1. Вступ
MB2HAL — це універсальний компонент HAL, що не працює в реальному часі, для зв’язку з одним або кількома пристроями Modbus. Наразі існує два варіанти зв’язку з пристроєм Modbus:
-
Один із варіантів — створити компонент HAL як драйвер, див. VFD Modbus.
-
Іншим варіантом є використання Classic Ladder з вбудованим Modbus, див. ClassicLadder.
-
Тепер є третій варіант, який складається з "загального" драйвера, налаштованого текстовим файлом, він називається MB2HAL.
Чому варто обрати MB2HAL? Розгляньте можливість використання MB2HAL, якщо:
-
Вам потрібно написати новий драйвер, і ви нічого не знаєте про програмування.
-
Для керування з’єднаннями Modbus потрібно використовувати "лише" Classic Ladder.
-
Вам потрібно виявити та налаштувати перші транзакції Modbus. MB2HAL має рівні налагодження для полегшення низькорівневого налагодження протоколу.
-
У вас є більше одного пристрою для підключення. MB2HAL дуже ефективно управляє декількома пристроями, транзакціями та посиланнями. В даний час я контролюю два двоосьові драйвери за допомогою порту Rs232, драйвер VFD за допомогою іншого порту Rs232 та віддалений ввід/вивід за допомогою TCP/IP.
-
Вам потрібен протокол для підключення вашого Arduino до HAL. Перегляньте доданий зразок файлу конфігурації, ескізу та бібліотеки для Arduino Modbus.
2. Застосування
-
Створіть конфігураційний файл з наведеного нижче прикладу
-
Встановити назву компонента (необов’язково)
Отримати
HAL_MODULE_NAME=mymodule(за замовчуваннямHAL_MODULE_NAME=mb2hal) -
Завантажити компонент Modbus HAL, що не працює в режимі реального часу
-
-
Назва компонента за замовчуванням:
loadusr -W mb2hal config=config_file.ini -
Назва користувацького компонента:
loadusr -Wn mymodule mb2hal config=config_file.ini
3. Опції
3.1. Розділ ініціалізації
[MB2HAL_INIT]
| Значення | Тип | Обов’язково | Опис |
|---|---|---|---|
|
Ціле число |
Ні |
Рівень налагодження ініціалізації та розбору INI-файлів. |
|
Рядок |
Ні |
Номер версії у форматі N.N[NN]. За замовчуванням — 1.0. |
|
Рядок |
Ні |
Назва модуля (компонента) HAL. За замовчуванням — «mb2hal». |
|
Float |
Ні |
Вставте затримку «FLOAT секунд» між
транзакціями, щоб уникнути великої кількості записів у журналі та полегшити налагодження.
Корисно при використанні |
|
Ціле число |
Так |
Загальна кількість транзакцій Modbus. Максимальної кількості немає.. |
3.2. Розділи транзакцій
Для кожної транзакції необхідний один розділ транзакції, починаючи з [TRANSACTION_00] і послідовно збільшуючи номер. Якщо є нове посилання (не транзакція), ви повинні вказати ОБОВ’ЯЗКОВІ параметри вперше. Попередження: будь-які НЕОБОВ’ЯЗКОВІ параметри, які не вказані, копіюються з попередньої транзакції.
| Значення | Тип | Обов’язково | Опис |
|---|---|---|---|
|
Рядок |
Так |
Ви повинні вказати посилання "serial" або "tcp" для першої транзакції. Якщо не вказано посилання попередньої транзакції, наступні транзакції використовуватимуть його. |
|
IP-адреса |
Якщо |
IP-адреса веденого пристрою Modbus. Ігнорується, якщо |
|
Ціле число |
Ні |
TCP-порт веденого пристрою Modbus. За замовчуванням 502. Ігнорується, якщо |
|
Рядок |
Якщо |
Послідовний порт. Наприклад, "/dev/ttyS0". Ігнорується, якщо |
|
Ціле число |
Якщо |
Швидкість передачі даних. Ігнорується, якщо |
|
Ціле число |
Якщо |
Біти даних. Один з 5, 6, 7, 8. Ігнорується, якщо |
|
Рядок |
Якщо |
Парність даних. Одне з: парне, непарне, жодного. Ігнорується, якщо |
|
Ціле число |
Якщо |
Стоп-біти. Один з 1, 2. Ігнорується, якщо |
|
Ціле число |
Якщо |
Затримка послідовного порту між транзакціями лише цього розділу. У мс. За замовчуванням 0. Ігнорується, якщо |
|
Ціле число |
Так |
Номер веденого пристрою Modbus. |
|
Ціле число |
Так |
Адреса першого елемента. |
|
Ціле число |
Якщо не вказано |
Кількість елементів.
