die kompetente Hilfe in diesem Thread hat mich vor der Zerstörung meines Modbus RTU-Netzes bewahrt. Vielen dank dafür noch einmal. Ich habe nun ein RTU<->TCP-Gateway im Einsatz, welches ich euch gern vorstellen möchte:
Es handelt sich um den/das USR-W610 der Firma PUSR.
[Bildquelle: Herstellerseite s.o.]
Es wandelt das Modbus RTU-Signal in ein Modbus TCP-Signal um und umgekehrt natürlich. Dabei kann man Modbus RTU sowohl klassisch vom RS-485 abgreifen, als auch von einem RS-232. Ob die Umsetzung von RS-232 auf RS-485 und umgekehrt gelingt, habe ich nicht getestet, aber beschreiben ist es nicht. Im Zweifel gäbe es dafür auch andere Geräte wie beispielsweise dieses ohne galvanische Trennung.
TCP seitig kann man sich sowohl kabellos per WLAN verbinden oder man legt ein LAN-Kabel. Das Gerät kann dabei sowohl als Accesspoint ein neues IP/TCP-Netzwerk aufspannen oder aber als Client/Teilnehmer in bestehenden Netzwerken eingebunden werden. Es geht lt. Anleitung sogar beides simultan, aber das habe ich nicht weiter getestet.
Ich habe es im Dezember 2022 bei Amazon für etwas mehr also 60€ bestellt und mir dafür 20m Leitungsverlegung erspart.
Die Bedienungsanleitung ist als Quelle und für weitere Lektüre unten angehangen. Leider ist diese nicht als zu detailliert. Vielleicht entdeckt ihr ja noch weitere coole Features.
So gelingt nun also die Einbindung:
Da die Modbus Einstellungen ohnehin erst angepasst werden müssen, ist es zu Beginn ausreichend, das Gerät in ein (W)LAN-Netzwerk zu hängen ohne den seriellen Modbus RTU anzuschließen. Lediglich die Spannungsversorgung muss angeschlossen sein und ggf. ein Netzwerkkabel bzw. die beiliegende WLAN-Antenne. Im Auslieferungszustand befindet sich das Gateway im AP-Mode und hat die IP-Adresse 10.10.100.254. Es bestehen nun zwei Möglichkeiten auf das Gerät zuzugreifen:
Weg A) per LAN
Dazu das Gate für den (unkonfigurierten) kabelgebunden Zugang direkt an die Netzwerkkarte eines PC anschließen und die IPv4-Einstellungen automatisch beziehen lassen. In der Anleitung ist es gut versteckt, aber das Gateway hat einen DHCP-Server an Bord und dieser ist im Werkszustand auch aktiviert. Der PC bekommt also automatisch eine IP von Gerät.
Weg B) per WLAN
Alternativ kann man sich ins WLAN des Gateways einwählen. Auch hier wird der DHCP-Server tätig und weist eine IP zu. Das Netzwerk findet man gemäß der nachfolgenden Tabelle inkl. der Zugangsdaten:
(Die Benutzerzugangsdaten können später im Device Management-Menü unter Administrator Settings angepasst werden.)
In beiden Fällen, kann man dann durch Eingabe der Default-IP (10.10.100.254) direkt die Benutzeroberfläche öffnen. Bitte nicht erschrecken! Im Auslieferungszustand ist dann erstmal alles chinesisch, aber den "English"-Button oben rechts findet man gut:
Nun kann man per "Quick Configure" die ersten Einstellungen anpassen. Das beschreibe ich nicht weiter, denn hier und da sind die weiteren Einstellungen ganz interessant/nützlich.
WLAN-Einstellungen
Wollt ihr das Gerät im WLAN nutzen, dann sind Einstellungen im folgenden Menüpunkt nötig:
Mode Selection
Im AP-Mode ist das Gateway ein Accesspoint. Auf diese Weise wurde auch der Erstzugriff via WLAN ermöglicht. Es gibt viele Anwendungsmöglichkeiten, u.a. einen 960Q ins WLAN des USR-W610 einzuwählen. Leider kann ich das nach dem Fresh-Up nicht mehr testen, der Weg über einen externen Router erscheint mir aber ohnehin komfortabler.
Soll das Gateway also via Wifi als Client in einem bestehendem Netzwerk eingebunden werden, so ist der STA Mode zu wählen. Es bezieht dann vom DHCP-Server des Routers seine IP-Adresse in eurem Netzwerk.
Damit das auch gelingt, müsst ihr im nachfolgenden Menüpunkt die WLAN-Zugangsdaten eintragen:
STA Interface Setting
Unter AP+STA könnte man den AP simultan aktivieren. Der DHCP Mode ist übrigens nur sichtbar, wenn ihr Ethernet Mode auf n stellt. Dazu gleich mehr.
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An der Stelle noch der allgemein gültige Hinweis zu diesem Gerät: Änderungen auf einer Seite müssen mit Apply bestätigt werden. Anderenfalls werden die geänderten Einstellung nach einen Reload/Seitenwechsel rückgängig gemacht. Nach dieser Bestätigung verlangt das Gerät einen Reset um die Änderungen zu laden. Dazu entweder dem Link folgen
oder direkt links im Menü zum
Device Management
und hier Restart Modul bemühen. Das wiederum ist nicht immer sofort nötig, sondern nur wenn ihr eure Änderungen testen/nutzen wollt.
