COM-ME1 ModBUS TCP interface toepassing voorbeeld

COM-ME1 ModBUS TCP interface

U kan op een eenvoudige manier een RKC Instrument FZ, GZ en meerkanaals SRZ systeem via ModBUS TCP protocol en de ethernet verbinding met Uw HMI/SCADA/PLC systeem koppelen. Dit kan zelfs parallel met over het al bestaande fabrieksnetwerk.

RKC Instrument heeft hiervoor de COM-ME1 interface convertor ontwikkeld.

Ondersteunde modellen:

  • FZ110
  • FZ400
  • FZ900
  • GZ400
  • GZ900
  • SRZ-TIO-A 4 kanaals proces/temperatuur regelsysteem
  • SRZ-TIO-B 2 kanaals proces/temperatuur regelsysteem
  • SRZ-DIO 8x digitale ingang 8x digitale uitgang module
  • SRZ-CT 12x stroom meting voor verwarmingselement bewaking

Brochure COM-ME-1 ModBUS TCP FZ & GZ serie en SRZ systeem
Instruction manual COM-ME-1 ModBUS TCP FZ and GZ series
Instruction manual COM-ME-1 ModBUS TCP SRZ system

Communication convertors voor andere veldbussen

Voorbeeld: sluit een RKC Instrument SRZ meerkanaals systeem aan op een Pro-face GP4301TAD HMI/SCADA/PLC touchpaneel

Met de COM-ME1 interface kunt U eenvoudig een RKC SRZ systeem aansluiten op een Pro-face GP4301TAD touchpanel.

Algemene opmerkingen m.b.t. ModBUS RTU/TCP:

  • ModBUS RTU: serieel 2 of 3 draads RS-485 verbindng
  • ModBUS TCP: ethernet verbinding met gebruikmaking van RJ-45 ethernet stekkers en standaard ethernet bekabeling

Deze procedure kan ook gebruikt worden als uitgangspunt voor elk ander PLC/PC/HMI/SCADA systeem dat voorzien is van een ethernet poort welke het ModBUS TCP protocol ondersteunt.

Benodigde zaken voor dit voorbeeld:

  • RKC COM-ME1 interface module (aangesloten o):
  • SRZ systeem met op zijn minst 1 SRZ module (TIO, DIO of CT)
  • Pro-face GP4301TAD touchpaneel (of andere Pro-face types of elk ander touchpaneel voorzien van ModBUS TCP ethernet interface ondersteuning)
  • Ethernet kabel (1:1 want het Pro-face touchpaneel heeft auto-sensing ondersteuning)
  • 24Vdc voeding
testopstelling voor het testen van communicatie tussen de COM-ME1 en het Pro-face touchpaneel

Testopstelling: van links naar rechts:

  • 24Vdc voeding
  • RKC COM-ME1 met SRZ-TIOAC (4 kanaals module)
  • Pro-face GP4301TAD touchpaneel

1. Configureer de instellingen op de TIO en DIO module(s) voor communicatie met de COM-ME1 met ModBUS RTU RS-485 38400bps N81

In dit voorbeeld zal de communicatie tussen de COM-ME1 module en de SRZ TIO/DIO module(s) plaatsvinden via een 3-draads seriële RS-485 verbinding. Deze interface loopt via de “backplane” printplaten die zich onder de SRZ module(s) bevinden. U hoeft deze interface dus zelf niet te bedraden!!!

De communicatiesnelheid bedraagt 38400 bps (bits per seconde) met 8 databits, geen pariteit en 1 stopbit (8N1).

De seriële ModBUS RTU adressen instellen op de TIO/DIO module(s)
TIO module rotary switch settings for modbus RTU address
ModBUS RTU adres instelling op TIO/DIO module(s)

Opmerking: de TIO/DIO module(s) accepteren de gewijzigde instelling pas na het uitschakelen en weer inschakelen van de module(s).

De draaischakelaar op de voorkant van de TIO/DIO module(s) is de adres instelling voor het ModBUS RTU seriële protocol.