Вказувати одночасно |
|
Список |
Якщо не вказано |
Список імен елементів. Ці імена будуть використовуватися для імен контактів, наприклад mb2hal.plcin.cycle_start. |
|
Рядок |
Так |
Код функції транзакції Modbus (див. посилання: специфікації): • fnct_01_read_coils |
|
Ціле число |
Ні |
Тайм-аут відповіді для цієї транзакції. У мс. За замовчуванням 500 мс. Це час очікування першого байта перед виникненням помилки. |
|
Ціле число |
Ні |
Тайм-аут байта для цієї транзакції. У мс. За замовчуванням 500 мс. Це час очікування від байта до байта, перш ніж виникне помилка. |
|
Рядок |
Ні |
Замість номера транзакції використовуйте ім’я. Приклад: |
|
Float |
Ні |
Максимальна частота оновлення в Гц. За замовчуванням встановлено значення 0,0 (0,0 = як тільки з’явиться можливість = нескінченно).
ПРИМІТКА: Це максимальна частота, фактична частота може бути нижчою. Якщо ви хочете обчислити її в мс, використовуйте (1000 / required_ms).
Приклад: 100 мс = |
|
Рядок |
Ні |
Рівень налагодження лише для цієї транзакції. Див. параметр |
3.3. Коди помилок
Під час налагодження транзакцій зверніть увагу, що повернене значення "ret[]" відповідає:
Винятки протоколу Modbus:
-
0x01 - ILLEGAL_FUNCTION - the FUNCTION code received in the query is not allowed or invalid.
-
0x02 - ILLEGAL_DATA_ADDRESS - the DATA ADDRESS received in the query is not an allowable address for the slave or is invalid.
-
0x03 - ILLEGAL_DATA_VALUE - a VALUE contained in the data query field is not an allowable value or is invalid.
-
0x04 - SLAVE_DEVICE_FAILURE - SLAVE (or MASTER) device unrecoverable FAILURE while attempting to perform the requested action.
-
0x04 - SERVER_FAILURE - (see above).
-
0x05 - ACKNOWLEDGE - This response is returned to PREVENT A TIMEOUT in the master. A long duration of time is required to process the request in the slave.
-
0x06 - SLAVE_DEVICE_BUSY - The slave (or server) is BUSY. Retransmit the request later.
-
0x06 - SERVER_BUSY - (see above).
-
0x07 - NEGATIVE_ACKNOWLEDGE - Unsuccessful programming request using function code 13 or 14.
-
0x08 - MEMORY_PARITY_ERROR - SLAVE parity error in MEMORY.
-
0x0A (-10) - GATEWAY_PROBLEM_PATH - Gateway path(s) not available.
-
0x0B (-11) - GATEWAY_PROBLEM_TARGET - The target device failed to respond (generated by master, not slave).
Програма або з’єднання:
-
0x0C (-12) - COMM_TIME_OUT
-
0x0D (-13) - PORT_SOCKET_FAILURE
-
0x0E (-14) - SELECT_FAILURE
-
0x0F (-15) - TOO_MANY_DATAS
-
0x10 (-16) - INVALID_CRC
-
0x11 (-17) - INVALID_EXCEPTION_CODE
4. Приклад конфігураційного файлу
Натисніть тут для завантаження.
#This .INI file is also the HELP, MANUAL and HOW-TO file for mb2hal.
#Load the Modbus HAL userspace module as the examples below,
#change to match your own HAL_MODULE_NAME and INI file name
#Using HAL_MODULE_NAME=mb2hal or nothing (default): loadusr -W mb2hal config=config_file.ini
#Using HAL_MODULE_NAME=mymodule: loadusr -Wn mymodule mb2hal config=config_file.ini
# ++++++++++++++++++++++++
# Common section
# ++++++++++++++++++++++++
[MB2HAL_INIT]
#OPTIONAL: Debug level of init and INI file parsing.
