# Modbus

### Beschreibung

Die powerIO-Box T1.B100 wird als Gateway zwischen Modbus TCP und Modbus RTU eingesetzt. Die Konfiguration der seriellen Ports für Modbus RTU kann flexibel vorgenommen werden.

Die Unit ID des anzusprechenden Modbus-Geräts muss vom Modbus-Client (typischerweise eine Steuerung) angegeben werden. Durch einen automatischen Scan werden die Modbus-Geräte den entsprechenden seriellen Ports zugeordnet. Diese Zuordnung wird in einer internen Liste gespeichert.

#### Besonderheiten:

* **Verhalten bei nicht verfügbaren Geräten**\
  Bei nicht verfügbaren Geräten werden keine blockierenden Timeouts erzeugt, wodurch die Kommunikation mit anderen Teilnehmern ungestört fortgesetzt werden kann.
* **Test der angeschlossenen Geräte**\
  Die angeschlossenen Geräte können autark ohne vorher fertiggestellte Modbus-TCP-Client-Logik über einen internen Modbus-Test getestet und überprüft werden.
* **Modbus-Trace-Log für die Fehleranalyse**\
  Für die Fehleranalyse wird ein Modbus-Trace-Log zur Verfügung gestellt. Dieses zeichnet die Abfragen von allen Modbus-TCP-Clients auf. Dabei werden auch Performancewerte bereitgestellt.
* **Unterstützung von Multi-Master-Abfragen**\
  Es können Abfragen von mehreren Modbus-TCP-Clients parallel durchgeführt werden. Die Abfragen werden in einer Warteschlange abgearbeitet und dem entsprechenden Modbus-TCP-Client zugewiesen.

### Auswahl für Modbus Protokoll

* Modbus wird immer als Standardeinstellung für einen seriellen Port ausgewählt. Wurde jedoch zuvor ein anderes Protokoll ausgewählt, kann über das Dropdown-Menü "Feldbus" der Modus Modbus ausgewählt werden.

<figure><img src="/files/kVZau0uT7zrdsdyJzhRl" alt=""><figcaption><p>Serial Settings Übersicht - Auswahl über Drop Down Menü "Fieldbus"</p></figcaption></figure>

### Modbus Test

Auf dem Gerät powerIO-Box T1.B100 ist ein vollständiger Modbus Test Client implementiert. Dieser funktioniert, auch wenn von einem anderen bestehenden Modbus TCP Client abgerufen wird.

<figure><img src="/files/WPp4eFj5jorXn1UjBzZE" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

#### Unterstützte Function Codes des Modbus Test

Lesen:

* FC 1 - Read Coil Status
* FC 2 - Read Input Status
* FC 3 - Read Holding Register
* FC 4 - Read Input Register

Schreiben:

* FC 5 - Write Coil
* FC 6 - Write Register
* FC 15 - Write Multiple Coil
* FC 16 - Write Multiple Register

{% hint style="info" %}
Es ist zu beachten, dass der Modbus-Stack alle Modbus-Funktionscodes unterstützt, die zur Verfügung stehen und von den angeschlossenen Modbus-RTU-Geräten unterstützt werden. Der Modbus-Test unterstützt dabei jedoch nur die gängigsten Funktionscodes.
{% endhint %}

#### Weitere Funktionen

* Darstellung für unterschiedliche Datentypen: *boolean, byte, sbyte,* *uint16, int16,* *uint32, int32,* *float32, uint64, int64,* *float64*, *double*, *string*
* Byte Swapping
* Little and Big Endian

### Modbus Log

Die Modbus Trace Log ermöglicht, die Modbus-Kommunikationsdaten in Echtzeit zu überwachen und zu analysieren. Dabei können Filter verwendet werden, um spezifische Daten anzuzeigen, und die Log-Daten können für eine weiterführende Analyse exportiert werden.

<figure><img src="/files/1gLdDW1XHtylqwhrnpei" alt=""><figcaption></figcaption></figure>

**Aktivierung/Deaktivierung des Modbus-Logs:**

* Das Modbus-Logging wird über den **"DISABLE MODBUS LOG"**-Button deaktiviert.
* Der Timer oben rechts gibt die verbleibende Zeit an, bevor das Logging automatisch deaktiviert wird.