De COM-ME1 communiceert met deze TIO/DIO module(s) via een ModBUS RTU RS-485 seriële verbinding over de backplane van de module(s). Na het lezen en schrijven van alle parameters worden deze gegevens gemapt in de interne ModBUS TCP adressenlijst van de COM-ME1 module. Via de ModBUS TCP ethernet verbinding kunnen deze gegevens vervolgens worden gelezen of geschreven.

Stel de draaischakelaar op de 1e TIO module in op 0 (betekent ModBUS RTU adres 1), de 2e TIO moet op 1 staan (betekent ModBUS RTU adres 2) etc.

Stel de draaischakelaar van de 1e DIO module ook in op 0 (betekent ModBUS RTU adres 17), want de DIOs beginnen altijd met adres 17). De draaischakelaar van de 2e DIO moet op 1 worden gezet (betekent ModBUS RTU adres 18) etc.

Opmerking: De TIOs hebben ModBUS RTU adres 1-16 (draaischakelaar 0-F) en de DIO module(s) adres 17-33 (draaischakelaar 0-F).

De communicatie op de TIO/DIO module(s) instellen op ModBUS RTU 38400bps N81

De TIO/DIO module(s) zijn op een backplane printplaat geklikt. U kunt de onderkant van elke module indrukken en de module vervolgens omhoogdraaien om ze van de backplane te verwijderen. Doe dit alleen met de spanning uitgeschakeld om schade aan de module(s) te voorkomen.

Op de zijkant van de TIO/DIO/CT module(s) bevindt zich een zeer kleine 8 positie DIP switch. Deze schakelaars stellen het type communicatie protocol (RKC ASCII of ModBUS RTU), de communicatiesnelheid en het aantal databits, stopbits en de pariteit in.

Stel iedere module (behalve de COM-ME1!!!) in op ModBUS RTU protocol, 38400bps, N81 (geen pariteit, 8 databits, 1 stopbit).

Opmerking: gebruik een zeer kleine geschikte schroevendraaier om deze instellingen te wijzigen, anders raken de kleine schakelaars eenvoudig beschadigd.

TIO dipswitch setting 38400bps 8N1 Modbus RTU
gedetailleerde DIPswitch instellingen voor alle SRZ module(s) (behalve de COM-ME1!!!)
RKC SRZ dipswitch setting 38400bps N81

DIPswitch instellingen voor alle SRZ module(s), behalve de COM-ME1!!!, ingesteld op ModBUS 38400bps N81. Van links naar rechts: 2x omhoog, 2x omlaag, 2x omhoog, 2x omlaag

SRZ TIO and DIO dipswitch setting for Modbus 38400BPS 8N1

Opmerking: de TIO/DIO module(s) aceepteren de nieuwe instellingen pas na het uitschakelen en weer inschakelen van de voeding.

2. COM-ME1 dipswitch draaischakelaar instellingen

Stel de draaischakelaars op de COM-ME1 allemaal in op 0 en de kleine DIP-switch schakelaars op de zijkant zoals in de afbeeldingen. Gebruik een geschikte kleine schroevendraaier om deze instellingen te maken, anders raken de kleine schakelaars beschadigd.

DIPswitch instellingen op de zijkant van de COM-ME1: van links naar rechts: 1x omlaag (schakelaar 1), 2x omhoog (schakelaar 2 & 3), 5x omlaag (schakelaar 4 tot en met 8)

draaischakelaar instelling op de COM-ME1 (allemaal op 0)

3. Configureer het IP adres van de COM-ME1 op 10.0.0.112 poort 502

Als eerste stellen we het IP adres van de COM-ME1 module in. Dit is het IP adres waarop de COM-ME1 kan worden bereikt door het Pro-face touchpaneel. We stellen het in op 10.0.0.112.

We maken gebruik van de handige en eenvoudig te gebruiken COM-KG configuration interface (zie onderaan deze pagina) in combinatie met de gratis te downloaden PROTEM2 software van RKC Instrument op uw windows PC.

