись вида ModbusRTU (Отопление 0:192.168.1.100:4) имеет следующий смысл
После чтения регистра:
    Значение SCADA = значение регистра * множитель


* ModbusRTU - тип устройства
Перед записью регистра:
* Отопление - тип системы устройства
    Значение регистра  = Значение SCADA / множитель
* 0 - идентификатор системы устройства
* 192.168.1.100 - IP-адрес устройства
* 4 - RS-идентификатор устройства.


'''Внимание!'''  
Минимальное значение Множителя 0,0001.<br/> '''Внимание!'''<br/> При указании в качестве Множителя значений 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 - реальное значение множителя определяется по формуле
В связи с чем следует иметь ввиду, что если в базе данных на одном КЦС-IPM
зарегистрированы два однотипных устройства с одинаковыми RS-идентификаторами
хоть и физически подключенные на разные интерфейсы, они могут быть ошибочно
отображены  в окне представленном выше одной записью.
Для каждого Modbus-устройства следует добавить свой DA Tekon \ Контейнер оборудования \ Прибор учета.


  '''Устаревшее описание.''' В настоящее время использовать не следует
  Множитель = 1 / (2 ^ Указанный_множитель)
Для привязки дискретных сигналов (регистры со значением поля [Вирт.КДД-RS] = 1)
следует добавить устройство DA Tekon \ Контейнер оборудование \ КДД-RS ([[Виртуальный КДД-RS]])
Далее настроить обычным образов соответствующие дискретные входы КДД-RS с указанием
названия сигнала, задержки, инверсии и т.п.


Далее закрыть конфигуратор OPC-сервера.
*AW&nbsp; - данный параметр разрешает запись значений в регистр, например для изменения уставок устройства или управления устройством из SCADA.&nbsp;<br/> Актуально '''только''' для регистров типа Coils / HoldReg.<br/> Возможные значения:<br/> 0 - запись в регистр запрещена<br/> 1 - запись в регистр разрешена. Для регистров HoldReg будет использоваться функция $10&nbsp;для записи<br/> 6 - для регистров HoldReg будет использоваться функция $06 для записи&nbsp; &nbsp;(для исп. данного значения требуется доп. обновление для версии 2.7.5)<br/> 10 -&nbsp; аналог значения 1. Для регистров HoldReg будет использоваться функция $10&nbsp;для записи&nbsp;(для исп. данного значения требуется доп. обновление для версии 2.7.5)
*Тег - имя тега (по-русски&nbsp;или латиницей), которое будет отображено в SCADA.<br/> Имя тега <u>должно быть уникально</u> в рамках устройства.<br/> В имени Тега <u>не следует</u> использовать символ точка.
*Название - наименование сигнала (неисправности), которое будет отображаться в журнале событий в программе SCADA.  


Запустить опрос Modbus-устройств (программу [[KCSLogger]])
Для сохранения изменений, нажать кнопку Сохранить.


== Объединение устройств в группы ==
Начиная с версии 2.7.14 добавлена поддержка [[Выражения|выражений]] для постобработки считанного из регистра значения, аналогично, как это сделано в функционале [[Переменные|Переменных]] или&nbsp;[[Text-функция|Тext-функции]]


Дополнительно в случае необходимости одновременной записи однотипных значений регистров в несколько устройств, существует возможность объединить Modbus-устройства в группы.
[[Выражения|Выражение]] добавляется в конце поля Название после символа #, например:


Для определения групп следует отредактировать файл ''Tekon \ ASUD Scada \ OPC Server \ settings \ modbusgrp.ini ''
&nbsp;[[File:Modbus parseExpr.PNG|center|450px|Modbus parseExpr.PNG]]При этом программа понимает, что&nbsp;


В данном примере ';' - является комментарием
*Регистр65 - это название, которое будет проброшено в SCADA
<nowiki>
*X*10 - это выражение постобработки
;[1] название группы (уникальное)
;Params=88 99 112  - номера параметров через пробел или пусто если для всех параметров
;Conc= 901 902 903 - номера концентраторов через пробел
</nowiki>
Создана группа 1, для концентраторов 901-903. В случае записи, например, значения в регистр 99 концентратора 902, это же значение будет записано в регистры 99 концентраторов 901 и 903.


== Настройка визуализации данных в АСУД.SCADA ==
В примере выше, реальное значение регистра равно 8, при этом после постобработки получаем:


В АСУД.SCADA для визуализации данных Modbus-устройств можно использовать следующие примитивы:
*X * 10&nbsp; = 8 * 10 = 80
* Дискретные датчики  - для привязки к тегам Виртуальных КДД-RS
*BITS(X:1:4) = BITS(8:1:4) = 4
* Цифровой индикатор  - для отображения любых цифровых значений (с возможностью указания граничных значений)
* Текстовое поле - для отображения любых цифровых значений, а также преобразования цифрового значения в текстовое по заданному правилу с помощью [[Скрипты|скрипта (см. пример номер 2)]]. Кроме того с помощью данного примитива и скрипта можно выполнить запись значения в регистр Modbus-устройства.


Значение может быть записано в регистр Modbus если:
Постобработка '''разрешена '''только для числовых регистров с AW = 0 (для которых запрещена запись).
* Регистр относится к типу HoldReg или Coils
* Значение поля AW (Allow Write) = 1
* Записываемое значение попадает в указанный диапазон значений


== Изменение настроек Modbus-устройства ==
Следует отметить, что:&nbsp;


Закрыть программу [[KCSLogger]]
*BITS&nbsp;допускает только полную запись (с указанием Х):&nbsp;BITS(X:1:4),&nbsp;&nbsp;а не&nbsp;&nbsp;BITS(1:4);
*символом разделителем является двоеточие (:), а не точка с запятой (;);
*при анализе выражения&nbsp;учитывается номер стартового бита в байте (0 или 1), указанный в настройках Modbus-устройства.


