Conector Modbus

Descripción General

El conector Modbus permite la comunicación con PLCs y dispositivos industriales usando el protocolo Modbus, admitiendo conexiones tanto seriales (RTU) como TCP/IP.

Tipos de Conector:

• ModbusReader - Leer datos de dispositivos Modbus
• ModbusWriter - Escribir datos en dispositivos Modbus

Características

• ✅ Múltiples protocolos de transporte (TCP, RTU, UDP, TLS)
• ✅ Todos los tipos de registros (Holding, Input, Coil, Discrete Input)
• ✅ Múltiples tipos de datos (Int16/32/64, UInt16/32/64, Float32/64, ASCII)
• ✅ Orden de bytes y palabras configurable
• ✅ Soporte de ID de unidad para redes multi-dispositivo

Protocolos de Transporte

Meddle admite los siguientes transportes Modbus:

• TCP - Modbus TCP sobre Ethernet
• TCPWithTLS - Modbus TCP con cifrado TLS
• UDP - Modbus sobre UDP
• RTU - Modbus RTU sobre serial
• RTUOverTCP - Modbus RTU encapsulado en TCP
• RTUOverUDP - Modbus RTU encapsulado en UDP

Configuración Básica

Lector Modbus TCP

{
  "type": "ModbusReader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.100:502",
    "transport": "TCP",
    "pollingRate": 1000,
    "defaultUnitId": 1,
    "defaultBitOrder": "BigEndian",
    "defaultWordOrder": "HighFirst"
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature",
      "address": 0,
      "registerType": "HoldingRegister",
      "dataType": "Float64"
    },
    {
      "key": "pressure",
      "address": 4,
      "registerType": "HoldingRegister",
      "dataType": "Int32"
    }
  ]
}

Lector Modbus RTU

{
  "type": "ModbusReader",
  "config": {
    "endpoint": "/dev/ttyUSB0",
    "transport": "RTU",
    "pollingRate": 1000,
    "defaultUnitId": 1,
    "baudRate": 9600,
    "dataBits": 8,
    "parity": "None",
    "stopBits": 1
  },
  "variables": [
    {
      "key": "sensor_value",
      "address": 0,
      "registerType": "InputRegister",
      "dataType": "UInt16"
    }
  ]
}

Escritor Modbus

{
  "type": "ModbusWriter",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.100:502",
    "transport": "TCP",
    "defaultUnitId": 1
  },
  "variables": [
    {
      "key": "setpoint",
      "address": 100,
      "registerType": "HoldingRegister",
      "dataType": "Float32"
    },
    {
      "key": "enable",
      "address": 0,
      "registerType": "Coil"
    }
  ]
}

Tipos de Registros

Holding Registers (Lectura/Escritura)

Registros de propósito general que pueden ser leídos y escritos.

{
  "key": "temperature",
  "address": 0,
  "registerType": "HoldingRegister",
  "dataType": "Float64"
}

Códigos de Función: Lectura (03), Escritura Simple (06), Escritura Múltiple (16)

Input Registers (Solo Lectura)

Registros de solo lectura típicamente usados para datos de sensores.

{
  "key": "sensor_reading",
  "address": 0,
  "registerType": "InputRegister",
  "dataType": "Int16"
}

Código de Función: Lectura (04)

Coils (Lectura/Escritura Booleano)

Registros de un solo bit para salidas digitales.

{
  "key": "motor_enable",
  "address": 0,
  "registerType": "Coil"
}

Códigos de Función: Lectura (01), Escritura Simple (05), Escritura Múltiple (15)

Discrete Inputs (Solo Lectura Booleano)

Registros de un solo bit de solo lectura para entradas digitales.

{
  "key": "limit_switch",
  "address": 0,
  "registerType": "DiscreteInput"
}

Código de Función: Lectura (02)

Tipos de Datos

Tipos Enteros

16-bit

// Entero con signo de 16 bits (-32768 a 32767)
{"dataType": "Int16"}  // 1 registro

// Entero sin signo de 16 bits (0 a 65535)
{"dataType": "UInt16"}  // 1 registro

32-bit

// Entero con signo de 32 bits
{"dataType": "Int32"}  // 2 registros

// Entero sin signo de 32 bits
{"dataType": "UInt32"}  // 2 registros

64-bit

// Entero con signo de 64 bits
{"dataType": "Int64"}  // 4 registros

// Entero sin signo de 64 bits
{"dataType": "UInt64"}  // 4 registros

Tipos de Punto Flotante

// Float de 32 bits (4 bytes)
{"dataType": "Float32"}  // 2 registros

// Float de 64 bits (8 bytes)
{"dataType": "Float64"}  // 4 registros

Tipos de Cadena

// Carácter ASCII (1 byte por registro)
{"dataType": "AsciiChar"}  // 1 registro

Orden de Bytes y Palabras

Los dispositivos Modbus pueden usar diferentes ordenamientos de bytes y palabras. Configúralos para que coincidan con tu dispositivo:

Orden de Bits (Orden de Bytes)

{
  "defaultBitOrder": "BigEndian"  // o "LittleEndian"
}

• BigEndian: Byte más significativo primero (por defecto, más común)
• LittleEndian: Byte menos significativo primero

Orden de Palabras

Para valores multi-registro (32-bit, 64-bit):

{
  "defaultWordOrder": "HighFirst"  // o "LowFirst"
}

• HighFirst: Palabra alta primero (por defecto)
• LowFirst: Palabra baja primero

Anulación por Variable

{
  "key": "special_value",
  "address": 10,
  "registerType": "HoldingRegister",
  "dataType": "Float32",
  "bitOrder": "LittleEndian",
  "wordOrder": "LowFirst"
}

Configuración Serial RTU

Para conexiones Modbus RTU sobre serial:

{
  "endpoint": "/dev/ttyUSB0",
  "transport": "RTU",
  "baudRate": 9600,
  "dataBits": 8,
  "parity": "None",
  "stopBits": 1,
  "timeout": 1000
}

Parámetros:

• baudRate: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
• dataBits: 7 u 8
• parity: None, Even, Odd
• stopBits: 1 o 2
• timeout: Timeout de lectura en milisegundos

ID de Unidad (Dirección de Esclavo)

Modbus admite múltiples dispositivos en la misma red usando IDs de Unidad:

{
  "defaultUnitId": 1  // Por defecto para todas las variables
}

Anulación por variable:

{
  "key": "device2_temp",
  "address": 0,
  "registerType": "HoldingRegister",
  "dataType": "Float32",
  "unitId": 2  // Anular para esta variable
}

Casos de Uso Comunes

1. Lectura de Medidor de Energía

{
  "type": "ModbusReader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.50:502",
    "transport": "TCP",
    "pollingRate": 5000,
    "defaultUnitId": 1
  },
  "variables": [
    {
      "key": "voltage",
      "address": 0,
      "registerType": "InputRegister",
      "dataType": "Float32"
    },
    {
      "key": "current",
      "address": 2,
      "registerType": "InputRegister",
      "dataType": "Float32"
    },
    {
      "key": "power",
      "address": 4,
      "registerType": "InputRegister",
      "dataType": "Float32"
    },
    {
      "key": "energy",
      "address": 6,
      "registerType": "InputRegister",
      "dataType": "Float64"
    }
  ]
}

2. Control de PLC

{
  "type": "ModbusWriter",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.100:502",
    "transport": "TCP",
    "defaultUnitId": 1
  },
  "variables": [
    {
      "key": "motor_speed",
      "address": 100,
      "registerType": "HoldingRegister",
      "dataType": "UInt16"
    },
    {
      "key": "motor_start",
      "address": 0,
      "registerType": "Coil"
    },
    {
      "key": "motor_stop",
      "address": 1,
      "registerType": "Coil"
    }
  ]
}

Solución de Problemas

Timeout de Conexión

Soluciones:

• Verifica la dirección del endpoint y el puerto
• Verifica la conectividad de red
• Aumenta el valor de timeout
• Verifica que el dispositivo esté encendido y responda

Datos Inválidos

Soluciones:

• Verifica el orden de bytes (BigEndian vs LittleEndian)
• Verifica el orden de palabras (HighFirst vs LowFirst)
• Confirma que el tipo de datos coincida con la especificación del dispositivo
• Verifica que la dirección del registro sea correcta

Errores de Comunicación RTU

Soluciones:

• Verifica las conexiones del cable serial
• Verifica que la velocidad en baudios coincida con el dispositivo
• Confirma la configuración de paridad y bits de parada
• Verifica las resistencias de terminación adecuadas
• Reduce la tasa de sondeo para evitar colisiones en el bus

Mejores Prácticas

1. Comienza con Solo Lectura: Prueba con Input Registers antes de escribir
2. Usa Sondeo Apropiado: No sondees más rápido de lo que el dispositivo puede responder
3. Agrupa Registros Consecutivos: Más eficiente que lecturas dispersas
4. Documenta el Orden de Bytes: Mantén notas sobre configuraciones específicas del dispositivo
5. Prueba IDs de Unidad: Verifica que cada dispositivo responda a su ID de Unidad

Conectores Relacionados

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• Siemens S7 - Comunicación directa con PLC Siemens
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