De COM-ME1 is ook te configureren met de draaischakelaars en DIPswitches op de zijkant. Maar dat is bij lange na niet zo eenvoudig als met de COM-KG interface.

*) zie voor instructies over het gebruik van de COM-KG interface in combinatie met de RKC PROTEM2 configuratie tool de informatie beneden op de pagina.

We maken gebruik van het standaard poort nummer dat vrijwel altijd voor ModBUS TCP wordt gebruikt: poortnummer 502

COM-ME1 IP address configuration for Modbus TCP
ENG(1) instellen in de COM-ME1 voor het correcte ModBUS TCP slave adres van de COM-ME1
  • Zorg ervoor dat de PROTEM2 software een online verbinding heeft met de COM-ME1 module door het op online in ENGINEER mode (parameters wijzigen toegestaan) te schakelen.
  • kies de COM-ME1 ENG(1) instellingen 
  • stel het IP adres in op 10.0.0.112
  • stel de TCP poort in op 502

4. Configureer COM-ME1 interface module voor ModBUS RTU 38400bps N81

COM-ME1 communication parameters Modbus RTU 38400bps N81
ENG(2) instellen in de COM-ME1 voor ModBUS RTU communicatie protocol 38400bps N81
  • Zorg ervoor dat de PROTEM2 software een online verbinding heeft met de COM-ME1 module door het op online in ENGINEER mode (parameters wijzigen toegestaan) te schakelen.
  • kies de COM-ME1 ENG(2) instellingen
  • stel het Host communication protocol in op 1 (ModBUS)
  • stel de Host communication communication speed in op 3 (38400bps)
  • stel de host communication data bit configuration in op 0 (8 databits, no parity, 1 stop-bit)
  • laat de host communication interval time op 10ms staan
  • laat het host communication device address op 0 staan

Opmerking: de COM-ME1 module accepteert de nieuwe instellingen pas na het uitschakelen en weer inschakelen van de voeding!

Opmerking: in het ENG(2) overzicht kunt U bij de parameter number of connected modules (Z-TIO/DIO/CT)  zien hoeveel SRZ modules zijn gedetecteerd door de COM-ME1 module. Als dit niet correct is dan klopt er iets niet met de verbindingen of de communicatie instellingen.

5. Configuratie van het Pro-face GP4301TAD touchpaneel IP adres

Het Pro-face touchpaneel moet is zogenaamde “offline mode” worden geeschakeld om het IP adres in te stellen. Dit gaat als volgt:

In eerste instantie is het niet makkelijk om het touchpaneel in offline modues te schakelen.

  • druk om en om, en snel, tussen beide hoeken 1 en 2 op het scherm, maar binnenin de zwarte rand rond het scherm.
  • Doe dit met 2 wijsvingers (met 1 vinger is niet snel genoeg)
  • U moet het scherm om en om snel drukken (druk eerst 1 en snel daarna 2), dus druk niet met beide vingers tegelijkertijd
  • Als een grijze balk verschijnt: STOP directdruk nu nergens meer!
Setting Pro-face touchpanel to offline mode
druk de hoeken snel om en om, maar niet tegelijkertijd
ga naar offline modus voor configuratie van het touchpaneel
  • Druk Offline (soms wordt om een level 15 wachtwoord gevraagd, zie de gebruikershandleiding van de applicatie appendix A voor de wachtwoorden)
  • Soms dient U een system wachtwoord in te voeren. dit is 15 + de ENT toets (enter)
  • kies Main Unit
  • kies Ethernet
  • stel Port in op 8000
  • stel Primary DNS in op 10.0.0.111 (het IP adres van het touchpaneel zelf)
  • stel Secondary DNS in op 0.0.0.0
  • kies LAN
stel IP adres in
  • stel IP Address in op 10.0.0.111
  • stel Subnet Mask in op 255.255.255.0 (Opmerking: dit komt overeen met de COM-ME1 ENG(2) subnet mask CDIR instelling op 24 welke overeenkomt met 255.255.255.0)
  • stel Gateway in op 10.0.0.254
stel IP adres in
  • druk Exit
  • bevestig door het drukken op Yes
sla instellingen op en beëindig offline mode

Het Pro-face touchpaneel zal nu herstarten met de correcte instellingen het het IP adres (ingesteld op 10.0.0.111) zodat het kan communiceren met de COM-ME1 module.