=== Изменение читаемых регистров ===
'''Замечание!'''<br/> Начиная с версии 2.7.5 в свойствах Modbus-устройства появилась настройка Дополнительный сдвиг адреса - это настройка может быть применена, например: при регистрации контроллеров сплит-систем, когда адреса регистров внутренних&nbsp;блоков&nbsp;системы кондиционирования сдвинуты относительно общей карты на число, соответствующее номеру внутреннего блока.<br/> Т.е. вы регистрируете и настраиваете Modbus-устройство с адресами первого блока. Затем добавляете второе Modbus-устройство, указываете файл настроек первого, но дополнительно указываете настройку сдвиг адресов.&nbsp;&nbsp;&nbsp;


'''Замечание!'''<br/> Поле Версия устройства - не используется (всегда отображает ---)


В случае необходимости добавить новые регистры, читаемые устройством, следует открыть программу ASUDBase, меню Настройка \ Регистрация.
&nbsp;


Выбрать любой концентратор с устройством требуемого типа.
=== Тестовый опрос устройства&nbsp; ===


Нажать кнопку "..." и в окне настройки регистров (см. выше) добавить данные регистров. 
Для выполнения тестового опроса устройства, сохраните настройки и нажмите кнопку&nbsp;Опросить. Будет&nbsp;выполнен&nbsp;опрос устройства с отображением полученных данных в столбце Значение


Внесенные изменения будут применены для всех концентраторов устройств данного типа. Далее следует выполнить опрос устройств программой [[KCSLogger]] (если программа была запущена, ее необходимо перезапустить).
Кнопка Лог&nbsp; - отобразит&nbsp;лог последнего обмена&nbsp; данными с устройством. Расшировку кодов возможных ошибок см. в описании программы&nbsp;[[KCS_DEMO.EXE|KCS DEMO.EXE]]&nbsp;


После опроса, открыть конфигуратор ОРС-сервера, выбрать устройство в Контейнере оборудования и установить флажки у добавленных параметров. Закрыть конфигуратор.  
Вы также можете выполнить тестовый опрос одного регистра, нажав правой кнопкой мыши и выбрав меню Опросить.


Открыть АСУД.SCADA и добавить необходимые примитивы на карту.
Флаг "Не выполнять перезапросы в случае ошибки" - позволяет не выполнять повторные отправки данных в случае ошибки.


=== Изменение настроек подключения ===
=== Финальный опрос устройства ===


В случае необходимости изменить RS-идентификатор Modbus-устройства (или IP-адрес Мастер-устройства) , следует открыть программу ASUDBase, меню Настройка \ Регистрация.
После успешного тестового опроса, рекомендуется оптимизировать количество выполняемых запросов к устройству.


Выбрать требуемое устройство, ввести новый RS-идентификатор, нажать "Изменить".  
[[File:Modbus opc 2.PNG|center|450px|Modbus opc 2.PNG]]Попробуйте последовательно провести следующие изменения в параметрах третьей (3) строки конфигурации:


Запустить [[KCSLogger]] и убедиться, что с устройством проходит обмен данными.
#Увеличить число регистров в запросе с 1 до 16 (стоблец Адрес).
#Выполните опрос устройства, если устройство было опрошено без ошибок, переходите к следующему шагу
#Разрешите пропуски в группе чтения, изменив значение Тип&nbsp;&nbsp;&nbsp;0 на 1 (стоблец Тип данных).
#Выполните опрос устройства.&nbsp;<br/> Если устройство ответило с ошибкой, запретите пропуски, и повторите опрос.  


Далее возможны два варианта поведения:
=== Тестовая запись значения регистра ===


==== Не вносить изменения в ОРС-сервер и АСУД.SCADA ====
Если вы указали для регистра значение AW > 0, вы можете выполнить тествую запись непосредственно в окне настройки.&nbsp;


В этом случае устройство будет опрашиваться программой [[KCSLogger]], все будет работать корректно, но настройки параметра тэг в программе АСУД.SCADA для примитивов связанным с данным устройством будут отображать некорректную информацию.
Для этого в рабочем режиме выберите строку и нажмите правой кнопкой мыши, выбрав меню Записать значение.


Т.е., например, тэг до изменения был вида ModbusRTU (Отопление 0:192.168.1.100:4), что говорило о том, что RS-идентификатор устройства = 4. Далее мы внесли изменения в ASUDBase, указав RS-идентификатор  41. Провели опрос устройство, видим корректные данные в АСУД.SCADA, но тэг при этом остался таким же ModbusRTU (Отопление 0:192.168.1.100:4) - как будто идентификатор изменен не был.
Нельзя выполнять запись значений для регистров типа:&nbsp;&nbsp;[mbString, mbDouble, mbINT64, mbBit4, mbARRAY]


Т.е. в случае внесения изменений в настройки системы следует всегда помнить, что самая корректная информация о настройке содержится в программе ASUDBase.
&nbsp;


==== Внести изменения в ОРС-сервер и АСУД.SCADA ====  
=== Как регистрировать битовую маску ошибок ===


Запустить конфигуратор ОРС-сервера и выбрать в адресном пространстве требуемый прибор. В окне настроек следует выбрать (слева) любое другое устройство, затем опять то которое было изначально, вновь проставить галочки у параметров, которые следует транслировать в АСУД.SCADA.
Если, исходя из описания устройства, регистр представляет собой битовую маску ошибок, как его регистрировать?&nbsp;


В программе АСУД.SCADA перепривязать тэги всех примитивов связанных с устройством. При этом поле тэг изменится на ModbusRTU (Отопление 0:192.168.1.100:41) (см. пример ранее).
Например, вы видите в документации на устройство следущую информацию в таблице регистров:&nbsp;


== Демонстрационный пример ==
*520.01&nbsp; - авария насоса&nbsp;
В качестве примера предлагается полностью настроенная рабочая конфигурация АСУД.SCADA с одним Modbus-устройства.  
*520.02&nbsp; - неиспраность датчика температуры&nbsp;
*520.03&nbsp; - перепад давления


Что входит в демонстрацию:
Запись типа 520.01 - означает, что для получения сигнала "Авария насоса" следует прочитать регистр 520&nbsp; и проверить факт установки в значении регистра 1-го (первого младшего бита).
* Эмулятор ModbusTCP устройства
* Настроенная программа ASUDBase с одним Modbus-устройством
* Настроенный ОРС-сервер с одним Modbus-устройством
* Настроенная SCADA
** С отображением текущих значений параметров
** С возможностью записи новых значений уставок на устройство
** С отображением режима работы устройства в текстовом виде


