Working with WB devices without a controller: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(Переписал текст)
Строка 1: Строка 1:
Многие устройства Wiren Board могут работать независимо, без участия контроллера. Для этого требуется подать питание на соответствующие клеммы V+ и GND. Однако для настройки и опроса устройств по Modbus без контроллера потребуются дополнительные меры.
== Аппаратная часть ==
[[File:USB-RS485.png|450px|thumb|right|Схема подключения modbus-устройств через адаптер USB-RS485]]
 
Большинство устройств Wiren Board могут работать без управления контроллером — достаточно подать питание на клеммы «V+» и «GND». Но для их настройки и считывания данных потребуется подключиться к ним по протоколу Modbus. Для этого вы можете использовать компьютер с ОС Windows или Linux и адаптер USB-RS45.
 
Чтобы начать обмен с modbus-устройством, нужно клеммы '''A''' и '''B''' устройства подключить ко входам адаптера, подать на устройство питание и настроить программное обеспечение на компьютере.
 
== Подготовка к работе ==
 
=== ОС Windows ===
Для подключения по протоколу Modbus из ОС Windows мы рекомендуем использовать утилиту [https://www.modbustools.com/download.html Modbus Poll] из комплекта Modbus Tools. Она может одновременно опрашивать несколько устройств на шине и отправлять на них данные.
 
Программа платная, но с бесплатным пробным периодом в 30 дней.
 
==== Настройка порта ====
 
Перед подключением к устройству нужно настроить USB-RS485 адаптер: установить драйвер и указать параметры:
* Вставьте адаптер USB-RS485 в USB-порт компьютера.
* Откройте на компьютере '''Диспетчер устройств''', для этого кликните правой кнопкой мыши на меню «Пуск» и выберите пункт «Диспетчер устройств».
* Найдите в дереве тип устройств '''Порты (COM и LPT)''', разверните ветку и найдите в ней свой адаптер. Если устройство выделено восклицательным знаком — это значит, что драйвер не был установлен автоматически. Установите его вручную по инструкции производителя.
* Если драйвер установлен успешно, то выделите адаптер и в контекстном меню правой кнопки мыши выберите пункт «Свойства».
* В открывшемся окне, на вкладке '''Настройки порта''' укажите параметры: '''Бит в секунду''' — 9600, '''Биты данных''' — 8, '''Четность''' — Нет, '''Стоповые биты''' — 2. Если на вкладке имеется «флажок RS485», то включите его.
 
[[File:Usbrs485-1.PNG|450px|thumb|none|Настройка порта в диспетчере устройств]]
 
=== ОС Linux ===
 
Для работы с modbus-устройства под Linux рекомендуем использовать [[Modbus-client| утилиту modbus_client]].
 
== Подключение к счетчику через Modbus Poll ==
 
Рассмотрим работу с устройством по протоколу Modbus на примере трехфазного счетчика электроэнергии [[WB-MAP3E]].


== Аппаратная часть ==
=== Настройка соединения ===
[[File:USB-RS485.png |450px|thumb|right|Пример схемы подключения modbus устройств через адаптер USB-RS485]]
Перед началом работы нужно настроить соединение: выберите в меню '''Connection''' → '''Connect''' и в открывшемся окне укажите параметры соединения.
Если Вы не планируете использовать в Вашем проекте контроллер (на пример Wiren Board 6), но настройка или опрос устройств всё же потребовались можно подключить устройства к ПК через специальный адаптер USB-RS485. Клеммы A и B устройства подключаете к соответствующим входам на адаптере, при этом питание на устройства подается с отдельного блока питания.


== Работа на Windows ==
При запуске программы у вас уже будет открыто окно опроса устройства. Если вы его закрыли или вам нужно опросить еще одно устройство — выберите в меню '''File''' → '''New'''. Окно опроса устройства содержит таблицу, в строках которой выводится пара «Имя регистра» — «Значение».