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LAN-Einstellungen
Wollt ihr das Gerät hingegen festverkabelt im LAN nutzen, dann sind Einstellungen im diesem Menüpunkt nötig:
Ethernet Setting
Der Port darf nicht geschlossen sein und daher muss Open the Ethernet auf Enable gestellt sein. Der Port Port muss weiterhin als LAN port deklariert sein. Und sehr wichtig (weil für mich aus der Anleitung auf den ersten Blick nicht ersichtlich): der Ethernet Mode muss auf z stehen.
Anschließend müsst ihr in die
AP Interface Setting
und unter LAN Setup die IP-Adresse und Subnet Maske eintragen.
Es ist mir leider nicht gelungen, dem Gerät über das DHCP des Routers eine IP zuweisen zu lassen. Allerdings war das ja auch erst mein zweiter Anlauf und ich habe das Gerät zuvor nicht aus den Router-Einstellungen gelöscht. Vermutlich hat meine FritzBox der bekannten MAC-Adresse nichts neues zuweisen wollen. Habe das aber auch nicht weiter verfolgt. Sollte an dieser Stelle jemand erfolgreich sein, kann er/sie dass gern unterhalb beschreiben. Der Eintrag DHCP Type hatte hierauf (bei mir) übrigens keinen Einfluss, da er vermutlich nur für Accesspoint-Fähigkeiten relevant ist. Ich habe ihn im folgenden daher deaktiviert.
Nun ist die Verbindung eingerichtet und nach einen Geräteneustart (und etwas Wartezeit) kann man das UI des Gateways unter seiner neuen IP-Adresse aufrufen. Sollte das per DHCP direkt vom Router geklappt haben, dann dort entsprechend zuvor nachsehen bzw. direkt verbinden lassen.
Weiter also mit den eigentlichen Buseinstellungen:
Zuerst unter
Modeselektion
den Data Transfer Mode auf Modbus TCP <=> Modbus RTU festlegen.
Hier zeigt sich auch, dass es sich eigentlich um ein sehr mächtiges Gateway handelt, da es z.B. auch als HTTPD Client parametrisiert werden kann. Man könnte die Modbus RTU Signale also auch in HTTP-Pakete verpacken und durchs Netzt schicken. Aber darum soll es hier nicht gehen und verschlüsselt schient es auch nicht zu gehen.
Im Anschluss also bitte die relevanten Einstellungen im folgenden Menüpunkt vornehmen:
Application Settings
Für die primäre Funktion sind diese zwei Blöcke relevant:
Uart Setting für die ModbusRTU-seitigen Einstellungen (die Angaben zur Baudrate, Data Bits, Parity und Stop[bit] finden ihr im Datenblatte des eigentlichen Modbusgerätes).
und
Network A Setting für die ModbusTCP-seitigen Einstellungen. Wichtig: das Gateway kann sowohl als Client (ehemals "Master") als auch als Server (ehemals "Slave") fungieren. Für die Kommunikation mit dem Timberwolfserver ist der Betrieb als Server notwendig, sodass der TWS die Kommunikation steuert und Signale anfordert/überträgt. Das Protokoll ist mit TCP recht einfach zu bestimmen und der Port ist "beliebig" wählbar. Port 502 ist der für Modbus "standartisiert". Die Server Addresse bleibt dabei leer. Sollte da etwas drin stehen, wird das ignoriert (soweit ich das beurteilen kann). Passiert z.B. wenn man etwas im Client Mode eingibt und dann wieder zurückwechselt.
Interessanterweise hat das Gerät ein zweites, zuschaltbares "Modbus TCP-Subsystem" (in der Sprache des TWS) das im gleichen Mode wie das erste System betrieben wird. Mir fällt gerade kein Verwendungsbeispiel ein. Entsprechend ist es bei mir deaktiviert. Getestet habe ich es allerdings auch nicht.
Und nun schlägt die Stunde des Timberwolf Servers:
Wie man eine Modbus TCP-SChnittstelle einrichtet, ist im Leitfaden zur Inbetriebnahme sehr gut beschreiben (und schwer ist es auch nicht). Ich verzichte daher auf die ausführliche Anleitung.
Wichtig ist nur, dass ihr unter IP Adresse / Hostname diejenige des USR eintragt und als Port auch die parametrierte (in diesem Bespiele 502 gemäß der Application > Network A Setting des Gateway.
Hat man zuvor alles richtig gemacht, begrüßen einen direkt nach dem Speichern nun automatisch vier grüne OK's.
Im Anschluss können Geräte angelegt mit passenden Profil versehen werden. Wie das geht, steh im Zweifel hier beschrieben.
Fehlersuche:
Sollte doch etwas nicht gehen, bitte folgendes prüfen:
- besteht die Netzwerkverbindung bzw. stimmen die Zugangsdaten --> Sollte man sich bei den Zugangsdaten im UI unbemerkt vertan haben, hilft vermutlich nur der Werksreset. Musste ich nicht testen, geht aber vermutlich über den kleinen Knopf neben der Funkantenne. Dazu steht tatsächlich nichts in der Anleitung. Das Device Management-Menü ist in dieser Konstellation ja leider nicht erreichbar.
- Sind ggf. Portfreigaben (502) am Route nötig?
- ist die serielle Verbindung Funktionsfähig? Ggf. Stimmt die Polung des RS-485 nicht oder das (Nullmodem-)Kabel am COM-Port (RS-232) ist zu lang. Ggf. sind auch die Signal auf dem RTU wegen fehlerhafter/fehlender Abschlusswiderstände unlesbar.
- Sendet/empfängt das Gerät/die Geräte auf Modbus RTU-Seite?
- Stimmen IP-Adressen und Port vom Gateway mit den Einstellungen im TWS überein?
- darf unterhalb er fortgeführt werden
Liebe Grüße aus Sachsen
Tobias