Adquisición Modbus TCP

Modbus puede utilizar puertos serie o de red, incluida fibra óptica. RTU corresponde a la comunicación serie y TCP a Ethernet. La comunicación sigue un intercambio entre maestro y esclavo: el controlador de la pasarela actúa como cliente maestro, envía consultas y recibe las respuestas preparadas por el dispositivo Modbus esclavo.

1. Crear nodos

(1) Abre Gemelo digital en CommBridge y cambia a Conectividad de dispositivos en la izquierda.

(2) Arrastra Cliente Modbus maestro, Procesamiento de datos y Carga MQTT al área de complementos para crear tres nodos.

(3) Conéctalos en este orden: cliente Modbus → procesamiento de datos → carga MQTT.

2. Crear un esquema

Selecciona el protocolo Modbus-TCP.

(1) Haz doble clic en Cliente Modbus maestro y pulsa Añadir esquema.

(2) Completa la conexión y pulsa Siguiente.

(3) Pulsa Añadir grupo, introduce los datos y confirma.

(4) Pulsa Añadir datos, configura el punto y confirma.

(5) Pulsa Finalizar para añadir el esquema de adquisición.

(6) Activa su interruptor y pulsa Guardar.

3. Consultar resultados

(1) Pulsa Implementar en Conectividad de dispositivos y completa la implementación.

(2) Cambia a Gemelo digital y sitúa el cursor sobre el cliente Modbus maestro para mostrar su información.

(3) Selecciona el esquema para consultar los datos en tiempo real e históricos de los puntos de cada grupo.

Datos adquiridos, antes del procesamiento:

Después del procesamiento, consultando el esquema del nodo de procesamiento:

4. Escribir datos

Solo puedes modificar puntos en modo rw o wo cuando la adquisición funciona correctamente.

(1) Pulsa Escribir en un punto, introduce el valor y confirma.

(2) Consulta los datos históricos.

5. Descripción de la configuración

Conexión

Parámetro	Descripción	Formato	Ejemplo
Nombre del esquema	Nombre definido por el usuario	No vacío	Adquisición slave
Protocolo	Protocolo Modbus	Modbus TCP, Modbus RTU	Modbus TCP
Adquisición sincronizada	Activar o desactivar la adquisición sincronizada	Yes, No	YES
Periodo de adquisición	Intervalo entre lecturas de registros de cada grupo del esquema	Número, (100,2147483647]	2000
Plazo de validez de adquisición	Todos los puntos del grupo deben adquirirse dentro de este tiempo; de lo contrario se descartan los datos del grupo. Incluye el retardo entre tramas	Número, (0, periodo de adquisición]	1000
Tiempo de espera	Tiempo máximo de cada adquisición de un grupo; si se supera, se descarta esa lectura	Número, (0, periodo de adquisición]	1000
Máximo de registros por lote	Máximo de registros para adquirir puntos consecutivos por lotes	Entero positivo, [1,120]	120
Retardo entre tramas	Intervalo mínimo entre adquisiciones; 0 por defecto. Auméntalo si hay tiempos de espera frecuentes; en otro caso no es necesario modificarlo	Milisegundos, [0,2147483647]	0
Retardo de escritura	Espera adicional al escribir; necesaria para algunos equipos lentos. 0 significa sin retardo adicional	Milisegundos, [0,2147483647]	0
Código de función de escritura	Código utilizado para escribir registros de retención	Auto, 06, 10; véase abajo	Auto
Adquisición por cambios	No: sin filtrado por cambios; SingleData: solo puntos modificados; WholeGroup: todo el grupo si cambia cualquier dato	No, SingleData, WholeGroup	SingleData
Intervalo de reinicio de adquisición por cambios	Fuerza un envío si los datos no cambian durante este tiempo; 0 desactiva el envío forzado	Segundos, (0,2147483647]	0
Espera adaptativa tras fallo	Ajusta el tiempo hasta la siguiente adquisición según el factor; el límite es periodo × factor máximo	Yes, No; véase abajo	Yes
Factor de espera	Factor de cambio del intervalo tras un fallo; mayor que 0 y distinto de 1	Número	2
Factor máximo de espera	Límite del factor; una vez alcanzado se mantiene	Número	16

Adquisición sincronizada:

1. Yes: periodo, tiempo de espera y plazo de validez se configuran conjuntamente para todos los grupos y puntos del esquema.
2. No: cada grupo configura esos valores por separado.

Código de escritura: Auto utiliza 06 para un registro y 10 para varios; 06 utiliza siempre 06; 10 utiliza siempre 10.

Espera adaptativa: con periodo de 1 segundo, factor 2 y máximo 16, los fallos continuos producen esperas de 1s, 2s, 4s, 8s y 16s. Con periodo de 10 segundos, factor 0.5 y máximo 0.1, producen 10s, 5s, 2.5s y 1.25s. Una adquisición correcta restablece el periodo inicial.

Si el factor es mayor que 1, el máximo debe ser superior al factor; si es menor que 1, el máximo debe ser inferior.

Añadir grupos

Parámetro	Descripción	Formato	Ejemplo
Nombre del grupo	Nombre definido por el usuario	No vacío	Grupo uno
Slave ID	Dirección del dispositivo Modbus esclavo	Número, (0,255]	1
IP	Dirección IP del dispositivo Modbus	Notación decimal con puntos	172.21.78.157
Puerto	Puerto Modbus, 502 por defecto	Número, (0,65535]	502
Periodo de adquisición	Intervalo entre lecturas de registros del grupo	Número, (100,2147483647]	2000
Plazo de validez	Tiempo para adquirir todos los puntos; si falta alguno al vencer, se descartan todos los datos del grupo	Número, (0, periodo de adquisición]	1000
Tiempo de espera	Máximo de cada lectura; si se supera, se descartan sus datos	Número, (0, periodo de adquisición]	1000

Nota: Si Adquisición sincronizada es No, los ajustes se aplican a los puntos de todo el grupo. Modbus limita la cantidad por lectura. En este complemento, un bloque consecutivo de Holding Register o Input Register admite como máximo 120 registros; Discrete y Coils admiten como máximo 2000 puntos.

