DOCA0172ES-12

Función de pasarela Modbus

Presentación

El EcoStruxure Panel Server tiene implementada una función de pasarela Modbus. Puede atender solicitudes recibidas de clientes Modbus TCP/IP conectados aguas arriba de modo que cada cliente pueda acceder a datos simultáneamente desde dispositivos aguas abajo, conectados mediante una red inalámbrica IEEE  802.15.4 (según el modelo) o una red cableada Modbus-SL (modelos Universal y Advanced ). El número máximo de dispositivos Modbus TCP/IP conectados a un Panel Server es 128 e incluye dispositivos conectados físicamente al Panel Server y cualquier tipo de dispositivo conectado a una pasarela secundaria. Para obtener más información, vea Configuración máxima .

El protocolo Modbus intercambia información utilizando un mecanismo de solicitud-respuesta entre un cliente (anteriormente, maestro) y un servidor (anteriormente, esclavo). El principio cliente-servidor es un modelo de protocolo de comunicación en el que un dispositivo (el cliente) controla uno o más dispositivos (los servidores). El ID de cliente Modbus se conocía anteriormente como Maestro y el ID de servidor Modbus se conocía anteriormente como Esclavo.

Disponibilidad

Esta función está disponible en Panel Server Entry , Universal y Advanced .

Función de pasarela Modbus

El Panel Server tiene implementados sus propios registros Modbus, que están disponibles en el ID de unidad 255, para proporcionar su propia información de identificación. Por lo tanto, el Panel Server tiene su propia tabla de registro (consulte DOCA0241EN EcoStruxure Panel Server  - Modbus File ).

El Panel Server actúa como una pasarela de Modbus-SL a Modbus TCP/IP transparente. Convierte solicitudes Modbus TCP/IP recibidas en el ID de unidad X en solicitudes Modbus-SL enviadas en el ID de servidor X. A continuación, las respuestas obtenidas de los dispositivos situados aguas abajo se reenvían aguas arriba al cliente Modbus TCP/IP.

De forma predeterminada, la pasarela Modbus utiliza el ID de unidad de la solicitud Modbus TCP/IP como ID de unidad/ID de servidor del dispositivo Modbus-SL físico.

En el caso de los dispositivos Modbus TCP/IP, al llevar a cabo la puesta en marcha, se añade un ID de servidor virtual a un dispositivo Modbus TCP/IP para permitir el acceso en caso de una topología independiente o para habilitar la función de proxy Modbus TCP.

El Panel Server implementa un conjunto de tablas de registro Modbus virtuales por dispositivo inalámbrico IEEE 802.15.4 emparejado. Cada vez que un nuevo dispositivo inalámbrico se empareja con el Panel Server , se le asigna automáticamente un ID de servidor Modbus virtual. Al primer dispositivo inalámbrico emparejado se le asigna el ID del servidor virtual 100. Cada dispositivo inalámbrico que se añada a continuación recibirá el siguiente ID virtual, que aumentará automáticamente una unidad cada vez que se empareje un nuevo dispositivo. Para obtener información detallada sobre los registros de los dispositivos inalámbricos compatibles, consulte la hoja de cálculo DOCA0241EN EcoStruxure Panel Server  - Modbus File .

Para evitar conflictos entre los ID de servidor de los dispositivos Modbus-SL físicos y los ID de servidor virtuales de los dispositivos inalámbricos, es posible actualizar el ID de servidor virtual mediante el software EcoStruxure Power Commission o las páginas web del Panel Server (seleccione Configuración > Dispositivos inalámbricos y, a continuación, elija un dispositivo conectado y cambie el valor en Modbus virtual > ID de servidor virtual ).

NOTA: La función de pasarela Modbus no debe confundirse con un router o una pasarela de red. El Panel Server no realiza enrutamiento ni reenvío en la capa de red (IP).

Definiciones de ID de unidad Modbus/ID de servidor e ID de servidor virtual

Para permitir que un cliente Modbus TCP/IP externo acceda a un dispositivo conectado al Panel Server , cada dispositivo debe tener un ID único denominado ID de servidor virtual.