Opmerking: de Pro-face ethernet interface poort is auto sensing, dus U kunt een gewone 1:1 (1 op 1) ethernet kabel tussen de 1e ethernet poort op de COM-ME1 en de poort van het Pro-face touchpaneel gebruiken.

Opmerking: de 2 ethernet poorten op de COM-ME1 zijn  parallel bedraad voor een ethernet daisy chain, dus het maakt niet uit welke poort U aansluit op de COM-ME1.

6. Configuratie van de ModBUS TCP interface in de Pro-face GP-Pro Ex applicatie

Maak een nieuw project aan in GP-Pro Ex voor een GP-4301TAD touchpaneel en configureer de interface als volgt:

*) opmerking: het Pro-face touchpaneel is de ModBUS TCP master (neemt initiatief tot communicatie) en de COM-ME1 is een ModBUS TCP slave (reageert op commando’s van de master)

De communicatie interface in de GP-Pro Ex applicatie instellen op ModBUS TCP Master
het IP adres van de COM-ME1 ModBUS TCP slave instellen in de GP-Pro Ex applicatie

Hier zijn de Device/PLC instellingen voor de ModBUS TCP master interface:

  • kies manufacturer “Schneider Electric SA” (kies geen andere!!!)
  • kies MODBUS TCP Master
  • kies Port Ethernet(TCP)

Druk na instellen van deze interface op Add Device en configureer PLC1 (U kunt ook een andere naam kiezen voor PLC1) als volgt:

  • IP Address 10.0.0.122 (opmerking: dit is het IP adres dat we hebben ingesteld in de COM-ME1)
  • Port No: 502 (standaard voor Modbus TCP)
  • Unit ID: 1
De temperatuur van het 1e meetkanaal op de 1e TIO module uitlezen (TIO met draaischakelaar op 0: ModBUS RTU adres 1)
  • Als eerste moeten we uitzoeken op welk ModBUS TCP adres in de COM-ME1 module het ModBUS RTU adres van het 1e meetkanaal van de 1e TIO module is gemapt door de COM-ME1.
  • raadpleeg het  – Instruction manual COM-ME-1 ModBUS TCP SRZ system (zie bovenaan deze pagina)
  • raadpleeg de communication data list voor de Z-TIO module
ModBUS TCP adres in de COM-ME1 van ModBUS RTU adres 0 van het 1e kanaal in de 1e TIO
  • De Measured Value (PV=process value, proceswaarde) is gemapt in de COM-ME1 ModBUS TCP data list als adres 508 (decimaal) tot en met 571 (decimaal). Tot en met 16x 4 kanaals TIO modules kunnen aangesloten zijn, het 4e kanaal van de 16e TIO module is 508+(15 modules*4 kanalen)+3 (4e kanaal)=571 (decimaal)
  • Deze lijst bevat alle gemeten waardes voor alle TIO modules die aangesloten zijn op de COM-ME1. Dus max. 4×16=64 metingen zijn gemapt in deze lijst.
  • De 1e TIO heeft 4 (of 2) kanalen. Dus het 1e meetkanaal op de 1e TIO in de COM-ME1 module komt overeen met decimaal adres 508.
  • Nu is het zo, dat er met ModBUS interfaces in GP-Pro Ex altijd 1 extra adres bij het gevonden adres moet worden opgeteld: dus 508+1=ModBUS TCP adres 509 (decimaal) (en het laatste adres 4e kanaal 16e TIO is 571+1=572)
  • Omdat het hier een 16 bits word lezen/schrijven register betreft, is het werkelijke ModBUS TCP adres in de COM-ME1 module 400509 decimaal. Het is in het 4xxxxx bereik, omdat de SRZ registers 16-bit word lezen/schrijven registers zijn. Merk op dat niet alle registers geschreven kunnen worden (bijvoorbeeld PV temperatuur meting), raadpleeg hiervoor het communication data attribute in de lijst (RO=read only RW=read/write) 
ModBUS TCP adres in COM-ME1 van ModBUS RTU adres 0 op 1e kanaal in 1e TIO