# 0 = silent.
# 1 = error messages (default).
# 2 = OK confirmation messages.
# 3 = debugging messages.
# 4 = maximum debugging messages (only in transactions).
INIT_DEBUG=3
#OPTIONAL: Set to 1.1 to enable the new functions:
# - fnct_01_read_coils
# - fnct_05_write_single_coil
# - changed pin names (see https://linuxcnc.org/docs/2.9/html/drivers/mb2hal.html#_pins).
VERSION=1.1
#OPTIONAL: HAL module (component) name. Defaults to "mb2hal".
HAL_MODULE_NAME=mb2hal
#OPTIONAL: Insert a delay of "FLOAT seconds" between transactions in order
#to not to have a lot of logging and facilitate the debugging.
#Useful when using DEBUG=3 (NOT INIT_DEBUG=3)
#It affects ALL transactions.
#Use "0.0" for normal activity.
SLOWDOWN=0.0
#REQUIRED: The number of total Modbus transactions. There is no maximum.
TOTAL_TRANSACTIONS=9
# ++++++++++++++++++++++++
# Transactions
# ++++++++++++++++++++++++
#One transaction section is required per transaction, starting at 00 and counting up sequentially.
#If there is a new link (not transaction), you must provide the REQUIRED parameters 1st time.
#Warning: Any OPTIONAL parameter not specified are copied from the previous transaction.
[TRANSACTION_00]
#REQUIRED: You must specify either a "serial" or "tcp" link for the first transaction.
#Later transaction will use the previous transaction link if not specified.
LINK_TYPE=tcp
#if LINK_TYPE=tcp then REQUIRED (only 1st time): The Modbus slave device ip address.
#if LINK_TYPE=serial then IGNORED
TCP_IP=192.168.2.10
#if LINK_TYPE=tcp then OPTIONAL.
#if LINK_TYPE=serial then IGNORED
#The Modbus slave device tcp port. Defaults to 502.
TCP_PORT=502
#if LINK_TYPE=serial then REQUIRED (only 1st time).
#if LINK_TYPE=tcp then IGNORED
#The serial port.
SERIAL_PORT=/dev/ttyS0
#if LINK_TYPE=serial then REQUIRED (only 1st time).
#if LINK_TYPE=tcp then IGNORED
#The baud rate.
SERIAL_BAUD=115200
#if LINK_TYPE=serial then REQUIRED (only 1st time).
#if LINK_TYPE=tcp then IGNORED
#Data bits. One of 5,6,7,8.
SERIAL_BITS=8
#if LINK_TYPE=serial then REQUIRED (only 1st time).
#if LINK_TYPE=tcp then IGNORED
#Data parity. One of: even, odd, none.
SERIAL_PARITY=none
#if LINK_TYPE=serial then REQUIRED (only 1st time).
#if LINK_TYPE=tcp then IGNORED
#Stop bits. One of 1, 2.
SERIAL_STOP=2
#if LINK_TYPE=serial then OPTIONAL:
#if LINK_TYPE=tcp then IGNORED
#Serial port delay between for this transaction only.
#In ms. Defaults to 0.
SERIAL_DELAY_MS=10
#REQUIRED (only 1st time).
#Modbus slave number.
MB_SLAVE_ID=1
#REQUIRED: The first element address (decimal integer).
FIRST_ELEMENT=0
#REQUIRED unless PIN_NAMES is specified: The number of elements.
#It is an error to specify both NELEMENTS and PIN_NAMES
#The pin names will be sequential numbers e.g mb2hal.plcin.01
#NELEMENTS=4
#REQUIRED unless NELEMENTS is specified: A list of element names.
#these names will be used for the pin names, e.g mb2hal.plcin.cycle_start
#NOTE: there must be no white space characters in the list
PIN_NAMES=cycle_start,stop,feed_hold
#REQUIRED: Modbus transaction function code (see www.modbus.org specifications).
