Funzione gateway Modbus
Presentazione
Panel Server implementa una funzione gateway Modbus che può servire richieste ricevute dai client Modbus TCP/IP collegati a monte, in modo che ogni client possa accedere simultaneamente ai dati dai dispositivi a valle, collegati tramite:
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rete wireless IEEE 802.15.4 (a seconda del modello)
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o rete cablata Modbus-SL (modelli Universal e Advanced)
Il numero massimo di dispositivi Modbus TCP/IP collegati a un Panel Server è 128 e include i dispositivi fisicamente collegati al Panel Server e qualsiasi tipo di dispositivo collegato a un gateway secondario. Per ulteriori informazioni, vedere Configurazione massima.
Il protocollo Modbus scambia informazioni utilizzando un meccanismo di richiesta-risposta tra un client (precedentemente master) e un server (precedentemente slave). Il principio client-server è un modello di protocollo di comunicazione in cui un dispositivo (il client) controlla uno o più altri dispositivi (i server). L'ID client del Modbus era noto in precedenza come Master e l'ID server del Modbus era noto in precedenza come Slave.
Disponibilità
Questa funzione è disponibile su Panel Server Entry, Universal e Advanced.
Funzionamento del Gateway Modbus
Il Panel Server implementa i propri registri Modbus disponibili all'ID unità 255 per fornire le proprie informazioni di identificazione. La tabella dei registri del Panel Server è descritta in DOCA0241EN EcoStruxure Panel Server - Modbus File.
Per impostazione predefinita, il gateway Modbus utilizza l'ID unità nella richiesta Modbus TCP/IP come ID unità / ID server del dispositivo fisico Modbus-SL.
Per i dispositivi Modbus TCP/IP, quando si esegue la messa in servizio, viene aggiunto un ID server virtuale a un dispositivo Modbus TCP/IP per consentire l'accesso in caso di topologia separata o per abilitare la funzionalità proxy Modbus TCP.
Il Panel Server implementa un set di tabelle di registro virtuali del Modbus per dispositivo wireless IEEE 802.15.4 rilevato. Ogni volta che un nuovo dispositivo wireless viene rilevato dal Panel Server, al dispositivo viene assegnato automaticamente un ID server Modbus virtuale. Al primo dispositivo wireless rilevato viene assegnato l'ID server virtuale 100. Ogni successivo dispositivo wireless assume l'ID virtuale successivo, che viene incrementato automaticamente di uno ogni volta che viene rilevato un nuovo dispositivo. Per informazioni dettagliate sui registri dei dispositivi wireless supportati, vedere DOCA0241EN EcoStruxure Panel Server - Modbus File.
Per evitare conflitti tra gli ID server dei dispositivi fisici Modbus-SL e gli ID server virtuali dei dispositivi wireless, è possibile aggiornare l'ID server virtuale tramite il software EcoStruxure Power Commission o le pagine Web del Panel Server (selezionare quindi scegliere un dispositivo collegato e modificare il valore in ).
Gateway trasparente Modbus
Panel Server può anche fungere da gateway trasparente da Modbus-SL a Modbus TCP/IP. Converte le richieste client Modbus TCP/IP ricevute sull'ID unità X alle richieste Modbus-SL o Modbus TCP/IP inviate sull'ID server X. Le risposte ottenute dai dispositivi a valle vengono quindi inoltrate a monte al client Modbus TCP/IP.
Se utilizzato come gateway trasparente, il client (ad esempio, SCADA) è collegato tramite una connessione Modbus TCP/IP. Non vengono prese in considerazione le eventuali impostazioni Modbus-SL per tale connessione .
Quando si utilizza il Panel Server come gateway trasparente, è possibile rilevare i dispositivi downstream a scopo di test (ad esempio, controllo dello stato collegato). Dopo aver controllato la connessione, rimuovere i dispositivi downstream dall'elenco dei dispositivi collegati nelle pagine web del Panel Server per mantenere una comunicazione ottimale tra i sistemi edge upstream e i dispositivi downstream.