Для работы с Modbus на windows рекомендуем использовать утилиту Modbus Poll из комплекта Modbus Tools, либо другую программу для работы c Modbus под Windows.  
[[File:Usbrs485-2.PNG|450px|thumb|none|Настройка соединения]]


=== Настройка порта ===
=== Чтение значений из регистров ===
Подключите адаптер USB-RS485 к компьютеру. За тем нажмите ПКМ на меню "Пуск", выберите "Диспетчер устройств". Найдите тип устройств "Порты(COM и LPT)", разверните и найдите среди имеющихся устройств свой адаптер. Если драйвер не был установлен автоматически установите его вручную по инструкции от производителя. Далее нажмите ПКМ на адаптер 🠖 Свойства 🠖 Port Settings. Укажите параметры порта в соответствии с настройками Вашего оборудования. Для устройств WB по умолчанию 9600 8 n 2. Так же поставьте галку возле параметра "RS485", если такой имеется.  
Чтобы вывести значение регистра в таблицу, нужно указать его тип, адрес и другие параметры опроса. Для этого в таблице выберите строку, вызовите контекстное меню правой кнопки мыши и кликните на пункте '''Read/Write Definition'''. Имя регистра необязательно и нужно для удобства восприятия информации, вводится вручную. Чтобы ввести имя, кликните дважды на ячейке и введите текст с клавиатуры.


=== Modbus Poll ===
[[File:Usbrs485-3.PNG|450px|thumb|none|Настройка опроса устройства]]


'''[https://www.modbustools.com/download.html Modbus Poll]''' - Платная программа с бесплатным пробным периодом 30 дней. Программа работает в многооконном режиме, то есть одновременно можно опрашивать несколько разных устройств на шине.
==== Считывание одного регистра ====


*Скачайте и установите программу
Для примера считаем из устройства значение одного Holding-регистра. В табличной части окна опроса выберите первую строку, кликните правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите '''Read/Write Definition'''.
*Запустите
*Нажмите F3 - откроется окно настройки соединения. Выберите настройки в соответствии с Вашим оборудованием и нажмите OK (пример на скриншоте)
*Нажмите Ctrl+N для создания нового окна опроса, за тем нажмите F8 - откроется окно настройки опроса. Здесь необходимо указать modbus адрес устройства, тип опрашиваемого регистра(ов), начальный регистр и количество. За что отвечают те или иные регистры смотрите в картах регистров в документации к Вашему оборудованию. На пример [https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=Relay_Module_Modbus_Management Карта регистров модулей реле]. После сохранения Вы увидите данные выбранных регистров в активном окне опроса.
*Если необходимо опрашивать несколько разных устройств на шине или несколько разных регистров или типов регистров одного устройства, еще раз нажмите Ctrl+N для создания нового окна. И снова нажмите F8 для настройки опроса.
*Для записи информации в регистры нажмите в меню кнопку "Functions" и выберите необходимый пункт.  


На пример Если необходимо изменить modbus адрес устройства выберите "Write Single Register" (см скриншот). Введите текущий адрес устройства (параметр slave id), регистр 128 - в нем хранится modbus адрес (параметр Address), и новый modbus адрес (параметр Value). Параметр "Use Function" выберите "Write Single Register" и нажмите Send.
Заполняем параметры опроса регистра:
* '''Slave id''' — modbus адрес устройства, напечатан на наклейке и имеет вид «Addr: XX».
* '''Function''' — мы хотим считать holding-регистр, поэтому выбираем '''03: Read Holding Registers (4x)'''. Тип регистра берем из таблицы в документации на устройство.
* '''Address mode''' — формат адреса регистра. Зависит от того, в каком виде представлен адрес регистра в документации на устройство.
* '''Address''' — адрес регистра можно взять из таблицы регистров устройства. Мы считаем общий для всех наших устройств регистр — 110. Список общих регистров можно посмотреть на странице «[[Common_Modbus_Registers|Общие Modbus регистры]]». Обратите внимание на формат адреса — в нашем случае он десятичный. Если формат будет в шестнадцатеричном формате, то измените значение настройки '''Address mode'''.
* '''Quantity''' — количество считываемых последовательно регистров, начиная с регистра, указанного в поле '''Address'''. Мы будем считывать один регистр — устанавливаем значение «1».
* '''Scan Rate''' — период опроса регистра. Оставляем по умолчанию.
* '''Address in Cell''' — если вы хотите вывести адрес регистра в ячейку рядом со значением — отметьте этот флажок.