Показано решение практически полного перечня типовых задач, решаемых при подключении Modbus-устройств к АСУД-248.
Т.е в значении&nbsp; регистра&nbsp;520&nbsp; хранится обощенно несколько сигнальных (аварийных)&nbsp;&nbsp;событий.<br/> Допустим вы читаете регистр&nbsp;и получаете значение = 5.&nbsp;


Что необходимо:
Переводим это значение в двоичный код (например, с помощью Калькулятора Windows)&nbsp; и получаем значение&nbsp;<br/> 5 (DEC)&nbsp; =&nbsp; 101 (BIN),&nbsp;<br/> т.е. в регистре 520&nbsp;&nbsp;установлены 1 и 3 биты, есть авария насоса и перепад давления.
* ПК (ноутбук) с установленной АСУД.SCADA 2.3.6 или выше
* архив с файлами демонстрации http://www.tekon.ru/software/modbus_sample.zip


Поскольку при установке архива будут обновлены конфигурационные файлы, то '''не следует''' запускать демонстрацию на рабочей диспетчерской!
Исходя из этого, следует определить, нужны ли в SCADA все ошибки по отдельности (отдельными примитивами типа Дискретный датчик)&nbsp;или только сигнал обощенной ошибки с текстовым описанием активных ошибок?&nbsp;


Для запуска демонстрации ключ защиты и драйверы EXT - не нужны.
Если все по отдельности - то для каждой&nbsp;ошибки делаете отдельную запись в таблице регистров:


Последовательность действий для запуска демонстрации:
*Адрес - одинаков = 520
# Установить АСУД.SCADA 2.3.6 в папку C:\1Tekon
*Тип&nbsp; - BIT
# Закрыть (если запущены) SCADA, ASUDBase, KCSLogger
*Блок/Бит - 1, 2, 3, и т.д&nbsp; - тот бит, который отвечает за конкретную ошибку&nbsp;
# Запустить конфигуратор ОРС-сервера
*Название - Название ошибки
# Разархивировать архив в папку  C:\1Tekon, подтвердив изменение существующих файлов.
*В SCADA на каждую ошибку будет отображен свой Дискретный примитив
# Закрыть конфигуратор ОРС-сервера
# Открыть конфигуратор ОРС-сервера, должно быть зарегистрировано устройство Контейнер оборудования \ Прибор учета
# Снова закрыть конфигуртора ОРС-сервера


Запустить эмулятор Modbus-устройства ...\OPC Server\modbus_demo\mtcpServerEmulator.exe
Если достаточно только обобщенной&nbsp;ошибка (т.е. факта того, что есть какая-то ошибка), то региструете только одну запись:


Выбрать меню Файл\Открыть конфигурацию, указать TestDevice.xml, нажать кнопку Старт, подтвердить "Да".
*Адрес - адрес битовой маски&nbsp; = 520
*Тип - WORD или DWORD
*В SCADA используйте&nbsp;&nbsp;(подробнее см. ниже)
**Переменную для отображения Аварийного сигнала обощенной аварии или примитив LED-индикатор
**Текстовое поле + Text-функцию для отображения описания активных ошибок


[[Файл:Modbus demo1.JPG|500px|центр]]
== Настройка SCADA ==


Демонстрационное устройство - некая установка, которая подключается напрямую к компьютерной сети и по протоколу Modbus TCP, может передавать значения измеряемых параметров и уставок.
В АСУД.SCADA для визуализации данных Modbus-устройств можно использовать следующие примитивы:
 
Уставка - это параметр, влияющий на логику работы самого устройства.
 
Смысл параметров устройства:
* Regim - состояние устройства (только чтение)
** 0 - "Выключена",
** 1 - "Включена",
** 2 - "Режим 2",
** 3 - "Режим 3"
* TStart - уставка температуры запуска установки (можно читать и записывать)
* TStop - уставка температуры остановки установки (можно читать и записывать)
* Tokr - температура окружающей среды (только чтение), значение параметра хранится умноженным на 10
* BitStatus - битовая маска ошибок
** 0 - нет ошибки
** 1 - ошибка 1
** 2 - ошибка 2
** 4 - ошибка 3
 
Для изменения значения параметра в эмуляторе, следует выбрать строку, выполнить двойной клик и ввести новое значение параметра.
 
Запустить программу [[KCSLogger]] для запуска опроса устройства.
 
Нажать Статистика, проверить, что тестовое устройство опрашивается корректно
 
[[Файл:Modbus demo2.JPG|500px|центр]]
 
Запустить программу SCADA.
 
[[Файл:Modbus demo3.JPG|800px|центр]]
 
Параметры уставки Т1 и Т2 - могут быть записаны из SCADA на устройство. Остальные параметры только читаются из устройства.
 
Для записи на устройство выполните в рабочем режиме двойной клик и введите новое значение, пронаблюдайте изменение значение в эмуляторе устройства.
 
В данном примере используются [[Скрипты|LUA-cкрипты]], файлы:  
* Scada\scripts\custom\etnry.lua
<nowiki>
dofile2 ("..\\built-in\\prim_basic.lua")
dofile2 ("modbus.lua")
 
function main_custom()
 
end
</nowiki>
* Scada\scripts\custom\modbus.lua
<nowiki>
topc_Temp = topc_string_min_max ("Уставка температуры",0,100)
 
topc_minmax1 = topc_minmaxavg ("1",1,0,1)


