Intégration de compteurs Modbus à une GTB ou à un SCADA

Une interface Modbus lit les compteurs et instruments sur site ; Edge fournit les données collectées au système aval par Modbus TCP, MQTT ou HTTP.

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ZMB-31 Interface Modbus
ZMB-31Interface Modbus
ZGW-20 Gateway
ZGW-20Gateway avec Edge
Mesures
Équipements Modbus, M-Bus, à impulsions et analogiques existants, chacun via l’interface adaptée
Bonne pratique
Modbus définit le protocole, pas la table des registres : celle-ci dépend de l’appareil Modbus
Capteurs
ZMB-31, Modbus RTU sur RS-485, jusqu’à 30 registres, longueur de câble jusqu’à 1 000 m Fiche technique: Interface Modbus
Sur site
Gateway ZGW-20, Un client BACnet/IP et Modbus, et une source Modbus TCP et MQTT pour l’acquisition des données de comptage Edge

De Modbus vers BACnet : dans quel sens le Gateway peut-il échanger ?

Edge est client BACnet/IP et client Modbus : il lit donc les appareils BACnet et Modbus. Il est aussi serveur Modbus, ce qui permet à un autre système de lire les données collectées. Il n’est pas serveur BACnet. Déterminez le sens de circulation des données avant de choisir l’architecture : cela fixe si le client est Edge ou la GTB.

De Modbus vers BACnet : dans quel sens le Gateway peut-il échanger ?
Edge lit l’appareilLa GTB lit Edge
Protocoles Modbus RTU et TCP, BACnet/IP, OPC UA, M-Bus, impulsions, 4–20 mAModbus TCP, MQTT, HTTP
Client EdgeLa GTB ou le système SCADA
Point à vérifier Un bus qui possède déjà un maîtreLa liste des points à fournir à la GTB

Matériel pour l’acquisition des données de comptage

Une interface par couche physique. Le Gateway rassemble les données en une seule liste de points.

Si le site possède des compteurs M-Bus

Si le site possède des compteurs à sortie impulsionnelle

Si le site possède des instruments analogiques

Rôle de chaque interface

Chaque couche physique utilise sa propre interface ; le Gateway regroupe leurs mesures dans une liste de points avec unités.

From field measurement to Edge

Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.

  • Modbus
  • Zigbee
  • Edge
  • Plateformes
Field measurement
Interface
Gateway
Local Edge
Optional output
Équipements Modbus RTU
Compteurs M-Bus
Sorties impulsionnelles
Instruments analogiques
ZMB-31Modbus Interface
ZHM-21M-Bus Interface
ZPC-20Pulse Counter
ZIO-20Analogue Signal Sensor
ZGW-20Gateway
EdgeLocal data, monitoring and rules
Customer platformOptional onward data
Modbus RTU · RS-485
Zigbee mesh
Wired M-Bus
Pulse input
4–20 mA input
Runs locally
Configured MQTTS / HTTPS
Customer platformOptional onward data
EdgeLocal data, monitoring and rules
ZGW-20Gateway
ZMB-31Modbus RTU · RS-485
Équipements Modbus RTU
ZHM-21Wired M-Bus
Compteurs M-Bus
ZPC-20Pulse input
Sorties impulsionnelles
ZIO-204–20 mA input
Instruments analogiques
Configured MQTTS / HTTPS
Runs locally
Zigbee mesh
Sending data on to a customer platform is optional; Edge keeps working on site without one.
Rôle de chaque interface
EmplacementCe que la mesure indiqueRéférenceCapteur
Équipements Modbus RTU Compteurs, variateurs et contrôleurs qui disposent déjà de registres Un maître par bus : vérifiez qu’aucun autre système ne l’interroge déjà Modbus ZMB-31 (sur cette page)
Compteurs M-Bus Compteurs de chaleur et de services avec leurs propres enregistrements calculés Un compteur par interface Fiche technique: Interface M-Bus ZHM-21 (sur cette page)
Sorties impulsionnelles Compteurs dépourvus de toute interface numérique Poids, largeur et tension des impulsions selon le manuel du compteur Fiche technique: Compteur d’impulsions ZPC-20 (sur cette page)
Instruments analogiques Transmetteurs dont la seule sortie est une boucle de courant Plage, mise à l’échelle et alimentation de boucle documentées pour chaque instrument Fiche technique: Capteur de signal analogique ZIO-20 (sur cette page)
Interface vers le système aval Les données que lit la GTB ou le système SCADA, et par quel moyen Serveur Modbus, MQTT ou HTTP depuis le Gateway Edge ZGW-20 (sur cette page)

  • Un seul maître par bus RS-485. Si une GTB interroge déjà le bus RS-485, l’ajout d’un second maître perturbe les deux. Lisez plutôt les données depuis la GTB ou placez les compteurs sur un bus distinct.