<gallery mode="packed" heights="250px">
Остальные значения оставляем по умолчанию. Нажимаем кнопку '''OK'''.
File:Usbrs485-1.PNG|Настройка порта в диспетчере устройств.
File:Usbrs485-2.PNG|Настройка соединения в Modbus Poll.
File:Usbrs485-3.PNG|Настройка опроса в Modbus Poll.
File:Usbrs485-4.PNG|Запись новых данных в регистр 128.
</gallery>


=== Modbus Poll - подключение к счетчику ===
[[Файл:Modbys poll 03-test3.png|thumb|none|Считанное значение регистра]]
Сначала - настроим соединение, как было описано выше:


[[Файл:Modbys poll 01-select port.png|thumb|none|Выбор и настройка порта]]
==== Считывание нескольких регистров подряд ====


----
Считаем значение параметра «Прямая активная энергия для фазы L1». Находим его в [[WB-MAP3E_Data_Registers|таблице регистров WM-MAP3E]]: тип параметра — Input, разрядность — u64 (занимает 4 регистра), адрес первого регистра — 0x1204.
Для теста считаем один holding регистр из прибора. Для этого щелкаем '''правой''' кнопкой на строчке и выбираем ''Read/Write Definition''
[[Файл:Modbys poll 02-test1.png|thumb|none|Read/Write Definition]]
Заполняем следующие поля:
; Slave Id "ХХ"
: берется с наклейки на устройстве, напечатан как "Addr: XX"
; Function "03"
: Мы хотим считать [[Протокол_Modbus#.D0.9C.D0.BE.D0.B4.D0.B5.D0.BB.D1.8C_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85_Modbus|holding]] регистр
: Тип регистра - из таблицы в документации
; Address "110"
: Из таблицы регистров устройства. Этот - из "[[Common_Modbus_Registers]]", общих для всех устройств разработки [[wirenboard.com|wirenboard]] регистров
: Обратите внимание: Если в таблице адрес указани в шестнадцатеричном виде - нужно переключить '''Address mode'''  в '''Hex''' или пересчитать адрес в десятичный.
; Quantity "1"
: Количество считываемых последовательно регистров, начиная с '''Address'''
; Address in cell
: Отображение адреса регистра в ячейке (необязательно)
[[Файл:Modbys poll 02-test.png|thumb|none|Заполнение полей]]
Нажимаем ''OK''
----
Видим:
[[Файл:Modbys poll 03-test3.png|thumb|none|Успешное соединение]]


Получим "Прямая активная энергия для фазы L1"
Заполняем параметры опроса регистров:
Настроим чтение 4 регистров [[Протокол_Modbus#.D0.9C.D0.BE.D0.B4.D0.B5.D0.BB.D1.8C_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85_Modbus|input]] (значение имеет формат u64) с адреса 0x1204 (для [[WB-MAP3E_Data_Registers|MAP3]])
* '''Slave id''' — 38.
[[Файл:Modbys poll 04-energy setup.png|thumb|none|Настрйка для получения u64]]
* '''Function''' — мы хотим считать input-регистр, поэтому выбираем '''04: Read Input Registers (3x)'''.
* '''Address mode''' — так как адрес первого регистра в шестнадцатеричном формате, выбираем '''Hex'''.
* '''Address''' — 1204. Адрес вводится без «0x».
* '''Quantity''' — значение хранится в четырех регистрах, поэтому устанавливаем «4».
* '''Address in Cell''' — установим флажок, чтобы вывести адреса регистров в ячейки.


Теперь видим:
Остальные значения оставляем по умолчанию. Нажимаем кнопку '''OK'''.
[[Файл:Modbys poll 05-energy_asis.png|thumb|none|Исходные значения энергии]]
Для отображения в десятичном виде - переключим формат в меню:
[[Файл:Modbys poll 06-energy_format.png|thumb|none|Переключение на u64]]
И получаем
[[Файл:Modbys_poll_06-energy_decimal.png|thumb|none|Десятичный вид]]
В новом счетчике в младшем регистре есть ненулевое значение - оно туда записано из-за проверки на стенде.