function Regim (val,qual)
*[[Дополнительные_примитивы#Таблица_данных_Тегов|Таблица Тегов]]&nbsp;- '''быстрая визуализация''' в табличном виде в одном месте ситуационного плана без визуально-звуковой индикации:&nbsp;
local RToStr =
**числовых данных
{
**состояний работы устройства (преобразование числа в надпись с помощью [[Text-функция|Text-функций]])  
[0] = "Выключено",  
**расшифровка кодов ошибок&nbsp; &nbsp;(преобразование числа в надпись с помощью [[Text-функция|Text-функций]]
[1] = "Включено",
*Цифровой индикатор, [[Дополнительные_примитивы|стрелочный индикатор]]&nbsp;- для отображения любых числовых значений (с возможностью указания граничных значений и визуально-звуковой индикакаций выхода за границы)
[2] = "Режим 2",
*Текстовое поле - для отображения любых числовых значений, а также преобразования числового значения в текстовое по заданному правилу с помощью [[Скрипты|скрипта]]&nbsp;или [[Text-функция|Text-функции]]. Кроме того с помощью данного примитива и [[Скрипты|скрипта можно]] выполнить '''запись значения в регистр '''Modbus-устройства.  
[3] = "Режим 3"
*[[Дополнительные_примитивы#Кнопка|Кнопка ]]- для&nbsp;'''записи&nbsp;значения в регистр'''.&nbsp;
}
*Дискретный датчик - визуализация аварийных событий.  
if qual ~= opc.da.tekon.ItemData.QUALITY_GOOD then
*[[Дополнительные_примитивы|Led-индикатор]]&nbsp;- для отображения дискретных значений, в том числе выделение бита из маски.
return "---"
*[[Дополнительные_примитивы|Прибор учета]] &nbsp;- если устройство было зарегистрировано в ASUDBase и вам нужна простая визуализация в табличной форме
end
*[[Дополнительные_примитивы|Изображение ]]- визуализация аварийный событий&nbsp;
local s = RToStr [val.Integer]
*[[Дополнительные_примитивы|Набор изображений]] - визуализация состояния устройства или&nbsp;'''запись значения в регистр '''Modbus-устройства.  
if s == nil
  then return "Неизвестно: "..val.Integer
  else return s
end
end
</nowiki>


Объект topc_Temp используется для записи значений уставок на сервер, см. настройки текстовых полей Т1 и Т2.
'''Замечание!''' Для того чтобы реализовать возможность записи введенного пользователем значения в Modbus-устройство, необходимо чтобы:


Объект topc_minmax1 используется для отображения значений Min, Max температуры окружающей среды.
*Регистр&nbsp; относится к типу '''HoldReg '''или '''Coils'''
*Значение поля '''AW '''(Allow Write) было > 0


Функция Regim - для отображения состояния установки в текстовом виде.
== Демонстрационный пример ==


Для выделения ошибок из битовой маски BitStatus объявлены три [[Переменные]] (меню Дополнительно \ Переменные).
Вы можете сами попробовать настроить в SCADA Modbus-устройство воспользовавшись эмулятором в программе&nbsp;[[KUNIP.EXE|KUNIP.EXE]]<br/> См. пример настройки в описании эмулятора.


Пример работы с эмулятором https://youtu.be/vnbTF4fSsMA
[[Category:Интеграция]] [[Category:Modbus]]

Текущая версия от 14:22, 29 сентября 2025



Введение

Изменения и дополнения:

05-07-2023

  • поддержка типа специального типа ARRAY

Настройка Modbus  в  АСУД.SCADA может быть выполнена двумя способами:

  • Основной - регистрация устройства непосредственно  в Tekon OPC-сервер
    • доступно с версии АСУД.SCADA 2.6.3
    • целесообразно использовать на всех новых объектах где добавляются Modbus-устройства
    • при этом все настройки выполняются непосредственно в ОРС-сервере
    • опрос устройства осуществляется непосредственно OPC-сервером, программа KCSLogger не нужна
  • Устаревший - регистрация устройства в программе ASUDBase
    • целесообразно использовать, если у вас уже есть Modbus-устройства, зарегистрированные в программе ASUDBase
    • опрос осуществляется программой KCSLogger

Данная статья ориентируется на настройку Modbus-устройств непосредственно в OPC-сервере версии 2.7.2 (и выше) и не расматривает возможность настройки устройств в программе ASUDBase

Если, по каким-то причинам вы планируете выполнять настройку устройств в программе ASUDBase, либо  в АСУД.SCADA 2.5.х и ранее , а также настройку Modbus c конценратором  КЦС-М смотри предыдщую редакцию статьи.

АСУД.SCADA позволяет реализовать взаимодействие с ЛЮБЫМИ устройствами, поддерживающими протокол Modbus.

Modbus-устройства могут быть подключены:

Если вы используете обычную TL-линия связи, обратите внимание на возможность подключения  КЦС-IPM через IP-удлинитель.

Тракт передачи данных:

Устройство Modbus -- RS-485 -- Концентратор / КИО -- Компьютерная сеть -- АРМ-диспетчер
Устройство Modbus с Ethernet -- Компьютерная сеть -- АРМ-диспетчера
Поддерживаются спецификации Modbus-RTU, Modbus TCP
Чтение данных одиночное, групповое
Запись данных одиночная
Число подключаемых устройств до 255* на каждом интерфейсе

  * - подробнее см. спецификацию подключаемого устройства и интерфейса подключения.

Внимание:

  • Требуется наличие USB-ключа защиты АСУД.SCADA.
    В ключе защиты ПО АСУД.SCADA должно быть прописано число драйверов EXT-модуля, соответствующее общему числу подключаемых приборов.
    Для тестового опроса устройства в конфигураторе ОРС-сервера драйверне требуется.
  • Следует придерживаться следующего правила при адресации Modbus-устройств: устройства, подключаемые к одному IP-концентратору должны иметь уникальные адреса
    (RS-идентификаторы).

Modbus-протокол. Общая информация

Modbus - это коммуникационный протокол широко применяемый в промышленности. Он определяет правила пересылки данных при взаимодействии устройств.

Мы можем реализовать диспетчеризацию и управления практически любого устройства, если оно поддерживает данный протокол.

Есть несколько модификаций данного протокола:

  • Modbus RTU
  • Modbus TCP
  • Modbus ASCII (в настоящее время не поддерживается в АСУД-248)

Само слово "Modbus" - ничего не говорит об интерфейсе между устройствами.

Протокол Modbus может работать поверх интерфейсов RS-485/RS-232, компьютерной сети и других.