El ID de servidor virtual se asigna automáticamente:

  • Cuando un dispositivo inalámbrico está conectado al Panel Server .

  • Siempre que se cree un dispositivo y se asocie a un ID de unidad/ID de servidor del dispositivo.

El ID de unidad/servidor es:

  • El ID de unidad configurado de cualquier dispositivo conectado al puerto serie RS485.

  • El ID de unidad configurado de un dispositivo Modbus TCP/IP conectado.

  • El ID de unidad utilizado por una pasarela Modbus TCP/IP que conecta un dispositivo a una red Ethernet.

El Panel Server utiliza las siguientes reglas para asignar el ID de servidor virtual cuando se detecta o agrega un dispositivo aguas abajo:

  • Para los dispositivos Modbus-SL, si el ID de servidor/ID de unidad físico (también conocido como dirección Modbus) no lo utiliza ya como ID de servidor virtual otro dispositivo, se asignará como ID de servidor virtual. Si no es así, se asignará el primer ID de servidor virtual disponible del intervalo 1-254 empezando por el ID de servidor virtual 1.

  • Para los dispositivos inalámbricos, se asignará el primer ID de servidor virtual disponible del intervalo 1-254 empezando por el ID de servidor virtual 100.

  • Para los dispositivos Modbus TCP/IP, se asignará el primer ID de servidor virtual disponible del intervalo 1-254 empezando por el ID de servidor virtual 200.

IMPORTANTE: Se recomienda ajustar la dirección física Modbus de los dispositivos Modbus-SL en el intervalo 1-99.

Siguiendo esta recomendación, en la mayoría de las configuraciones con menos de 100 dispositivos Modbus-SL, menos de 100 dispositivos inalámbricos y menos de 48 dispositivos Modbus TCP/IP, el ID de servidor virtual se asignará automáticamente de la siguiente manera:

  • Los dispositivos Modbus-SL tendrán su ID de servidor físico asignado como ID de servidor virtual en el intervalo 1-99.

  • El ID de servidor virtual de los dispositivos inalámbricos en el intervalo 100-199.

  • El ID de servidor virtual de los dispositivos Modbus TCP/IP estará en el intervalo 200-254.

El ID del servidor virtual se puede cambiar mediante el software EcoStruxure Power Commission o las páginas web del Panel Server (consulte los ajustes de Detección Modbus ). El ID de servidor virtual debe ser único.

El software EcoStruxure Power Commission y las páginas web del Panel Server proporcionan la siguiente información para cada dispositivo (consulte Adición de dispositivos Modbus):

  • ID de servidor virtual

  • Conexión:

    • ID de unidad/ID de servidor para dispositivos Modbus-SL

    • Dirección IP para dispositivos remotos e ID de unidad/ID de servidor para dispositivos Modbus TCP/IP

    • RFID para dispositivos inalámbricos

  • Tipo de dispositivo según lo definido en la configuración del dispositivo

Para obtener información acerca de cómo administrar conflictos de ID de servidor virtual, consulte Ejemplo de conflicto de ID de servidor Modbus y resolución.

Para obtener ejemplos de cómo usar el ID de servidor virtual para acceder a los datos en dispositivos aguas abajo de acuerdo con la arquitectura de comunicación, consulte Ejemplos de enrutamiento Modbus.

Activación del servicio Modbus TCP/IP

Para contribuir a reforzar la seguridad del acceso a los datos y evitar accesos malintencionados a los datos de los dispositivos desde una conexión aguas arriba, el servidor Modbus TCP/IP puede habilitarse/deshabilitarse por interfaz (ETH1/ETH2 [no en el modelo Entry ]/Wi-Fi) en las páginas web del Panel Server en Configuración > Comunicación de red > Servicios > Activación del servicio .

No deshabilite el servicio Modbus en el puerto ETH1, ETH2 ni Wi-Fi si la interfaz se utiliza para conectar el software EcoStruxure Power Commission o un software de supervisión como SCADA.