== Работа на Linux ==
<gallery mode="packed" heights="350px">
Файл:Modbys poll 04-energy setup.png|Настройки для чтения параметра типа «Input» с разрядностью «u64»
Файл:Modbys poll 05-energy_asis.png|Считанный параметр «Прямая активная энергия для фазы L1»
</gallery>


Для работы под Linux достаточно установить утилиту '''[[Modbus-client]]''' и дальше работать так же как на контроллере Wiren Board.  
=== Запись в регистр ===
Для демонстрации записи в регистр, изменим адрес modbus-устройства.


Для этого скачайте [https://github.com/contactless/modbus-utils/releases/download/1.2/modbus-utils_1.2_amd64.deb пакет для настольных компьютеров с Linux] и установите командой
Откроем окно опроса устройства и вызовем окно записи данных:
* откройте новое окно опроса устройства: меню '''File''' → '''New''';
* выберите в главном меню '''Functions''' → '''Write Single Register'''.


apt install ./modbus-utils_1.2_amd64.deb
В открывшемся окне заполним поля:
* '''Slave id''' — введите текущий адрес устройства;
* '''Address''' — введите регистр, где хранится адрес modbus — 128;
* '''Value''' — введите новый адрес устройства;
* '''Use Function''' — установите значение '''06: Write single register'''.


Так же по зависимости должен установиться пакет libmodbus. Если это не случилось установите libmodbus в ручную.  
Для отправки данных в устройство нажмите кнопку '''Send'''.


Подробнее о работе с Modbus-client  '''[https://wirenboard.com/wiki/index.php/Modbus-client тут]'''
[[File:Usbrs485-4.PNG|450px|thumb|none|Запись новых данных в регистр 128]]

Версия 16:24, 1 декабря 2020

Аппаратная часть

Схема подключения modbus-устройств через адаптер USB-RS485

Большинство устройств Wiren Board могут работать без управления контроллером — достаточно подать питание на клеммы «V+» и «GND». Но для их настройки и считывания данных потребуется подключиться к ним по протоколу Modbus. Для этого вы можете использовать компьютер с ОС Windows или Linux и адаптер USB-RS45.

Чтобы начать обмен с modbus-устройством, нужно клеммы A и B устройства подключить ко входам адаптера, подать на устройство питание и настроить программное обеспечение на компьютере.

Подготовка к работе

ОС Windows

Для подключения по протоколу Modbus из ОС Windows мы рекомендуем использовать утилиту Modbus Poll из комплекта Modbus Tools. Она может одновременно опрашивать несколько устройств на шине и отправлять на них данные.

Программа платная, но с бесплатным пробным периодом в 30 дней.

Настройка порта

Перед подключением к устройству нужно настроить USB-RS485 адаптер: установить драйвер и указать параметры:

  • Вставьте адаптер USB-RS485 в USB-порт компьютера.
  • Откройте на компьютере Диспетчер устройств, для этого кликните правой кнопкой мыши на меню «Пуск» и выберите пункт «Диспетчер устройств».
  • Найдите в дереве тип устройств Порты (COM и LPT), разверните ветку и найдите в ней свой адаптер. Если устройство выделено восклицательным знаком — это значит, что драйвер не был установлен автоматически. Установите его вручную по инструкции производителя.
  • Если драйвер установлен успешно, то выделите адаптер и в контекстном меню правой кнопки мыши выберите пункт «Свойства».
  • В открывшемся окне, на вкладке Настройки порта укажите параметры: Бит в секунду — 9600, Биты данных — 8, Четность — Нет, Стоповые биты — 2. Если на вкладке имеется «флажок RS485», то включите его.
Настройка порта в диспетчере устройств

ОС Linux

Для работы с modbus-устройства под Linux рекомендуем использовать утилиту modbus_client.