С точки зрения доступа к данным устройство Modbus представляет собой таблицу, примерно следующего вида

Адрес регистра Атрибуты Параметр Значение Реальное значение
1 R/W, Целое число Уставка температуры 15 15
2 R, Целое число * 10 Температура наружного воздуха -156 -15,6
301 R, Дробное число Частота сети 49,8 49,8

где,

  • Адрес регистра - уникальный идентификатор параметра, по которому осуществляется запрос значения параметра
    Идентификатор находится в диапазоне 0 .. 65536.
  • Атрибуты - атрибуты параметра
    • R - параметр можно читать
    • W - параметр можно записывать
    • Целое число - параметр представляет собой целое число
    • Целое число * 10 - параметр следует разделить на 10 для получения реального значения
    • Дробное число - параметр представляет собой дробное число
  • Параметр - описание параметра
  • Значение - текущее значение параметра
Внимание!
Таблица должна быть отражена в технического документации конкретного устройства. 
Таблица не универсальна для разного типа Modbus-устройств.
Без наличия таблицы настроить устройство не получится.

Для некоторых типов Modbus-устройств, например: свободно программируемых контроллеров, таблица может зависеть от проекта, записанного в контроллер.
Т.е. может быть сформирована в штатном ПО контроллера только после создания файла-проекта (см. например PIXEL).

Таблицы регистров

Все регистры Modbus-устройства доступные на чтение / запись условно хранятся в 4-х таблицах:

Таблица Функция чтения Тип данных Разрешены Чтение (R) / Запись (W) Функция записи
Регистры флагов (Coils) 0х1 0 или 1 R / W 0x5
Дискретные входы (Discrete Inputs) 0х2 0 или 1 R -
Регистры хранения (Holding Registers) 0х3 числовой/строковый R / W

0x10 или 0х6

(см. параметр AW далее)

Регистры ввода (Input Registers) 0х4 числовой/строковый R -

Каждый регистр:

  • это ячейка размером в 2-байта.
  • имеет уникальный адрес.

В зависимости от типа Modbus-устройва адресное пространство таблиц может быть объединено, т.е.  регистр с адресом 0 в таблице HoldReg, аналогичен (полностью соответствует) адресу 0 в таблице InpReg (это можно понять либо из документации, либо при тестовом опросе устройства).

Если вы затрудняетесь с тем, какой тип регистра указывать - используйте HoldReg.

Иногда в документации на устройство можно увидеть, что адреса регистров  обозначаются 5-ти (или 6-ти) значными числами: логическими адресами. 

Старшая цифра логического адреса при этом обозначает тип регистра, а остальные цифры - физический адрес регистра.

Старшая цифра логического адреса Начальный логический адрес Тип данных
0 00001 Coil
1 10001 DiscInp
3 30001 InpReg
4 40001 HoldReg

Как правило, при таком указании логических адресов считается что базовый регистр устройства = 1  (т.е. из адреса еще нужно будет вычесть единицу)

Например: логический адрес = 40568

  • Тип регистра 4 = HoldReg
  • Физический адрес регистра = 568 - 1 = 567

Замечание!
При регистрации устройства единицу все время вычитать не нужно, вы просто указываете в настройках устройства значение базового регистра = 1.

Для определения значения, хранящегося в регистре, необходимо, исходя из документации, корректно указать тип данных.



Типы данных

Перед тем как рассмотреть типы данных, обратите внимание, как драйвер modbus-устройств представит считанное значение в SCADA


Особенности представления значений Modbus-регистров в SCADA

Для настроенных Modbus-регистров ОРС-сервер создает следующие типы сигналов, которые будут доступны в SCADA: 

  • Дискретный сигнал (в понимании SCADA)  в режиме безопасности Охрана -  если регистр имеет тип BIT (BITInv, BOOL, BOOLInv, BIT4) и AW = 0
    • в SCADA вы сможете использовать стандартные примитивы типа Дискретный сигнал или LED, Изображение
  • Канал управления - если для регистра установлен параметр AW = 1,  и название Тега окончивается на _CTRL, например "Svet_CTRL"
    • в SCADA вы сможете использовать стандартные примитивы типа Канал управления или Изображение
    • при этом подразумевается, что значение регистра может быть только 0 или 1. В противном случае не следует использовать данный тип сигнала
  • Числовое значение - для всех остальных случаев

Если по документации регистр имеет тип BIT (BITInv, BOOL, BOOLInv, BIT4), но вы не хотите, чтобы сигнал был представлен в SCADA, как дискретный датчик, вам следует:

  • изменить тип с BIT  (BITInv, BOOL, BOOLInv) на Word , а с BIT4 на DWord,  если регистр может иметь только значения 0,1  (и не представляет собой битовую маску)
  • или добавить к имени тега "_$", т.е. например: вместо  "Tag1" указать "Tag1_$"
  • использовать пост-обработку значения с помощью #выражений - подробнее см. далее

Внимание! Важно!
Используйте дискретное представление сигнала, только если вы будете использовать дискретные примитивы в SCADA.
Если вы планируете с использовать с сигналом текстовое поле с указанием перечня значений - настраивайте регистр, как числовой!

Пример 1. В документации указано, что в регистре хранится значение 0 или 1, например:

Описание Адрес Пояснение
Авария установки  (Критический сбой) 0 0-Нет аварии / 1-Авария

вы можете добавить регистр несколькими способами

Тип регистра Адрес Пояснение
BOOL 0 в SCADA  этот сигнал будет отображен как дискретный.
Для визуализации используются обычные дискретные примитивы
BIT,
Блок/Бит = 1
0 аналогично
WORD 0

в SCADA  этот сигнал будет отображен как числовой, т.е. вы увидите именно одно из двух значений:
именно 0 или 1, без дополнительных преобразований.
Для визуализации используется LED, Текстовое поле, Изображение,
но вы не сможете использоватьклассические дискретные примитивы.

Указание типа регистра в ОРС-сервере

Тип регистра вы выбираете основываясь на документации, подключаемого устройства

Название Альтернативное название Число регистров Диапазон значений результата Комментарий
BIT Boolean 1 0 или 1

Может быть использован для выделения сигнала из битовой маски, которая записана в регистре.
Из регистра будет считано целое число, затем в этом числе будет проаназирован указанный бит.
Номер анализируемого бита указывается в настройке Блок / Бит
Нумерация бит в байте по умолчанию с 1, если в документации нумерация идет с 0, следует изменить значение 1->0 в 3 строке (подробнее см. далее раздел регистрация устройства в ОРС-сервере, строка конфигурации).
Если в регистр будет производится запись, то предварительно прочитается текущее значение регистра, выполнится установка или сброс указанного бита, и далее полученное значение будет записано в регистр.

