Реализация ModbusTCP master

• Общее описание ModbusTCP master
• Конфигурирование ModbusTCP master
• Конфигурирование списка регистров для ModbusTCP master
• Управление режимом работы MBTCPMaster

Общее описание ModbusTCP master

Класс реализует процесс обмена (опрос/запись) с RTU-устройствами, через TCP-шлюз. Список регистров с которыми работает процесс задаётся в конфигурационном файле в секции <sensors>. см. Конфигурирование ModbusTCP master

Конфигурирование ModbusTCP master

Конфигурирование процесса осуществляется либо параметрами командной строки либо через настроечную секцию.

Секция с настройками

При своём старте, в конфигурационном файле ищётся секция с названием объекта, в которой указываются настроечные параметры по умолчанию. Пример:

    <MBMaster1 name="MBMaster1" gateway_iaddr="127.0.0.1" gateway_port="30000" polltime="200">
         <DeviceList>
             <item addr="0x01" respondSensor="RTU1_Not_Respond_FS" timeout="2000" invert="1"/>
         <item addr="0x02" respondSensor="RTU2_Respond_FS" timeout="2000" invert="0"/>
         </DeviceList>
    </MBMaster1>

Секция <DeviceList> позволяет задать параметры обмена с конкретным RTU-устройством.

• addr - адрес устройства для которого, задаются параметры
• timeout msec - таймаут, для определения отсутствия связи
• invert - инвертировать логику. По умолчанию датчик выставляется в "1" при наличии связи.
• respondSensor - идентификатор датчика связи.
• ask_every_reg - 1 - опрашивать ВСЕ регистры подряд, не обращая внимания на timeout. По умолчанию - "0" Т.е. опрос устройства (на текущем шаге цикла опроса), прерывается на первом же регистре, при опросе которого возникнет timeout.

Параметры запуска

При создании объекта в конструкторе передаётся префикс для определения параметров командной строки. По умолчанию xxx="mbtcp". Далее приведены основные параметры:

--xxx-name ID - идентификатор процесса.

IP-адрес шлюза задаётся параметром в конфигурационном файле gateway_iaddr или параметром командной строки --xxx-gateway-iaddr.

Порт задаётся в конфигурационном файле параметром gateway_port или параметром командной строки --xxx-gateway-port. По умолчанию используется порт 502.

--xxx-recv-timeout или recv_timeout msec - таймаут на приём одного сообщения. По умолчанию 100 мсек.

--xxx-timeout или timeout msec - таймаут на определение отсутсвия связи (после этого идёт попытка реинициализировать соединение) По умолчанию 5000 мсек.

--xxx-no-query-optimization или no_query_optimization - [1|0] отключить оптимизацию запросов

Оптимизация заключается в том, что регистры идущие подряд автоматически запрашиваются/записываются одним запросом. В связи с чем, функция указанная в качестве mbfunc игнорируется и подменяется на работающую с многими регистрами.

--xxx-poll-time или poll_time msec - пауза между опросами. По умолчанию 100 мсек.

--xxx-initPause или initPause msec - пауза перед началом работы, после активации. По умолчанию 50 мсек.

--xxx-force или force [1|0]

• 1 - перечитывать значения входов из SharedMemory на каждом цикле
• 0 - обновлять значения только по изменению

--xxx-persistent-connection или persistent_connection - НЕ закрывать соединение после каждого запроса.

--xxx-force-out или force_out [1|0]

• 1 - перечитывать значения выходов из SharedMemory на каждом цикле
• 0 - обновлять значения только по изменению

--xxx-reg-from-id или reg_from_id [1|0]

• 1 - в качестве регистра использовать идентификатор датчика
• 0 - регистр брать из поля tcp_mbreg

--xxx-heartbeat-id или heartbeat_id ID - идентификатор датчика "сердцебиения" (см. Слежение за "живостью" объектов ("сердцебиение"))

--xxx-heartbeat-max или heartbeat_max val - сохраняемое значение счётчика "сердцебиения".

--xxx-activate-timeout msec . По умолчанию 2000. - время ожидания готовности SharedMemory к работе.