Подключение к счетчику через Modbus Poll

Рассмотрим работу с устройством по протоколу Modbus на примере трехфазного счетчика электроэнергии WB-MAP3E.

Настройка соединения

Перед началом работы нужно настроить соединение: выберите в меню Connection → Connect и в открывшемся окне укажите параметры соединения.

При запуске программы у вас уже будет открыто окно опроса устройства. Если вы его закрыли или вам нужно опросить еще одно устройство — выберите в меню File → New. Окно опроса устройства содержит таблицу, в строках которой выводится пара «Имя регистра» — «Значение».

Настройка соединения

Чтение значений из регистров

Чтобы вывести значение регистра в таблицу, нужно указать его тип, адрес и другие параметры опроса. Для этого в таблице выберите строку, вызовите контекстное меню правой кнопки мыши и кликните на пункте Read/Write Definition. Имя регистра необязательно и нужно для удобства восприятия информации, вводится вручную. Чтобы ввести имя, кликните дважды на ячейке и введите текст с клавиатуры.

Настройка опроса устройства

Считывание одного регистра

Для примера считаем из устройства значение одного Holding-регистра. В табличной части окна опроса выберите первую строку, кликните правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите Read/Write Definition.

Заполняем параметры опроса регистра:

  • Slave id — modbus адрес устройства, напечатан на наклейке и имеет вид «Addr: XX».
  • Function — мы хотим считать holding-регистр, поэтому выбираем 03: Read Holding Registers (4x). Тип регистра берем из таблицы в документации на устройство.
  • Address mode — формат адреса регистра. Зависит от того, в каком виде представлен адрес регистра в документации на устройство.
  • Address — адрес регистра можно взять из таблицы регистров устройства. Мы считаем общий для всех наших устройств регистр — 110. Список общих регистров можно посмотреть на странице «Общие Modbus регистры». Обратите внимание на формат адреса — в нашем случае он десятичный. Если формат будет в шестнадцатеричном формате, то измените значение настройки Address mode.
  • Quantity — количество считываемых последовательно регистров, начиная с регистра, указанного в поле Address. Мы будем считывать один регистр — устанавливаем значение «1».
  • Scan Rate — период опроса регистра. Оставляем по умолчанию.
  • Address in Cell — если вы хотите вывести адрес регистра в ячейку рядом со значением — отметьте этот флажок.

Остальные значения оставляем по умолчанию. Нажимаем кнопку OK.

Считанное значение регистра

Считывание нескольких регистров подряд

Считаем значение параметра «Прямая активная энергия для фазы L1». Находим его в таблице регистров WM-MAP3E: тип параметра — Input, разрядность — u64 (занимает 4 регистра), адрес первого регистра — 0x1204.

Заполняем параметры опроса регистров:

  • Slave id — 38.
  • Function — мы хотим считать input-регистр, поэтому выбираем 04: Read Input Registers (3x).
  • Address mode — так как адрес первого регистра в шестнадцатеричном формате, выбираем Hex.
  • Address — 1204. Адрес вводится без «0x».
  • Quantity — значение хранится в четырех регистрах, поэтому устанавливаем «4».
  • Address in Cell — установим флажок, чтобы вывести адреса регистров в ячейки.

Остальные значения оставляем по умолчанию. Нажимаем кнопку OK.

  • Настройки для чтения параметра типа «Input» с разрядностью «u64»

  • Считанный параметр «Прямая активная энергия для фазы L1»

Запись в регистр

Для демонстрации записи в регистр, изменим адрес modbus-устройства.

Откроем окно опроса устройства и вызовем окно записи данных:

  • откройте новое окно опроса устройства: меню File → New;
  • выберите в главном меню Functions → Write Single Register.

В открывшемся окне заполним поля:

  • Slave id — введите текущий адрес устройства;
  • Address — введите регистр, где хранится адрес modbus — 128;
  • Value — введите новый адрес устройства;
  • Use Function — установите значение 06: Write single register.

Для отправки данных в устройство нажмите кнопку Send.

Запись новых данных в регистр 128
Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=Working_with_WB_devices_without_a_controller&oldid=43840