**Filteroptionen:** Zur gezielten Analyse der Log-Daten werden verschiedene Filteroptionen bereitgestellt:

* **State**: Es wird nach Status gefiltert (erfolgreich/fehlgeschlagen).
* **Unit ID**: Es erfolgt eine Eingrenzung nach einer spezifischen Geräte-ID.
* **Type**: Serial oder interne Register des Modbus TCP Gateways T1.B100
* **Serial Port**: Zugeordneter Serial Port
* **Function Code**: Filter nach Function Code
* **Start Address**: Die Register Adresse
* **Quantity**: Die Anzahl der Register

Die angezeigten Logs werden durch die Filterauswahl entsprechend angepasst.

**Aktionen:**

* **RESET FILTER**: Es werden alle Filtereinstellungen zurückgesetzt.
* **CLEAR DATA**: Die angezeigten Log-Daten werden aus der Oberfläche gelöscht.
* **EXPORT DATA**: Die gefilterten Log-Daten werden im CSV Format exportiert, um sie extern weiterzuverarbeiten.

**Anzeige der Log-Daten**

Die angezeigten Logs enthalten folgende Informationen:

* **Timestamp**: Der Zeitstempel der Modbus-Anfrage wird dargestellt.
* **State**: Der Status der Anfrage wird angezeigt (z. B. ✅ für erfolgreich).
* **Info**: Details zur Anfrage werden bereitgestellt, einschließlich:
  * Unit ID: Die Unit ID
  * Type: Gerätetyp (z. B. T1.B100 oder Serial mit Port Zuordnung).
* **Request Data**:
  * FC (Function Code): Der genutzte Modbus-Befehl wird angezeigt.
  * Address: Die Startadresse des Zugriffs wird angegeben.
  * Quantity: Die Anzahl der gelesenen Register wird dargestellt.
* **Response Data**:
  * Read Value: Die vom Zielgerät zurückgegebenen Werte werden angezeigt (RTU).
* **Processing Time**: Die Dauer der Anfragebearbeitung wird in Millisekunden angegeben.

### Interner Register

Die powerIO-Box T1.B100 hat eine interne Modbus TCP Unit ID. Diese Unit ID ist **248**

{% hint style="danger" %}
**Achtung:**\
**Ab Firmware-Version v4.0** wurde die Unit-ID auf **248** geändert. In früheren Firmware-Versionen (vor v4.0) betrug die Unit-ID 240.

Diese Änderung wurde vorgenommen, da die Unit-ID 240 eine gültige Serial-Unit-ID ist. Der Wertebereich für Serial-Unit-IDs liegt zwischen 1 und 247.
{% endhint %}