Omdat het TIO kanaal in de SRZ module staat ingesteld voor meting met 1 cijfer achter de komma, moet U de display settings op 1 decimal place instellen voor juiste weergave van de gemeten waarde in het Pro-face touchpaneel.

stel decimal place in op 1 voor juiste weergave

Na aansluiten van het Pro-face touchpaneel op de COM-ME1 1e ethernet poort, en het laden van de GP-Pro Ex applicatie in het touchpaneel, zou na opstarten de gemeten temperatuur van de 1e TIO module in het SRZ systeem correct moeten worden weergegeven op het touchpaneel.

proces waarde van 1e kanaal op 1e TIO module

Aan de groene lampjes op de COM-ME1 en de SRZ TIO/DIO module(s) is te zien of de communicatie correct verloopt. Het groene HRTBT lampje op de COM-ME1 moet langzaam knipperen.

led status bij correcte communicatie

Als er iets niet in orde is met de bekabeling, de instellingen in hetzij de COM-ME1, het GP-4301TAD touchpaneel of de Pro-face project instellingen, krijgt U een TCP connection error.

Controleer a.u.b. de instellingen die hierboven worden genoemd om te zien of er ergens een fout is begaan. Vergeet de bekabeling niet.

communicatie storing door verkeerde configuratie

Bemerk s.v.p., dat correcte communicatie alleen mogelijk is als de COM-ME1/TIO/DIO module(s) zijn aangesloten op de 24Vdc voedingsspanning. U hoeft alleen op 1 positie de 24Vdc spanning aan te sluiten, daar de rest van de module(s) via het backplane van het SRZ systeem van voeding voorzien worden.

7. Communicatie bewaken met de COM-ME1

Het is erg belangrijk om de communicatie te bewaken nadat deze is opgestart. Hier volgen enige adviezen over hoe dit bewerkstelligd kan worden met de COM-ME1 module.

Communicatie tussen de HOST (PLC/HMI/SCADA/PC) en de COM-ME1 bewaken

Als de ethernet communicatie niet in de lucht komt, zou uw PLC/HMI/SCADA/PC poort driver een alarm signaal moeten geven als U probeert om een ModBUS TCP register uit te lezen van de COM-ME1. Bewaak deze storingsmelding in Uw applicatie.

In Pro-face GP-Pro Ex: bewaak hiervoor bit [PLC1]#H_ErrorStatus

  • 0 (false): communicatie ok
  • 1 (true); communicatie niet ok
bewaak bit [PLC1]#H_ErrorStatus voor communicatie storingen

Raadpleeg de documentatie van Uw specifieke host systeem m.b.t. het bewaken van communicatie storingen met Uw specifieke hardware en driver

Communicatie tussen de COM-ME1 en de aangesloten SRZ TIO/DIO module(s) bewaken

Als de communicatie tussen de COM-ME1 en het SRZ systeem niet in de lucht komt, zullen er in alle COM-ME1 ModBUS TCP registers 0 waardes verschijnen op alle adressen die gebruikt worden voor het mappen van de TIO/DIO registers. Dit is een aanwijzing dat de ModBUS RTU host communicatie tussen de COM-ME1 en de SRZ module(s) niet in de lucht is.

U kunt ook het aantal aangesloten SRZ modules bewaken en hiermee controleren hoeveel modules daadwerkelijk gedecteerd zijn door de COM-ME1.

Bewaak het adres “total number of connected modules” dat door de COM-ME1 worden gedetecteerd. Dit is het ModBUS TCP adres 400307 in de COM-ME1.