BITInv Boolean 1 0 или 1 Аналогично BIT, но считаное из регистра значение будет проинвертировано
BOOL Boolean 1 0 или 1 По-сути, это тип BIT c  дополнительной настройкой: анализировать только младший бит (независимо от того,  что указано далее в поле Блок / Бит).
В отличии от типа BIT предполагает, что в регистре реально возможны только два значения: 0 или 1.
BOOLInv Boolean 1 0 или 1 Аналогично BOOL, но считанное из регистра значение будет проинвертировано
WORD

Unsigned word
UINT

1 Целые числа
0 .. 65535
 
CHAR

Signed byte,
Short Integer

1 Целые числа
-128..127
 
SHORT Signed word,
Small Integer
1 Целые числа
-32 768 ... 32 767
 
FLOAT REAL 2 1.5x10^-45 ...3.4x10^38  
DWORD Unsigned long
ULONG
2

Целые числа

0..4294967295

 
INTEGER Signed long
LONG
2

Целые числа -2147483648..2147483647

 
BIT4   2 0 или 1  
DOUBLE   4 5.0 x 10^-324 .. 1.7 x 10^308  
STRING  

указывается

(запрашиваемое число регистров будет равно половине указанному)

строка данных Поддержка в SCADA 2.7.13 и выше
INT64 Big Integer  

Целые числа

-2^63 ... 2^63-1

 
ARRAY  

указывается,
от 1 до 32

(запрашиваемое число регистров будет равно  указанному)

Целые числа

0..4294967295

Поддержка в SCADA 2.7.14 и выше

Это специальный тип, который, как правило, позволяет собирать отдельные ошибки в битовую маску ошибок.

Будут прочитаны последовательно регистры, начиная с указанного. Предполагается, что в регистрах лежат только значения 0 или не 0. Подробнее см. далее

1 регистр  = 16 бит
2 регистра = 32 бита
4 регистра = 64 бита

Также важен формат представления числа в регистре. Он определяет порядок перестановки полу-байт в регистрах.

Обычное значение поля Формат:

  • Для типов данных в 1 регистр - 1
  • Для типов данных в 2 регистра - 4 (или значение 2)
  • Для типов в 4 регистра - 14 (или значение 12) 
    Для данного типа существуют дополнительные значения формата с 11 до 14:
    • формат с 1 до 4 - дополнительно меняют местами левые-правые 2-регистра
    • формат с 11 до 14 - аналог 1 - 4, но не выполняется перестановка.

Если при успешном опросе устройства, вы получаете в регистрах непонятные значения, попробуйте поменять Формат.

Комментарий по полю Формат (при первом чтении данный раздел можно пропустить).

Рассмотрим пример влияния значения поля Формат на вычисленный результат (см. программу KCS DEMO).

Предположим мы считываем целочисленное значение типа INTEGER (целое число, занимающее 2 регистра = 4 байта данных), по начальному адресу, например: 2054 (0x0806). Пусть нам известно, что в этом регистре должно хранится значение = 0х12345678 (значение в 16-ричной кодировке или 305419896 в привычной нам 10-ричной кодировке,  преобразование вы можете выполнить в калькуляторе Windows).

Запрос данных (в шестнадцатиричной  кодировке): 
>> 01 03 08 06 00 02 26 6A 

Значения регистров передаются начиная с указанного адреса, по два байта на регистр, старший байт каждого регистра передаётся первым.

Ответ устройства 
            3б 2б 1б 0б      
<< 01 03 04 12 34 56 78 81 07 

где:

  • 0х12 0х34 - первый регистр ( адрес 2054); байты 3, 2
  • 0х56 0х76 - второй регистр ( адрес 2055); байты 1, 0
Полученные данные
последовательность байт
Формат Правило перестановки Результат Комментарий
12 34 56 78 1 1_0_3_2 0x56781234  
12 34 56 78 2 0_1_2_3 0x78563412 обратный порядок
младший байт вперед
12 34 56 78 3 2_3_0_1 0x34127856  
12 34 56 78 4 3_2_1_0 0x12345678 прямой порядок
старший байт вперед

Т.е. для регистров устройства данного типа корректное значение формата - 4.

Предположим мы считываем целочисленное типа WORD, которое хранится в 1-м регистре (2 байта данных) по адресу, например: 2. Пусть мы значение что значение - 0х08.

Запрос данных (в шестнадцатиричной  кодировке): 
>> 01 03 00 02 00 01 25 CA 

Ответ устройства
            1б 0б 
<< 01 03 02 00 08 B9 82
Полученные данные
последовательность байт
Формат Правило перестановки Результат
00 08 1 1_0 0x0008
00 08 2 0_1 0x0800

Т.е. для регистров устройства данного типа корректное значение формата - 1.

Уточнение для типа ARRAY

Это служебный тип данных, позволяющий объединить значения до 32 последовательных регистров (типа WORD / BOOL) в одно значение (битовую маску).

Это может быть удобно в следующей ситуации, предположим у нас есть устройство ошибки, которого лежат в последовательных регистрах 

Регистр Адрес Тип данных Возможные значения Описание
Coil 101   0 / 1 Ошибка 1
Coil 102   0 / 1 Ошибка 2
Coil 103   0 / 1 Ошибка 3
.. ... ... ... ...
Coil 110   0 / 1 Ошибка 10

И необходимо визуализировать эти ошибки в SCADA следующим образом:

  • показать обощенный признак ошибки
  • показать активные ошибки в текстовом поле

В этом случае, как раз и будет удобен тип ARRAY.

Следует в настройки устройства добавить один регистр типа ARRAY следующим образом.

Modbus array.JPG
Modbus array.JPG

Драйвер при этом прочитает значения регистров с 101 по 110 и скомпонует результат в одно значение целого типа.

При этом, если значение 

  • = 0  - ошибок нет
  • > 0 - есть одна или несколько ошибок

Например, если значение равно 5 ( в двочной системе  101), то активными являются ошибка 1 и ошибка 3.  

В SCADA для визуализации данных вы используете:


Регистрация Modbus-устройств в Tekon OPC-сервер

Добавьте Modbus-устройство в конфигурациюOPC-сервера.