  • Fournissez les points BACnet en aval par Modbus TCP, MQTT ou HTTP. Edge lit BACnet/IP comme client et n’agit pas comme serveur BACnet. Une GTB qui lit les données d’Edge doit donc utiliser l’une de ces interfaces.

Réglages à accorder aux deux extrémités

Chacun de ces réglages existe à deux endroits. En cas de désaccord, le symptôme est souvent le silence ou une valeur fausse mais plausible.

Réglages à accorder aux deux extrémités
RéglageValeur typePoint de contrôle
Adresse d’unité ou d’esclave De 1 à 247Vérifiez la configuration de l’appareil. Deux appareils ayant la même adresse sur un bus produisent des réponses intermittentes et incohérentes.
Débit, parité et bits d’arrêt 9 600 ou 19 200 bauds, 8N1Consultez le manuel de l’appareil, puis appliquez les mêmes réglages à l’interface.
Base d’adressage des registres Décalages à partir de zéroConsultez la table du fabricant : un registre numéroté 40001 correspond généralement au décalage 0 des registres de maintien.
Code fonction 3 pour les registres de maintien, 4 pour les registres d’entréeVérifiez la table. Une bonne adresse lue avec le mauvais code fonction renvoie une exception ou la valeur d’un autre point.
Type de données et ordre des mots Flottant 32 bits, mot de poids fort en premierVérifiez la table, puis une valeur prévisible. Un mauvais ordre des mots peut donner une valeur qui ressemble à une mesure.
Facteur d’échelle et unité Multiplicateur propre à l’appareilVérifiez la table et comparez avec l’affichage de l’appareil.
Intervalle d’interrogation De 15 à 60 secondes par appareilVérifiez la charge du bus : davantage d’appareils et de registres exigent un cycle plus long.
Interface en aval Modbus TCP, MQTT ou HTTPAccordez-vous avec la personne qui maintient la GTB ou le SCADA sur l’interface qu’il peut lire.

Contrôles de mise en service

Ces contrôles repèrent les échecs qui peuvent ressembler à une réussite.

  • Un échange brut est compris

    Capturez une requête et sa réponse, puis rapprochez-les manuellement de la table des registres du fabricant.

    Réussi si Chaque octet de la réponse est expliqué, facteur d’échelle compris.

  • Les valeurs sont vérifiées indépendamment

    Comparez chaque point à l’affichage de l’appareil ou à un instrument distinct.

    Réussi si Les valeurs concordent, dans les mêmes unités, à deux points de fonctionnement différents.

  • Le bus tient la cadence d’interrogation

    Exécutez le cycle d’interrogation prévu pendant une journée et comptez erreurs et délais dépassés.

    Réussi si Le taux d’erreur reste faible et stable, sans disparition d’appareil.

  • Une liaison rompue est visible partout

    Déconnectez un appareil et observez Edge ainsi que le système consommateur.

    Réussi si Les deux indiquent un point périmé ou absent au lieu de conserver la dernière valeur.

  • Les écritures sont prouvées et limitées

    Pour toute écriture, testez l’autorisation, les bornes, l’accusé de réception, le délai d’expiration, la reprise en main locale et le comportement en cas d’échec.

    Réussi si Chacun de ces points est démontré et le comportement en cas d’échec est consigné.

Limites de cette mesure

Un protocole transporte des valeurs ; il ne définit pas à lui seul leur signification.

  • Modbus ne définit aucune table de registres ni unité physique universelle pour les appareils.
  • RS-485 est une couche physique et électrique. Modbus est un protocole applicatif qui fonctionne aussi sur d’autres transports.
  • La traduction de protocole ne rend pas équivalents un registre Modbus, un objet BACnet et un sujet MQTT.
  • Edge est client BACnet/IP, pas serveur BACnet, et ne prend pas en charge BACnet MS/TP.

Sources

  1. Spécifications et guides de mise en œuvre Modbus (s’ouvre dans un nouvel onglet) (s’ouvre dans un nouvel onglet) Modbus Organization
  2. Introduction à Modbus (s’ouvre dans un nouvel onglet) (s’ouvre dans un nouvel onglet) Modbus Organization
  3. Fiche technique: Interface Modbus (s’ouvre dans un nouvel onglet) EpiSensor. Caractéristiques, plages de mesure et références de commande.

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Appareils tiers pour cette application

Autres appareils dans le répertoire : Pulse counters and I/O (6)

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Un ingénieur peut identifier les appareils lisibles tels quels et définir le sens dans lequel l’intégration doit fonctionner.

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