Definizioni di ID unità Modbus / ID server e ID server virtuale
Per consentire a un client Modbus TCP/IP esterno di accedere a un dispositivo collegato al Panel Server, ogni dispositivo deve avere un ID univoco denominato ID server virtuale.
L'ID server virtuale viene assegnato automaticamente:
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quando un dispositivo wireless è collegato al Panel Server.
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ogni volta che viene creato un dispositivo e associato a un ID unità/ID server dispositivo.
L'ID unità/ID server è:
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l'ID unità configurato di qualsiasi dispositivo collegato alla porta seriale RS485
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l'ID unità configurato di un dispositivo Modbus TCP/IP collegato, oppure
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l'ID unità utilizzato da un gateway Modbus TCP/IP che collega un dispositivo a una rete Ethernet.
Panel Server utilizza le regole seguenti per assegnare l'ID del server virtuale quando viene rilevato o aggiunto un dispositivo a valle:
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Per i dispositivi Modbus-SL, l'ID unità/ID server fisico (noto anche come indirizzo Modbus), verrà assegnato come ID server virtuale se non è già utilizzato come ID server virtuale da un altro dispositivo. In caso contrario, il primo ID server virtuale disponibile nell'intervallo 1-254 verrà assegnato a partire dall'ID server virtuale 1.
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Per i dispositivi wireless, il primo ID server virtuale disponibile nell'intervallo 1-254 verrà fornito a partire dall'ID server virtuale 100.
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Per i dispositivi Modbus TCP/IP, verrà fornito il primo ID server virtuale disponibile nell'intervallo 1-254 a partire dall'ID server virtuale 200.
In base a questa raccomandazione, nella maggior parte delle configurazioni con meno di 100 dispositivi Modbus-SL, meno di 100 dispositivi wireless e meno di 48 dispositivi Modbus TCP/IP, l'ID server virtuale verrà assegnato automaticamente come segue:
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Ai dispositivi Modbus-SL verrà assegnato il relativo ID server fisico come ID server virtuale nell'intervallo 1-99.
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L'ID server virtuale dei dispositivi wireless è compreso tra 100 e 199.
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L'ID server virtuale dei dispositivi Modbus TCP/IP sarà compreso tra 200 e 254.
L'ID server virtuale può essere modificato utilizzando il software EcoStruxure Power Commission o sulle pagine Web di Panel Server (vedere le impostazioni di Rilevamento Modbus ). L'ID server virtuale deve essere univoco.
Il software EcoStruxure Power Commission e le pagine Web del Panel Server forniscono le informazioni seguenti per ogni dispositivo (vedere aggiunta di dispositivi Modbus):
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ID server virtuale
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Connessione:
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ID unità/ID server per dispositivi Modbus-SL
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Indirizzo IP per dispositivi remoti e ID unità/ID server per dispositivi Modbus TCP/IP
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RFID per dispositivi wireless
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Tipo di dispositivo definito nelle impostazioni del dispositivo
Per informazioni sulla gestione dei conflitti di ID server virtuale, vedere Esempio di conflitto e risoluzione dell'ID del server Modbus.
Per esempi su come utilizzare l'ID server virtuale per accedere ai dati nei dispositivi a valle in base all'architettura di comunicazione, vedere Esempi di instradamento Modbus.
Attivazione servizio Modbus TCP/IP
Per contribuire a rafforzare la sicurezza dell'accesso ai dati ed evitare l'accesso dannoso ai dati dei dispositivi da una connessione a monte, il server Modbus TCP/IP può essere attivato/disattivato per interfaccia (ETH1/ETH2 (non su modello Entry)/Wi-Fi) sulle pagine Web del Panel Server in .
Non disattivare il servizio Modbus sulla porta ETH1, ETH2 o Wi-Fi se l'interfaccia è utilizzata per collegare il software EcoStruxure Power Commission o un software di monitoraggio come SCADA.