Если устройство подключено:

  • напрямую по компьютерной сети
    • Добавьте DA \ Компьютерная сеть \ Modbus TCP
  • через КЦС-IPM \ КУН-IPM
    • Добавьте DA \ Концентратор  КЦС-IPM или  КУН-IPM \ Modbus RTU
  • через сторонний конвертер интерфейса 
    • Добавьте DA \ IP-RS конвертер \ Modbus RTU
Modbus opc 1.PNG
Modbus opc 1.PNG

Выполните двойной клик на созданном устройстве.

Modbus OPC 1 1.PNG
Modbus OPC 1 1.PNG

Нажмите Да, если вы создаете новое устройство с новым описанием регистров. Нажмите Нет - если вы создаете устройство, для которого ранее уже создавали таблицу регистров. 

Если вы выбрали Да - следует указать в латинице имя устройства, например: pixel

Далее выберите в свойствах созданный ранее конфигурационный файл устройства и нажмите два раза на само устройство, для того, чтобы открыть окно настройки.

Modbus opc 2.PNG
Modbus opc 2.PNG

На рисунке отображен пример окна настройки устройства, подключенного к концентратору КЦС-IPM, КУН-IPM.

Для каждой ячейки доступна информационная подсказка (хинт).

Строки имеют следующий смысл:

  1. название столбцов таблицы
  2. тип протокола устройства [RTU, TCP]
    Если вы подлючаете устройство по RS-485, то почти всегда это RTU-протокол. Если по компьютерной сети - TCP.
  3. поля конфигурации устройства
    1. 0 - базовый регистр, указывает сдвиг регистров при запросе (обычно 0 или 1)
    2. 1 - количество регистров читаемых в одном запросе, по умолчанию 1.
      Большее значение параметра увеличивает скорость опроса устройства. 
      Но имеет смысл, если запрашиваемые регистры идут подряд.
      Если в документации не указано сколько можно читать - попробуйте указать 10 и провести тестовой опрос устройства.
      Если ошибок нет - оставляйте указанное значени. Иначе верните значение 1.
    3. 0 - не разрешать пропуски при чтении. Допустимые значения [0,1]
      Некоторые устройства позволяют опрашивать несколько регистров, если они расположены неподряд.
      Это также увеличивает скорость опроса устройства.
    4. [0, 1] - стартовый бит в байте, по-умолчанию 1. 
  4. следующие строки - это собственно таблица адресов Modbus-регистров из документации на устройство

Для редактирования таблицы следует нажать  Редактировать. 

При этом по правому клику мышки, доступно меню добавления новых строк.

Описание столбцов настройки:

  • Регистр - тип регистра из выпадающего меню
  • Адрес - адрес регистра (в десятичной системе счисления)
    Вы можете указывать адрес в 16-ричной кодировке, для этого добавьте в начале знак $. Например: $10, $FA и т.п.
  • Тип данных - тип указанный в документации на устройство
  • Блок/Бит
    • для типа данных BIT, BITInv  указывается анализируемый бит (от 1 до 16) в слове.
      Бит 1 - младший, 16 - старший.
      Если в документации нумерация идет с 0, следует изменить значение 1->0 в 3 строке полей конфигурации устройства (см. выше)
    • для типа данных BIТ4 указывается анализируемый бит (от 1 до 32) в слове. Бит 1 - младший, 32 - старший.
      Если в документации нумерация идет с 0, следует изменить значение 1->0 в 3 строке полей конфигурации устройства (см. выше)
    • для типа STRING - размер блока данных в байтах (обычно размер строки в документации на устройство указывается кратным двум байтам).
    • для типа ARRAY указывается число регистров (от 1 до 32), которые необходимо прочитать подряд
    • для других типов данных - не используется.
  • Формат - формат данных (подробнее см. ранее)
  • Множитель - множитель данных, по умолчанию 1.

Множитель учитывается для всех типов кроме BIT, BITInv, BOOL, BOOLInv, BIT4, STRING

После чтения регистра:  
   Значение SCADA = значение регистра * множитель 
Перед записью регистра: 
   Значение регистра  = Значение SCADA / множитель

Минимальное значение Множителя 0,0001.
Внимание!
При указании в качестве Множителя значений 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 - реальное значение множителя определяется по формуле

Множитель = 1 / (2 ^ Указанный_множитель)
  • AW  - данный параметр разрешает запись значений в регистр, например для изменения уставок устройства или управления устройством из SCADA. 
    Актуально только для регистров типа Coils / HoldReg.
    Возможные значения:
    0 - запись в регистр запрещена
    1 - запись в регистр разрешена. Для регистров HoldReg будет использоваться функция $10 для записи
    6 - для регистров HoldReg будет использоваться функция $06 для записи   (для исп. данного значения требуется доп. обновление для версии 2.7.5)
    10 -  аналог значения 1. Для регистров HoldReg будет использоваться функция $10 для записи (для исп. данного значения требуется доп. обновление для версии 2.7.5)
  • Тег - имя тега (по-русски или латиницей), которое будет отображено в SCADA.
    Имя тега должно быть уникально в рамках устройства.
    В имени Тега не следует использовать символ точка.
  • Название - наименование сигнала (неисправности), которое будет отображаться в журнале событий в программе SCADA.

Для сохранения изменений, нажать кнопку Сохранить.

Начиная с версии 2.7.14 добавлена поддержка выражений для постобработки считанного из регистра значения, аналогично, как это сделано в функционале Переменных или Тext-функции

Выражение добавляется в конце поля Название после символа #, например:

 

Modbus parseExpr.PNG
Modbus parseExpr.PNG

При этом программа понимает, что 

  • Регистр65 - это название, которое будет проброшено в SCADA
  • X*10 - это выражение постобработки

В примере выше, реальное значение регистра равно 8, при этом после постобработки получаем:

  • X * 10  = 8 * 10 = 80
  • BITS(X:1:4) = BITS(8:1:4) = 4

Постобработка разрешена только для числовых регистров с AW = 0 (для которых запрещена запись).

Следует отметить, что: 

  • BITS допускает только полную запись (с указанием Х): BITS(X:1:4),  а не  BITS(1:4);
  • символом разделителем является двоеточие (:), а не точка с запятой (;);
  • при анализе выражения учитывается номер стартового бита в байте (0 или 1), указанный в настройках Modbus-устройства.