Añadir datos

Parámetro	Condición	Descripción	Formato	Ejemplo
Alias del dato		Nombre único del punto dentro del grupo	No vacío; no comienza por número o guion bajo ni contiene espacios	M
Dirección	Dirección de registro única en el grupo	Dirección de registro; no puede repetirse dentro del grupo	Número, (0,2147483647)	0
Tipo de registro		Código de operación Modbus	Holding Register, Input Register, Discrete, Coils; véase abajo	Holding Register
Tipo de datos	Depende del tipo de registro	Tipo original de los datos	uint16, int16, uint32, int32, float, boolean, combine, string, hex string; véase abajo	uint16
Orden de bytes	Depende de registro y tipo de datos	Orden en memoria para datos de más de un byte	AB, BA, ABCD, CDAB, BADC, DCBA; véase abajo	AB
Número de registros	Depende de registro y tipo de datos	Cantidad de registros utilizada por el tipo	Véase abajo	1
Modo de acceso	Depende del registro	ro: solo lectura; rw: lectura y escritura; wo: solo escritura	ro, rw, wo	ro
Cálculo		Fórmula definida mediante el alias del dato		{M}/10
Desplazamiento	Tipo de datos bit	Desplazamiento de bits desde el más significativo al menos significativo después de aplicar el orden de bytes	Número, [0,15]

Por ejemplo, si el atributo de temperatura del dispositivo está en la dirección 1, configura la dirección del registro como 1.

1. Para Discrete y Coils, el tipo predeterminado es boolean.
2. Para uint16, int16 y combine, el orden puede ser AB o BA; para uint32, int32 y float, ABCD, CDAB, BADC o DCBA. Los demás tipos no tienen ajuste de orden de bytes.
3. Discrete y Coils utilizan un registro por defecto; uint16, int16 y boolean también uno; uint32, int32 y float utilizan dos; combine permite uno o dos; string y hex string permiten introducir la cantidad manualmente.

Orden de 16 bits:

1. AB: un registro de una palabra, con el byte más significativo primero y el menos significativo después, big-endian.
2. BA: un registro de una palabra, con el byte menos significativo primero y el más significativo después, little-endian.

Orden de 32 bits:

1. ABCD: dos palabras, palabra alta primero y byte alto primero dentro de cada palabra, big-endian.
2. BADC: dos palabras, palabra alta primero y byte bajo primero dentro de cada palabra, big-endian con intercambio de bytes.
3. CDAB: dos palabras, palabra baja primero y byte alto primero dentro de cada palabra, little-endian con intercambio de bytes.
4. DCBA: dos palabras, palabra baja primero y byte bajo primero dentro de cada palabra, little-endian.

6. Parámetros del protocolo Modbus

El tipo de registro determina el tipo de datos, la cantidad de registros y el modo de acceso.

Tipos de registros

0x, 1x, 3x y 4x son los rangos de direcciones definidos por Modbus.

Tipo	Nombre	Dirección PLC	Dirección de protocolo	Acceso	Descripción
Holding Register	Registro de retención (4x)	40001-49999	0000H-FFFFH	Lectura y escritura; lectura 0x03, escritura 0x06	Parámetros de salida o almacenados que se establecen durante el funcionamiento del controlador
Input Register	Registro de entrada (3x)	30001-39999	0000H-FFFFH	Solo lectura, 0x04	Parámetros que el controlador obtiene de equipos externos
Discrete	Entrada discreta (1x)	10001-19999	0000H-FFFFH	Solo lectura, 0x02	Estado de entrada modificado externamente
Coils	Bobina (0x)	00001-09999	0000H-FFFFH	Lectura 0x01; escritura individual 0x05 o múltiple 0x0F	Salida cuyo estado puede escribirse y leerse

Tipos de datos

Se determinan mediante el tipo original, el intercambio de bytes dentro de registros y el intercambio del orden de registros. Cada letra representa un byte.

1. Tipos originales: uint16, int16, uint32, int32, float, boolean, combine, string y hex string.
2. Intercambio de bytes: intercambia los dos grupos de ocho bits de un registro de 16 bits. AB sitúa primero el byte alto; BA, el bajo.
3. Intercambio de palabras: intercambia los grupos de 16 bits de un dato de 32 bits, como ABCD y CDAB.

Tipos originales:

Nombre	Descripción	Registros
uint16	Entero sin signo de 16 bits	1
int16	Entero con signo de 16 bits	1
uint32	Entero sin signo de 32 bits	2
int32	Entero con signo de 32 bits	2
float	Coma flotante de 32 bits	2
combine		1, 2
boolean	Valor booleano	1
string	Cadena ASCII	Configurable
hex string	Cadena hexadecimal	Configurable

Orden de bytes y palabras:

Valor	Descripción
AB	Registro de dos bytes, byte alto primero y bajo después
BA	Registro de dos bytes, byte bajo primero y alto después
ABCD	Dos palabras, palabra alta primero y byte alto primero en cada palabra, big-endian
BADC	Dos palabras, palabra alta primero y byte bajo primero, big-endian con intercambio de bytes
CDAB	Dos palabras, palabra baja primero y byte alto primero, little-endian con intercambio de bytes
DCBA	Dos palabras, palabra baja primero y byte bajo primero, little-endian