Esempi di casi tipici di architetture per cui il servizio Modbus TCP/IP è disattivato per la connessione a monte:
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Architettura |
Configurazione del servizio Modbus TCP/IP |
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Panel Server collegato alle pagine Web Panel Server e dispositivi Modbus e wireless |
Per consentire l'accesso solo all'applicazione a monte (come un browser Web), si consiglia di disattivare il servizio Modbus sulle porte Ethernet e Wi-Fi. In questo modo si evitano accessi dannosi ai dispositivi a valle. |
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Panel Server collegato al cloud e in modalità separata ai dispositivi Modbus e wireless |
Quando la rete Ethernet è configurata in modalità separata, si consiglia di:
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Conflitto e risoluzione ID server Modbus
Con il meccanismo di rilevamento e aggiunta precedente, Panel Server assegnerà sempre un server virtuale disponibile e univoco a ogni dispositivo.
Tuttavia, è possibile assegnare lo stesso ID server virtuale a due dispositivi durante la messa in servizio.
Per risolvere questa situazione, aggiornare l'ID server virtuale in uno dei due dispositivi in un ID server disponibile.
Esempio di risoluzione e conflitto ID server Modbus
Nell'esempio seguente, il Panel Server viene utilizzato come gateway con i seguenti dispositivi installati nel quadro elettrico:
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Un contatore di potenza PM3250 che comunica tramite Modbus-SL e configurato con ID server 100
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Un PowerTag Energy
Tenere presente la sequenza seguente che genera un conflitto e stabilire come risolverlo:
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Collegare il contatore di potenza PM3250 configurato con ID server 100 alla porta di comunicazione RS485 Modbus sul Panel Server.
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Accendere il Panel Server.
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Dallo strumento di monitoraggio connesso a monte, è possibile accedere ai registri Modbus del PM3250 inviando richieste Modbus TCP/IP all'ID unità 100 del server Modbus Panel Server.
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Dal software EcoStruxure Power Commission, individuare Panel Server e accedere alla homepage di Panel Server senza eseguire il rilevamento del dispositivo Modbus-SL. Dalla scheda di rilevamento dispositivi wireless, avviare un rilevamento di un dispositivo wireless per la prima volta. Il sensore del PowerTag Energy sensore viene quindi rilevato e aggiunto al Panel Server.
Risultato: al sensore PowerTag Energy viene assegnato automaticamente un ID server virtuale uguale a 100. Poiché si tratta dello stesso ID del PM3250, si verifica un conflitto.
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Quando si inviano richieste Modbus TCP/IP all'ID unità 100 del server Modbus Panel Server:
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i registri virtuali di PowerTag Energy saranno disponibili;
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non sarà più possibile inviare richieste al contatore di potenza PM3250.
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il contatore di potenza PM3250 è ora mascherato dal dispositivo virtuale.
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Per risolvere questa situazione, è necessario aggiornare l'ID del server virtuale in base a qualsiasi valore scelto, tranne 100. Questa operazione può essere eseguita dalla configurazione del dispositivo wireless tramite il software EcoStruxure Power Commission.
Proxy Modbus TCP/IP
Il Panel Server può fungere da proxy Modbus TCP per un dispositivo Modbus TCP/IP collegato al Panel Server. Questa funzione può essere utilizzata per collegare simultaneamente più dispositivi a un dispositivo TCP/IP che offre una singola connessione TCP/IP.
Con questa funzione, il sistema di comunicazione a monte stabilisce tutte le connessioni TCP/IP richieste dal Panel Server. A questo scopo, utilizzare l'ID server virtuale del dispositivo Modbus TCP/IP gestito dal Panel Server. Il Panel Server stabilisce un'unica connessione con il dispositivo Modbus TCP/IP a valle.
Per ulteriori informazioni sull'instradamento Modbus e sull'assegnazione degli ID server Modbus virtuali, vedere Esempi di instradamento Modbus.