  • 0 (nul): geen modules gedetecteerd door de COM-ME1
  • blijf deze waarde monitoren als deze anders dan 0 is: als er 1 (of meer) SRZ modules stoppen met communiceren, gaat deze waarde omlaag.
bewaak adres "number of connected SRZ modules" welke zijn aangesloten op de COM-ME1
Communicatie storing detecteren tussen COM-ME1 en SRZ TIO module(s)

Om voor iedere specifieke TIO te kunnen detecteren of deze correct communiceert met de COM-ME1 module, adviseren wij het monitoren van de read-only parameter “Z-TIO interval time”. Deze staat in de ENG(6) parameters van elke TIO.

Het ModBUS TCP register dat gemapt is in de COM-ME1 voor de 1e aangesloten TIO, is 37AC hexadecimaal, 14252 decimaal + 1 = [PLC1]414253 in GP-Pro Ex.

Gebruik "Z-TIO interval time" voor het bewaken van communicatie tussen de COM-ME1 en de desbetreffende TIO
Bewaak COM-ME1 address 414253 voor de 1e TIO

Bewaak het ModBUS TCP adres 414253 voor de 1e TIO met Uw PLC/HMI/SCADA/PC systeem. Als deze waarde 0 wordt, is er geen communicatie tussen de COM-ME1 en de 1e TIO module.

Doe hetzelfde voor de andere TIO module(s), dit zijn andere ModBUS TCP adressen in de COM-ME1.

Communicatie storing detecteren tussen COM-ME1 en de SRZ DIO module(s)

Om voor iedere specifieke DIO te kunnen detecteren of deze correct communiceert met de COM-ME1 module, adviseren wij het monitoren van de read-only parameter “Z-DIO interval time”. Deze staat in de ENG parameters van elke DIO.

Het ModBUS TCP register dat gemapt is in de COM-ME1 voor de 1e aangesloten DIO, is 469C hexadecimaal, 18076 decimaal + 1 = [PLC1]418077 in GP-Pro Ex.

Gebruik "Z-DIO interval time" voor het bewaken van communicatie tussen de COM-ME1 en de desbetreffende DIO
Bewaak COM-ME1 address 418077 voor de 1e DIO

Bewaak het ModBUS TCP adres 418077 voor de 1e DIO met Uw PLC/HMI/SCADA/PC systeem. Als deze waarde 0 wordt, is er geen communicatie tussen de COM-ME1 en de 1e DIO module.

Doe hetzelfde voor de andere DIO module(s), dit zijn andere ModBUS TCP adressen in de COM-ME1.

Opmerking: voor een SRZ CT stroom meting module, bewaak Z-CT ENG “CT Interval Time”. Voor de 1e CT module is dit 659C hexadecimaal, 26012 decimaal + 1 = [PLC1]426012 in GP-Pro Ex.

Korte video die de waardes toont van COM-ME1 ModBUS TCP registers tijdens diverse communicatie storingen

Deze korte film toont de waardes van de COM-ME1 ModBUS TCP registers tijdens diverse communicatie storingen.

  • Communicatie storing tussen Pro-face GP4301TAD HMI touchpaneel en de COM-ME1 module: ethernet kabel tussen de COM-ME1 en Pro-face GP4301TAD losgekoppeld/gekoppeld: comms error status bit
  • Communicatie storing tussen COM-ME1 en 1e TIO module: 1e TIO module verwijderd van het backplane en daarna weer terug geïnstalleerd (zie ook “number of connected SRZ modules”)
  • Communicatie storing tussen COM-ME1 en 1e DIO module: 1e DIO module verwijderd van het backplane en daarna weer terug geïnstalleerd (zie ook “number of connected SRZ modules”)

COM-KG configuratie/communication interface

COM_KG

Met de COM_KG kunt U RKC Instrument instrumenten via de USB poort aan Uw Windows PC koppelen.

Kan ook gebruikt worden als een generieke USB naar RS-485/422 interface.

Vergeet niet de juiste kabel voor Uw specifieke RKC Instrument apparatuur te specificeren bij het bestellen. Zie meer informatie voor details.

Brochure COM_KG
Instruction manual COM_KG