Ejemplos de casos típicos de arquitecturas en las que el servicio Modbus TCP/IP está deshabilitado para la conexión aguas arriba:

Arquitectura

Configuración del servicio Modbus TCP/IP

Panel Server conectado a las páginas web del Panel Server y a los dispositivos Modbus e inalámbricos

Para permitir el acceso únicamente a la aplicación aguas arriba (como un navegador web), se recomienda deshabilitar el servicio Modbus en los puertos Ethernet y el Wi-Fi. Esto evita el acceso malintencionado a los dispositivos aguas abajo.

Panel Server conectado a la nube y en el modo independiente para dispositivos Modbus e inalámbricos

Cuando la red Ethernet se configura en el modo independiente, se recomienda:

  • Deshabilitar el servicio Modbus en el puerto ETH1 del Panel Server para evitar accesos malintencionados a los datos de los dispositivos aguas abajo.

  • Habilitar el servicio Modbus en el puerto ETH2 del Panel Server para permitir la adquisición de datos desde los dispositivos aguas abajo solo si necesita conectar un cliente Modbus TCP/IP a ETH2 mediante el software EcoStruxure Power Commission .

Conflicto de ID de servidor Modbus y resolución

Con el mecanismo de detección y adición anterior, el Panel Server asignará siempre un servidor virtual único y disponible a cada dispositivo.

Sin embargo, es posible asignar el mismo ID de servidor virtual a dos dispositivos al llevar a cabo la puesta en marcha.

Para resolver esta situación, actualice el ID de servidor virtual de uno de los dos dispositivos a un ID de servidor disponible.

Ejemplo de conflicto de ID de servidor Modbus y resolución

En el ejemplo siguiente, el Panel Server se usa como pasarela con los siguientes dispositivos instalados en el panel de conmutación:

  • Un medidor de potencia PM3250 que se comunique a través de Modbus-SL y esté configurado con el ID de servidor 100

  • Un . PowerTag Energy

Tenga en cuenta la secuencia siguiente que generará un conflicto y piense cómo resolverla:

  1. Conecte el medidor de potencia PM3250 configurado con el ID de servidor 100 al puerto de comunicaciones Modbus RS485 en el Panel Server .

  2. Encienda el Panel Server .

  3. Desde la herramienta de supervisión conectada aguas arriba, puede acceder a los registros Modbus de PM3250 enviando solicitudes Modbus TCP/IP al ID de unidad 100 del servidor Modbus Panel Server .

  4. Desde el software EcoStruxure Power Commission , detecte el Panel Server y acceda a la página de inicio del Panel Server sin detectar dispositivos Modbus-SL. Desde la tarjeta de detección de dispositivos inalámbricos, inicie una detección de dispositivos inalámbricos por primera vez. El sensor PowerTag Energy se detectará y se emparejará con el Panel Server .

    Resultado: Al sensor PowerTag Energy se le asignará automáticamente un ID de servidor virtual equivalente a 100. Como es el mismo ID que en PM3250, hay un conflicto.

  5. Si envía solicitudes Modbus TCP/IP al ID de unidad 100 del servidor Modbus Panel Server :

    • Los registros virtuales de PowerTag Energy estarán disponibles.

    • Ya no podrá enviar solicitudes al medidor de potencia PM3250.

    • El medidor de potencia PM3250 ahora está enmascarado por el dispositivo virtual.

  6. Para resolver esta situación, debe actualizar el ID de servidor virtual a cualquier valor excepto 100. Esto puede hacerse desde la configuración de los dispositivos inalámbricos con el software EcoStruxure Power Commission .

Proxy Modbus TCP/IP

El Panel Server puede actuar como proxy Modbus TCP para un dispositivo Modbus TCP/IP conectado al Panel Server . Esta función se puede utilizar para conectar varios dispositivos de forma simultánea a un dispositivo TCP/IP que ofrece una única conexión TCP/IP.

Con esta función, el sistema de comunicación aguas arriba establece tantas conexiones TCP/IP como requiera el Panel Server . Esto se realiza utilizando el ID de servidor virtual del dispositivo Modbus TCP/IP administrado por el Panel Server . El Panel Server establece una conexión única con el dispositivo Modbus TCP/IP aguas abajo.

Para obtener más información sobre el enrutamiento Modbus y la asignación de ID de servidor Modbus virtual, consulte Ejemplos de enrutamiento Modbus.

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