# fnct_01_read_coils (01 = 0x01) (new in 1.1)
# fnct_02_read_discrete_inputs (02 = 0x02)
# fnct_03_read_holding_registers (03 = 0x03)
# fnct_04_read_input_registers (04 = 0x04)
# fnct_05_write_single_coil (05 = 0x05) (new in 1.1)
# fnct_06_write_single_register (06 = 0x06)
# fnct_15_write_multiple_coils (15 = 0x0F)
# fnct_16_write_multiple_registers (16 = 0x10)
#
# Created pins:
# fnct_01_read_coils:
# fnct_02_read_discrete_inputs:
# mb2hal.m.n.bit (output)
# mb2hal.m.n.bit-inv (output)
# fnct_03_read_holding_registers:
# fnct_04_read_input_registers:
# mb2hal.m.n.float (output)
# mb2hal.m.n.int (output)
# fnct_05_write_single_coil:
# mb2hal.m.n.bit (input)
# NELEMENTS needs to be 1 or PIN_NAMES must contain just one name.
# fnct_06_write_single_register:
# mb2hal.m.n.float (input)
# mb2hal.m.n.int (input)
# NELEMENTS needs to be 1 or PIN_NAMES must contain just one name.
# Both pin values are added and limited to 65535 (UINT16_MAX). Normally use one and let the other open (read as 0).
# fnct_15_write_multiple_coils:
# mb2hal.m.n.bit (input)
# fnct_16_write_multiple_registers:
# mb2hal.m.n.float (input)
# mb2hal.m.n.int (input)
# Both pin values are added and limited to 65535 (UINT16_MAX). Normally use one and let the other open (read as 0).
#
# m = HAL_TX_NAME or transaction number if not set, n = element number (NELEMENTS) or name from PIN_NAMES
# Example: mb2hal.00.01.<type> (transaction=00, second register=01 (00 is the first one))
# mb2hal.TxName.01.<type> (HAL_TX_NAME=TxName, second register=01 (00 is the first one))
MB_TX_CODE=fnct_03_read_holding_registers
#OPTIONAL: Response timeout for this transaction. In INTEGER ms. Defaults to 500 ms.
#This is how much to wait for 1st byte before raise an error.
MB_RESPONSE_TIMEOUT_MS=500
#OPTIONAL: Byte timeout for this transaction. In INTEGER ms. Defaults to 500 ms.
#This is how much to wait from byte to byte before raise an error.
MB_BYTE_TIMEOUT_MS=500
#OPTIONAL: Instead of giving the transaction number, use a name.
#Example: mb2hal.00.01 could become mb2hal.plcin.01
#The name must not exceed 28 characters.
#NOTE: when using names be careful that you dont end up with two transactions
#using the same name.
HAL_TX_NAME=remoteIOcfg
#OPTIONAL: Maximum update rate in HZ. Defaults to 0.0 (0.0 = as soon as available = infinite).
#NOTE: This is a maximum rate and the actual rate may be lower.
#If you want to calculate it in ms use (1000 / required_ms).
#Example: 100 ms = MAX_UPDATE_RATE=10.0, because 1000.0 ms / 100.0 ms = 10.0 Hz
MAX_UPDATE_RATE=0.0
#OPTIONAL: Debug level for this transaction only.
#See INIT_DEBUG parameter above.
DEBUG=2
#While DEBUGGING transactions note the returned "ret[]" value correspond to:
#/* Modbus protocol exceptions */
#ILLEGAL_FUNCTION -0x01 the FUNCTION code received in the query is not allowed or invalid.
#ILLEGAL_DATA_ADDRESS -0x02 the DATA ADDRESS received in the query is not an allowable address for the slave or is invalid.
#ILLEGAL_DATA_VALUE -0x03 a VALUE contained in the data query field is not an allowable value or is invalid.
#SLAVE_DEVICE_FAILURE -0x04 SLAVE (or MASTER) device unrecoverable FAILURE while attempting to perform the requested action.
#SERVER_FAILURE -0x04 (see above).
#ACKNOWLEDGE -0x05 This response is returned to PREVENT A TIMEOUT in the master.
# A long duration of time is required to process the request in the slave.
#SLAVE_DEVICE_BUSY -0x06 The slave (or server) is BUSY. Retrasmit the request later.
#SERVER_BUSY -0x06 (see above).
#NEGATIVE_ACKNOWLEDGE -0x07 Unsuccessful programming request using function code 13 or 14.
#MEMORY_PARITY_ERROR -0x08 SLAVE parity error in MEMORY.
#GATEWAY_PROBLEM_PATH -0x0A (-10) Gateway path(s) not available.
#GATEWAY_PROBLEM_TARGET -0x0B (-11) The target device failed to respond (generated by master, not slave).