Конфигурирование списка регистров для ModbusTCP master

Конфигурационные параметры задаются в секции <sensors> конфигурационного файла. Список обрабатываемых регистров задаётся при помощи двух параметров командной строки

--xxx-filter-field - задаёт фильтрующее поле для датчиков

--xxx-filter-value - задаёт значение фильтрующего поля. Необязательный параметр.

--xxx-statistic-sec sec - при наличии выведет кол-во посланных запросов за этот промежуток времени.

--xxx-set-prop-prefix [str] - Использовать 'str' в качестве префикса для свойств. Если не указать 'str' будет использован пустой префикс.

Если параметры не заданы, будет произведена попытка загрузить все датчики, у которых присутствуют необходимые настроечные параметры.

Предупреждения:

Если в результате список будет пустым, процесс завершает работу.

Пример конфигурационных параметров:

  <sensors name="Sensors">
    ...
    <item name="MySensor_S" textname="my sesnsor" iotype="DI" 
          tcp_mbtype="rtu" tcp_mbaddr="0x01" tcp_mbfunc="0x04" tcp_mbreg="0x02" my_tcp="1" 
     />
    ...
  </sensors>

Предупреждения:

По умолчанию для свойств используется префикс "tcp_". Но если задано поле filter-field, то для свойств будет использован префикс "filter-fileld"_. При этом при помощи --xxx-set-prop-prefix val можно принудительно задать префикс. Если просто указать ключ --xxx-set-prop-prefix - будет использован "пустой" префикс (свойства без префикса).

К основным параметрам относятся следующие (префикс tcp_ - для примера):

• tcp_mbtype - [rtu] - пока едиственный разрешённый тип.
• tcp_mbaddr - адрес RTU-устройства.
• tcp_mbreg - запрашиваемый/записываемый регистр.
• tcp_mbfunc - [0x1,0x2,0x3,...] функция опроса/записи. Разрешённые см. ModbusRTU::SlaveFunctionCode.

Помимо этого можно задавать следующие параметры:

• tcp_vtype - тип переменной. см VTypes::VType.
• tcp_rawdata - [0|1] - игнорировать или нет параметры калибровки
• tcp_iotype - [DI,DO,AI,AO] - переназначить тип датчика. По умолчанию используется поле iotype.
• tcp_nbit - номер бита в слове. Используется для DI,DO в случае когда для опроса используется функция читающая слова (03
• tcp_nbyte - [1|2] номер байта. Используется если tcp_vtype="byte".
• tcp_mboffset - "сдвиг"(может быть отрицательным) при опросе/записи. Т.е. фактически будет опрошен/записан регистр "mbreg+mboffset".

Для инициализации "выходов" (регистров которые пишутся) можно использовать поля:

• tcp_preinit - [0|1] считать регистр перед использованием (при запуске процесса)
• tcp_init_mbfunc - Номер функции для инициализации. Если не указана, будет определена автоматически исходя из tcp_mbfunc.
• tcp_init_mbreg - Номер регистра откуда считывать значение для инициализации. Если это поле не указано используется tcp_mbreg.

Если указано tcp_preinit="1", то прежде чем начать писать регистр в устройство, будет произведено его чтение.

По умолчанию все "записываемые" регистры инициализируются значением из SM. Т.е. пока не будет первый раз считано значение из SM, регистры в устройство писатся не будут. Чтобы отключить это поведение, можно указать параметр

• tcp_sm_initOK - [0|1] Игнорировать начальную инициализацию из SM (сразу писать в устройство)

При этом будет записывыться значение "default".

Предупреждения:

Регистр должен быть уникальным. И может повторятся только если указан параметр nbit или nbyte.

Управление режимом работы MBTCPMaster

В MBTCPMaster заложена возможность управлять режимом работы процесса. Поддерживаются следующие режимы:

• emNone - нормальная работа (по умолчанию)
• emWriteOnly - "только посылка данных" (работают только write-функции)
• emReadOnly - "только чтение" (работают только read-функции)
• emSkipSaveToSM - "не записывать данные в SM", это особый режим, похожий на emWriteOnly, но отличие в том, что при этом режиме ведётся полноценый обмен (и read и write), только реально данные не записываются в SharedMemory(SM).

Режимы переключаются при помощи датчика, который можно задать либо аргументом командной строки --prefix-exchange-mode-id либо в конф. файле параметром echangeModeID="". Константы определяющие режимы объявлены в MBTCPMaster::ExchangeMode.