Fonctions de Modbus

Description générale

Le protocole Modbus propose un certain nombre de fonctions permettant de lire ou d'écrire des données sur le réseau Modbus. Le protocole Modbus offre également des fonctions de diagnostic et de gestion de réseau.

Seules les fonctions Modbus gérées par le disjoncteur sont décrites ici.

Fonctions de lecture

Les fonctions de lecture suivantes sont disponibles :

Code de fonction	Code de sous-fonction	Nom	Description
3 (0x03)	–	Lecture de registre de maintien	Lecture de n registres de sortie ou de n registres internes.
4 (0x04)	–	Lecture de registres d'entrée	Lecture de n registres d'entrée
43 (2x0B)	14 (0x0E)	Lecture de l'identification du produit	Lecture des données d'identification du serveur
43 (0x2B)	15 (0x0F)	Obtention de la date et de l'heure	Lecture de la date et de l'heure du serveur

NOTE: Le nombre de registres (n) est limité à 52 avec le déclencheur MasterPacT MicroLogic E.

Exemple de lecture de registre

Le tableau suivant indique comment lire le courant efficace sur la phase 1 (I1) dans le registre 1016. L'adresse du registre 1016 est 1016 - 1 = 1015 = 0x03F7. L'adresse Modbus du serveur Modbus est 47 = 0x2F.

Requête du client		Réponse du serveur
Nom de champ	Exemple	Nom de champ	Exemple
Adresse du serveur Modbus	0x2F	Adresse du serveur Modbus	0x2F
Code de fonction	0x03	Code de fonction	0x03
Adresse du registre à lire (MSB)	0x03	Longueur des données en octets	0x02
Adresse du registre à lire (LSB)	0xF7	Valeur du registre (MSB)	0x02
Nombre de registres (MSB)	0x00	Valeur de registre (LSB)	0x2B
Nombre de registres (LSB)	0x01	CRC (MSB)	0xXX
CRC (MSB)	0xXX	CRC (LSB)	0xXX
CRC (LSB)	0xXX	–

Le contenu du registre 1016 (adresse 0x03F7) est 0x022B = 555. Le courant efficace sur la phase 1 (I1) est donc 555 A.

Exemple d’obtention de date et d'heure

Le tableau suivant indique comment obtenir la date et l'heure d'un serveur Modbus. L'adresse Modbus du serveur Modbus est 47 = 0x2F.

Requête du client		Réponse du serveur
Nom de champ	Exemple	Nom de champ	Exemple
Adresse du serveur Modbus	0x2F	Adresse du serveur Modbus	0x2F
Code de fonction	0x2B	Code de fonction	0x2B
Code de sous-fonction	0x0F	Code de sous-fonction	0x0F
Réservé	0x00	Réservé	0x00
–	–	Date et heure	Voir le type de données DATETIME

Exemple de définition de la date et de l'heure

Le tableau suivant indique comment définir la date et l'heure d'un serveur Modbus. L'adresse Modbus du serveur Modbus est 47 = 0x2F, la nouvelle date est le 2 octobre 2014 et la nouvelle heure est 14:32:03:500.

NOTE: Utilisez le mode diffusion (avec adresse de serveur Modbus = 0) pour définir la date et l'heure de tous les serveurs Modbus.

Requête du client		Réponse du serveur
Nom de champ	Exemple	Nom de champ	Exemple
Adresse du serveur Modbus	0x2F	Adresse du serveur Modbus	0x2F
Code de fonction	0x2B	Code de fonction	0x2B
Code de sous-fonction	0x10	Code de sous-fonction	0x10
Réservé1	0x00	Réservé1	0x00
Inutilisé	0x00	Inutilisé	0x00
Année = 2014	0x0E	Année = 2014	0x0E
Mois = Octobre	0x0A	Mois = Octobre	0x0A
Jour du mois = 2	0x02	Jour du mois = 2	0x02
Heure = 14	0x0E	Heure = 14	0x0E
Minutes = 32	0x20	Minutes = 32	0x20
3 s 500 ms	0x0DAC	3 s 502 ms	0x0DAE

La réponse normale fait écho à la requête. Elle est renvoyée une fois que la date et l'heure ont été mises à jour sur l'équipement distant. Si la structure d'horodatage n'est pas cohérente avec une date-heure réelle (horodatage invalide), la valeur renvoyée dans le champ Date / Heure est définie sur 0 par l'équipement.

En cas de perte d'alimentation 24 VCC, la date et l'heure des serveurs Modbus sans batterie ne sont plus actualisées. Il est donc obligatoire de régler la date et l'heure de tous les serveurs Modbus après avoir rétabli l'alimentation 24 VCC.

De plus, en raison de l'écart d'horloge de chaque serveur Modbus, il est impératif de régler périodiquementt la date et l'heure de tous les serveurs Modbus. La fréquence recommandée est d'au moins une fois toutes les 15 minutes.

Fonction de lecture de registres de maintien répartis

La fonction de lecture de registres de maintien répartis est disponible :

Code de fonction	Code de sous-fonction	Nom	Description
100 (0x64)	4 (0x04)	Lecture de registres de maintien répartis	Lecture de n registres non contigus.

La valeur maximale de n est 100, mais avec un déclencheur MasterPacT MicroLogic A ou E, il est recommandé que n ne dépasse pas 21.