#/* Program or connection */
#COMM_TIME_OUT -0x0C (-12)
#PORT_SOCKET_FAILURE -0x0D (-13)
#SELECT_FAILURE -0x0E (-14)
#TOO_MANY_DATAS -0x0F (-15)
#INVALID_CRC -0x10 (-16)
#INVALID_EXCEPTION_CODE -0x11 (-17)
[TRANSACTION_01]
MB_TX_CODE=fnct_01_read_coils
FIRST_ELEMENT=1024
NELEMENTS=24
HAL_TX_NAME=remoteIOin
MAX_UPDATE_RATE=0.0
DEBUG=1
[TRANSACTION_02]
MB_TX_CODE=fnct_02_read_discrete_inputs
FIRST_ELEMENT=1280
NELEMENTS=8
HAL_TX_NAME=readStatus
MAX_UPDATE_RATE=0.0
[TRANSACTION_03]
MB_TX_CODE=fnct_05_write_single_coil
FIRST_ELEMENT=100
NELEMENTS=1
HAL_TX_NAME=setEnableout
MAX_UPDATE_RATE=0.0
[TRANSACTION_04]
MB_TX_CODE=fnct_15_write_multiple_coils
FIRST_ELEMENT=150
NELEMENTS=10
HAL_TX_NAME=remoteIOout
MAX_UPDATE_RATE=0.0
[TRANSACTION_05]
LINK_TYPE=serial
SERIAL_PORT=/dev/ttyS0
SERIAL_BAUD=115200
SERIAL_BITS=8
SERIAL_PARITY=none
SERIAL_STOP=2
SERIAL_DELAY_MS=50
MB_SLAVE_ID=1
MB_TX_CODE=fnct_03_read_holding_registers
FIRST_ELEMENT=1
NELEMENTS=2
HAL_TX_NAME=XDrive01
MAX_UPDATE_RATE=0.0
DEBUG=1
[TRANSACTION_06]
MB_TX_CODE=fnct_04_read_input_registers
FIRST_ELEMENT=12
NELEMENTS=3
HAL_TX_NAME=XDrive02
MAX_UPDATE_RATE=10.0
DEBUG=1
[TRANSACTION_07]
MB_TX_CODE=fnct_06_write_single_register
FIRST_ELEMENT=20
NELEMENTS=1
HAL_TX_NAME=XDrive03
MAX_UPDATE_RATE=0.0
DEBUG=1
[TRANSACTION_08]
MB_TX_CODE=fnct_16_write_multiple_registers
FIRST_ELEMENT=55
NELEMENTS=8
HAL_TX_NAME=XDrive04
MAX_UPDATE_RATE=10.0
DEBUG=1
5. Піни
|
Note
|
Жовтий = Нове в MB2HAL 1.1 (LinuxCNC 2.9). Щоб використовувати ці нові функції, потрібно встановити m = Значення Приклад:
|
5.1. fnct_01_read_coils
-
mb2hal.m.n.bit bit out
-
mb2hal.m.n.bit-inv bit out
5.2. fnct_02_read_discrete_inputs
-
mb2hal.m.n.bit bit out
-
mb2hal.m.n.bit-inv bit out
5.3. fnct_03_read_holding_registers
-
mb2hal.m.n.float float out
-
mb2hal.m.n.int s32 out
5.4. fnct_04_read_input_registers
-
mb2hal.m.n.float float out
-
mb2hal.m.n.int s32 out
5.5. fnct_05_write_single_coil
-
mb2hal.m.n.bit bit in
NELEMENTS має бути 1, або PIN_NAMES має містити лише одне ім’я.
5.6. fnct_06_write_single_register
-
mb2hal.m.n.float float in
-
mb2hal.m.n.int s32 in
NELEMENTS має дорівнювати 1, або PIN_NAMES має містити лише одну назву. Обидва значення виводів додаються та обмежені значенням 65535 (UINT16_MAX). Використовуйте одне, а інше розмикайте (читайте як 0).
5.7. fnct_15_write_multiple_coils
-
mb2hal.m.n.bit bit in
5.8. fnct_16_write_multiple_registers
-
mb2hal.m.n.float float in
-
mb2hal.m.n.int s32 in
Обидва значення виводів додаються та обмежені значенням 65535 (UINT16_MAX). Використовуйте один, а інший розімкнутий (зчитується як 0).