Milesightゲートウェイとコントローラ間のModbus RTU to/over TCPを実現する方法

機能説明

ModbusRTUブリッジLoRaWANは、MilesightコントローラとModbus TCP/TCPクライアント間のModbus-LoRaWANデータ伝送を、Milesight LoRaWANゲートウェイ経由で設定する機能です。基本的な手順は以下の通りです:

  1. TCPクライアントまたはModbus TCPクライアントからModbus TCP/RTU読み書きコマンドを送信します。
  2. Milesightゲートウェイはコマンドを受信し、Modbus RTUコマンドに変換し、LoRaWAN経由でMilesightコントローラに転送します。
  3. Milesightコントローラーはコマンドを受信、応答し、結果を返します。
  4. Milesightゲートウェイは結果を受信し、TCPクライアントに直接送信するか、Modbus TCPの結果に変換してModbus TCPクライアントに送信します。

modbus-lorawan-converter

 

必要条件

  • Milesightコントローラー UC501/UC11-N1-DC/UC1152
  • Milesight UG6x/UG8xLoRaWAN ゲートウェイ(UG8xのファームウェアバージョンは80.0.0.34以上である必要があります。)
  • ツールボックスソフトウェア
  • NetAssit (TCPクライアント・シミュレート・ツール) または Modbus Doctor (Modbus TCPクライアント・シミュレート・ツール)
  • Modbusスレーブまたは他のModbus RTUデバイス(メーター、センサーなど)

設定

1. Milesightコントローラの設定

Milesightコントローラの電源を入れる前に、Modbus RTUデバイスをコントローラのRS485ポートに接続してください。
MilesightコントローラをUSBケーブルでPCに接続し、Toolboxを開きます。USBポートを選択し、ログインパスワードを入力します。デフォルトのパスワードは123456です。

General > RS485ページに移動し、Modbus RS485ブリッジLoRaWANを 有効にし、ブリッジ用に指定されたポートを設定します。この例では、Modbus RS485 ブリッジ LoRaWAN ポートとして 200 を使用します。

LoRaWANページに移動し、動作モードをClass Cとして選択します。 コントローラの重要な属性を見つけることもでき、Milesightゲートウェイに登録するために必要です。

 

2. Milesightゲートウェイの設定

LoRaWANノードとMilesightゲートウェイの接続方法記事に従って、Milesightコントローラをゲートウェイに接続します。Network Server->Deviceページでデバイスを登録する際、必要に応じてModbus RTU Data transmission modeを選択し、必要な情報を入力します。TCPクライアントをゲートウェイに接続し、Modbus RTUコマンドを送信する場合は、Modbus RTU over TCPを選択し、Modbus TCPクライアントをゲートウェイに接続し、Modbus TCPコマンドを送信する場合は、Modbus RTU to TCPを選択します。
注: Modbus RS485 ブリッジ LoRaWAN ポートとしてFportをタイプしてください(この例では Fport は 200)。TCP ポートはTCP クライアントまたは Modbus TCP マスター接続を許可するために使用されます。

 

3. TCP クライアント/Modbus TCP 設定

3.1 TCP クライアント・コンフィグレーション

PC で NetAssist を開き、ゲートウェイの IP アドレスを TCP サーバの IP アドレスとして入力します。Connect をクリックし、クライアントをゲートウェイに接続します。

3.2 Modbus TCP コンフィギュレーション

PC で Modbus Doctor を開き、ゲートウェイの IP アドレスを Modbus TCP サーバーの IP アドレスとして入力します。CLOSE をクリックし、CONNECTION を選択します。

4. テスト

Modbus over/to TCP は同じトポロジーを共有しますが、TCP クライアント側のプロトコルが異なります。Modbus over TCP のテストはオリジナルの Modbus と TCP/IP を使用します。Modbus to TCP をテストしている間、Modbus TCP/IP (Modbus-TCP) を導入します。Modbus TCP/IP はイーサネット上で動作する TCP インターフェースを持つ Modbus RTU プロトコルです。

4.1 コントローラと RS485 デバイス間の伝送

コントローラ RS485 ポートを PC に接続し、Modbus Slave でシリアル・データを送信します。

Toolbox で Modbus チャンネルを設定し、Modbus Slave ツールからデータをポーリングします。データを読むことができれば、通信はオンです。

4.2 ゲートウェイからのクエリの送信

次の Modbus の例を使用して、ゲートウェイとコントローラ間の通信をテストします。
クエリ・フレーム

Slave ID Function Address Length Parity
0x01 0x03 0x00 0x00 0x00 0x02 0xC4 0x0B

応答フレーム

Slave ID Function Length Data Parity
0x01 0x03 0x04 0x00 0x01 0x00 0x02 0x2A 0x32

Network Server > Packetsページで、コントローラのDevice EUIPort200 を入力し、type をhex に選択し、Send を クリックして Modbus コマンドをコントローラに送信します。

A: ゲートウェイは Modbus ダウンリンクを正常に送信
B: コントローラからのリプライ
C: コントローラからの ACK パッケージ

返信パケットの詳細は以下の通りです:

4.3 TCP クライアントからのクエリの送信

Modbus RTU フォーマット・コマンド 010300000002c40b を送信し、データの最初の 2 桁を読み取ると、 ゲートウェイ(TCP サーバ)は Modbus レスポンス 010304000100022A32 を返します。

ゲートウェイのWeb GUIでは、TCPクライアントからのメッセージの送信とコントローラからのリプライの受信の詳細を確認することができます。

感嘆符をクリックするとパケットの詳細が表示され、16 進数のペイロードは TCP クライアントが受信したものと一致し、正しく 「1,2 」です。

4.4 Modbus TCP への読み込み

SPY MODE を有効にし、CONNECTION をクリックします:
ステータスが表示されます:

Status: Connecting to 192.168.23.226:9099...

Status: Connected

Modbus Slaveはデフォルトで10個のアドレスを持っているので、Lengthも10に設定し、READINGをクリックします。右側のトラフィック通信ブロックにクエリ・フレームが濃い青で、レスポンス・フレームが薄い青で表示されます。

Modbus TCP 通信プロトコルのデータテーブルです。

クエリ・フレーム レスポンス・フレーム
バイト 内容 バイト 内容
0-4 Start 0-4 Start
5 Whole Length 5 Whole Length
6 Slave ID 6 Slave ID
7 Function Code 7 Function Code
8, 9 Start Address 8 Data Length
9, 10 Data
10, 11 Address Length 11, 12 Data
Data

表によると、Modbus RTU から読み込まれたデータは 1,2 であり、正しいことがわかります。ゲートウェイのウェブ GUI で、TCP クライアントからのメッセージ送信とコントローラからのリプライの詳細を確認することができます。

4.5 Modbus TCP からの書き込み

Modbus Doctor は Modbus RTU への書き込みをサポートしています。各レジスタの値に乱数を入力し、WRITING をクリックします。上の表に従って通信トラフィックを読むことができます。

Modbus Slave では、値が変化しているのがわかります。

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