Grâce à la fonction de lecture de registres de maintien répartis, l'utilisateur peut :

éviter de lire un gros bloc de registres contigus lorsque seuls quelques registres sont nécessaires.
éviter une utilisation multiple des fonctions 3 et 4 afin de lire des registres non contigus.

Exemple de lecture de registres de maintien répartis

Le tableau suivant indique comment lire les adresses du registre 664 (adresse 0x0297) et du registre 666 (adresse 0x0299) d'un serveur Modbus. L'adresse Modbus du serveur Modbus est 47 = 0x2F.

Requête du client		Réponse du serveur
Nom de champ	Exemple	Nom de champ	Exemple
Adresse du serveur Modbus	0x2F	Adresse du serveur Modbus	0x2F
Code de fonction	0x64	Code de fonction	0x64
Longueur des données en octets	0x06	Longueur des données en octets	0x06
Code de sous-fonction	0x04	Code de sous-fonction	0x04
Numéro de transmission⁽¹⁾	0xXX	Numéro de transmission⁽¹⁾	0xXX
Adresse du premier registre à lire (MSB)	0x02	Valeur du premier registre lu (MSB)	0x12
Adresse du premier registre à lire (LSB)	0x97	Valeur du premier registre lu (LSB)	0x0A
Adresse du deuxième registre à lire (MSB)	0x02	Valeur du deuxième registre lu (MSB)	0x74
Adresse du deuxième registre à lire (LSB)	0x99	Valeur du deuxième registre lu (LSB)	0x0C
CRC (MSB)	0xXX	CRC (MSB)	0xXX
CRC (LSB)	0xXX	CRC (LSB)	0xXX
(1) Le client indique le numéro de transmission dans la requête. Le serveur renvoie le même numéro dans la réponse.

Fonctions d'écriture

Les fonctions d'écriture suivantes sont disponibles :

Code de fonction	Code de sous-fonction	Nom	Description
6 (0x06)	–	Preset single register	Ecriture d'un registre
16 (0x10)	–	Preset multiple registers	Ecriture de n registres
43 (0x2B)	16 (0x10)	Set date and time	Ecrire la date et l'heure du serveur

NOTE: Le nombre de registres n est limité à 52 avec les déclencheurs MasterPacT MicroLogic E.

Fonctions de diagnostic

Les fonctions de diagnostic suivantes sont disponibles :

Code de fonction	Code de sous-fonction	Nom	Description
8 (0x08)	–	Diagnostic	Gestion des compteurs de diagnostic
8 (0x08)	10 (0x0A)	Clear counters and diagnostic register	Réinitialisation de tous les compteurs de diagnostic
8 (0x08)	11 (0x0B)	Return bus message counter	Lecture du compteur de messages de bus corrects gérés par le serveur
8 (0x08)	12 (0x0C)	Return bus communication error counter	Lecture du compteur des messages de bus incorrects gérés par le serveur
8 (0x08)	13 (0x0D)	Return bus exception error counter	Lecture du compteur des réponses d'exception gérées par le serveur
8 (0x08)	14 (0x0E)	Return server message counter	Lecture du compteur des messages envoyés au serveur
8 (0x08)	15 (0x0F)	Return server no response counter	Lecture du compteur des messages de diffusion générale
8 (0x08)	16 (0x10)	Return server negative acknowledge counter	Lecture du compteur des messages envoyés au serveur mais restés sans réponse en raison du code d'exception 07 d'acquittement négatif
8 (0x08)	17 (0x11)	Return server busy counter	Lecture du compteur de messages envoyés au serveur mais restés sans réponse en raison du code d'exception 06 d'équipement serveur occupé
8 (0x08)	18 (0x12)	Return bus overrun counter	Lecture du compteur des messages de bus incorrects dus à des erreurs de surcharge
11 (0x0B)	–	Get communication event counter	Lecture du compteur des événements Modbus

Compteurs de diagnostic

Modbus utilise des compteurs de diagnostic pour permettre la gestion des erreurs et des performances. Les compteurs sont accessibles à l'aide des fonctions de diagnostic Modbus (codes de fonction 8 et 11). Les compteurs de diagnostic Modbus et le compteur d'événements Modbus sont décrits dans le tableau suivant :

Numéro du compteur	Nom du compteur	Description
1	Bus message counter	Compteur des messages de bus corrects gérés par le serveur
2	Bus communication error counter	Compteur des messages de bus incorrects gérés par le serveur
3	Server exception error counter	Compteur des réponses d'exception gérées par le serveur et des messages de diffusion générale incorrects
4	Server message counter	Compteur des messages envoyés au serveur
5	Server no response counter	Compteur des messages de diffusion générale
6	Server negative acknowledge counter	Compteur des messages envoyés au serveur mais restés sans réponse à cause du code d'exception 07 d'acquittement négatif
7	Server busy count	Compteur des messages envoyés au serveur mais restés sans réponse en raison du code d'exception 06 d'équipement serveur occupé
8	Bus character overrun counter	Compteur des messages de bus incorrects dus à des erreurs de surcharge
9	Comm. event counter	Compteur d'événements Modbus (ce compteur est lu avec le code de fonction 11)

Réinitialisation des compteurs

Les compteurs de diagnostic sont réinitialisés à 0 :

lorsque la valeur maximum 65535 est atteinte ;
ils sont réinitialisés par une commande Modbus (code de fonction 8, code de sous-fonction 10)
lorsque l'alimentation électrique est coupée ;
lorsque les paramètres de communication sont modifiés.