Замечание!
Начиная с версии 2.7.5 в свойствах Modbus-устройства появилась настройка Дополнительный сдвиг адреса - это настройка может быть применена, например: при регистрации контроллеров сплит-систем, когда адреса регистров внутренних блоков системы кондиционирования сдвинуты относительно общей карты на число, соответствующее номеру внутреннего блока.
Т.е. вы регистрируете и настраиваете Modbus-устройство с адресами первого блока. Затем добавляете второе Modbus-устройство, указываете файл настроек первого, но дополнительно указываете настройку сдвиг адресов.   

Замечание!
Поле Версия устройства - не используется (всегда отображает ---)

 

Тестовый опрос устройства 

Для выполнения тестового опроса устройства, сохраните настройки и нажмите кнопку Опросить. Будет выполнен опрос устройства с отображением полученных данных в столбце Значение

Кнопка Лог  - отобразит лог последнего обмена  данными с устройством. Расшировку кодов возможных ошибок см. в описании программы KCS DEMO.EXE 

Вы также можете выполнить тестовый опрос одного регистра, нажав правой кнопкой мыши и выбрав меню Опросить.

Флаг "Не выполнять перезапросы в случае ошибки" - позволяет не выполнять повторные отправки данных в случае ошибки.

Финальный опрос устройства

После успешного тестового опроса, рекомендуется оптимизировать количество выполняемых запросов к устройству.

Modbus opc 2.PNG
Modbus opc 2.PNG

Попробуйте последовательно провести следующие изменения в параметрах третьей (3) строки конфигурации:

  1. Увеличить число регистров в запросе с 1 до 16 (стоблец Адрес).
  2. Выполните опрос устройства, если устройство было опрошено без ошибок, переходите к следующему шагу
  3. Разрешите пропуски в группе чтения, изменив значение Тип   0 на 1 (стоблец Тип данных).
  4. Выполните опрос устройства. 
    Если устройство ответило с ошибкой, запретите пропуски, и повторите опрос.

Тестовая запись значения регистра

Если вы указали для регистра значение AW > 0, вы можете выполнить тествую запись непосредственно в окне настройки. 

Для этого в рабочем режиме выберите строку и нажмите правой кнопкой мыши, выбрав меню Записать значение.

Нельзя выполнять запись значений для регистров типа:  [mbString, mbDouble, mbINT64, mbBit4, mbARRAY]

 

Как регистрировать битовую маску ошибок

Если, исходя из описания устройства, регистр представляет собой битовую маску ошибок, как его регистрировать? 

Например, вы видите в документации на устройство следущую информацию в таблице регистров: 

  • 520.01  - авария насоса 
  • 520.02  - неиспраность датчика температуры 
  • 520.03  - перепад давления

Запись типа 520.01 - означает, что для получения сигнала "Авария насоса" следует прочитать регистр 520  и проверить факт установки в значении регистра 1-го (первого младшего бита).

Т.е в значении  регистра 520  хранится обощенно несколько сигнальных (аварийных)  событий.
Допустим вы читаете регистр и получаете значение = 5. 

Переводим это значение в двоичный код (например, с помощью Калькулятора Windows)  и получаем значение 
5 (DEC)  =  101 (BIN), 
т.е. в регистре 520  установлены 1 и 3 биты, есть авария насоса и перепад давления.

Исходя из этого, следует определить, нужны ли в SCADA все ошибки по отдельности (отдельными примитивами типа Дискретный датчик) или только сигнал обощенной ошибки с текстовым описанием активных ошибок? 

Если все по отдельности - то для каждой ошибки делаете отдельную запись в таблице регистров:

  • Адрес - одинаков = 520
  • Тип  - BIT
  • Блок/Бит - 1, 2, 3, и т.д  - тот бит, который отвечает за конкретную ошибку 
  • Название - Название ошибки
  • В SCADA на каждую ошибку будет отображен свой Дискретный примитив

Если достаточно только обобщенной ошибка (т.е. факта того, что есть какая-то ошибка), то региструете только одну запись:

  • Адрес - адрес битовой маски  = 520
  • Тип - WORD или DWORD
  • В SCADA используйте  (подробнее см. ниже)
    • Переменную для отображения Аварийного сигнала обощенной аварии или примитив LED-индикатор
    • Текстовое поле + Text-функцию для отображения описания активных ошибок

Настройка SCADA

В АСУД.SCADA для визуализации данных Modbus-устройств можно использовать следующие примитивы:

  • Таблица Тегов - быстрая визуализация в табличном виде в одном месте ситуационного плана без визуально-звуковой индикации: 
    • числовых данных
    • состояний работы устройства (преобразование числа в надпись с помощью Text-функций)
    • расшифровка кодов ошибок   (преобразование числа в надпись с помощью Text-функций)
  • Цифровой индикатор, стрелочный индикатор - для отображения любых числовых значений (с возможностью указания граничных значений и визуально-звуковой индикакаций выхода за границы)
  • Текстовое поле - для отображения любых числовых значений, а также преобразования числового значения в текстовое по заданному правилу с помощью скрипта или Text-функции. Кроме того с помощью данного примитива и скрипта можно выполнить запись значения в регистр Modbus-устройства.
  • Кнопка - для записи значения в регистр
  • Дискретный датчик - визуализация аварийных событий.
  • Led-индикатор - для отображения дискретных значений, в том числе выделение бита из маски.
  • Прибор учета  - если устройство было зарегистрировано в ASUDBase и вам нужна простая визуализация в табличной форме
  • Изображение - визуализация аварийный событий 
  • Набор изображений - визуализация состояния устройства или запись значения в регистр Modbus-устройства.

Замечание! Для того чтобы реализовать возможность записи введенного пользователем значения в Modbus-устройство, необходимо чтобы:

  • Регистр  относится к типу HoldReg или Coils
  • Значение поля AW (Allow Write) было > 0

Демонстрационный пример

Вы можете сами попробовать настроить в SCADA Modbus-устройство воспользовавшись эмулятором в программе KUNIP.EXE
См. пример настройки в описании эмулятора.