FC3 / FC4

<table><thead><tr><th>Adresse</th><th>Länge</th><th width="376">Beschreibung</th><th>Datentyp</th></tr></thead><tbody><tr><td>1000</td><td>20</td><td>Hostname</td><td>string</td></tr><tr><td>1020</td><td>20</td><td>Box Name</td><td>string</td></tr><tr><td>1040</td><td>20</td><td>Box Comment</td><td>string</td></tr><tr><td>1060</td><td>1</td><td>CPU Auslastung</td><td>UINT16 (0,1)</td></tr><tr><td>1061</td><td>1</td><td>RAM Auslastung</td><td>UINT16 (0,1)</td></tr><tr><td>1062</td><td>6</td><td>System Zeit</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>1068</td><td>4</td><td>Uptime</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>1072</td><td>1</td><td>Temperatur CPU</td><td>UINT16 (0,1)</td></tr><tr><td>1073</td><td>1</td><td>Temperatur System 1</td><td>UINT16 (0,1)</td></tr><tr><td>1074</td><td>1</td><td>Temperatur System 2 5V</td><td>UINT16 (0,1)</td></tr><tr><td>1075</td><td>1</td><td>Temperatur System 3 Compute Module</td><td>UINT16 (0,1)</td></tr><tr><td>1080</td><td>20</td><td>Seriennummer</td><td>string</td></tr><tr><td>1100</td><td>20</td><td>System ID1</td><td>string</td></tr><tr><td>1120</td><td>20</td><td>System ID2</td><td>string</td></tr><tr><td>1150</td><td>1</td><td>Strom 24V Spannungsversorgung</td><td>UINT16 (0,01)</td></tr><tr><td>1151</td><td>1</td><td>Spannung 24V Spannungsversorgung</td><td>UINT16 (0,01)</td></tr><tr><td>1152</td><td>1</td><td>Leistung 24V Spannungsversorgung</td><td>UINT16 (0,01)</td></tr><tr><td>1153</td><td>1</td><td>Spannung 5V Spannungsversorgung</td><td>UINT16 (0,01)</td></tr><tr><td>1154</td><td>1</td><td>Spannung 3,3V Spannungsversorgung</td><td>UINT16 (0,01)</td></tr><tr><td>1155</td><td>1</td><td>Spannung 3,3V Compute Module</td><td>UINT16 (0,01)</td></tr><tr><td>1156</td><td>1</td><td>Spannung 1,8V Compute Module</td><td>UINT16 (0,01)</td></tr><tr><td>1160</td><td>1</td><td>Störung Ampere 24V Spannungsversorgung</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>1161</td><td>1</td><td>Störung Spannung 24V Spannungsversorgung</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>1162</td><td>1</td><td>Störung Leistung 24V Spannungsversorgung</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>1163</td><td>1</td><td>Störung Spannung 5V Spannungsversorgung</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>1164</td><td>1</td><td>Störung Spannung 3,3V Spannungsversorgung</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>1165</td><td>1</td><td>Störung Spannung 3,3V Compute Module</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>1166</td><td>1</td><td>Störung Spannung 1,8V Compute Module</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>2021</td><td>1</td><td>Bus Port 1 Konfiguration</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>2022</td><td>1</td><td>Bus Port 2 Konfiguration</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>2023</td><td>1</td><td>Bus Port 3 Konfiguration</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>2024</td><td>1</td><td>Bus Port 4 Konfiguration</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>2025</td><td>1</td><td>Bus Port 5 Konfiguration</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3000</td><td>20</td><td>Ethernet Adapter</td><td>string</td></tr><tr><td>3020</td><td>20</td><td>Link</td><td>string</td></tr><tr><td>3040</td><td>20</td><td>Mode</td><td>string</td></tr><tr><td>3060</td><td>20</td><td>MAC</td><td>string</td></tr><tr><td>3080</td><td>1</td><td>Link</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3081</td><td>1</td><td>Netzwerkmodus (Zahl)</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3090</td><td>6</td><td>MAC</td><td>string</td></tr><tr><td>3100</td><td>4</td><td>IP Adresse</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3104</td><td>4</td><td>Subnetzmaske</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3108</td><td>4</td><td>Gateway IP</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3112</td><td>4</td><td>DNS1 IP</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3116</td><td>4</td><td>DNS2 IP</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3120</td><td>4</td><td>Broadcast IP</td><td>UINT16</td></tr><tr><td>3130</td><td>10</td><td>IP Adress</td><td>string</td></tr><tr><td>3140</td><td>10</td><td>Subnetzmaske</td><td>string</td></tr><tr><td>3150</td><td>10</td><td>Gateway IP</td><td>string</td></tr><tr><td>3160</td><td>10</td><td>DNS1 IP</td><td>string</td></tr><tr><td>3170</td><td>10</td><td>DNS2 IP</td><td>string</td></tr><tr><td>3180</td><td>10</td><td>Broadcast IP</td><td>string</td></tr></tbody></table>

Beispiel - Abfrage IP - Adresse

<figure><img src="/files/HuVeVjTVVIwPth7oJisZ" alt=""><figcaption><p>Beispiel Abfrage IP-Adresse</p></figcaption></figure>

### Modbus Exception Codes

| **Code** | **Name**                                | **Beschreibung**                                                                                                                                    |
| -------- | --------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| 01       | Illegal Function                        | Der Function Code wird vom Slave nicht unterstützt.                                                                                                 |
| 02       | Illegal Data Address                    | Die angeforderte Adresse ist ungültig. Möglicherweise ist die Länge falsch, oder es ist eine ungültige Register Adresse.                            |
| 03       | Illegal Data Value                      | Ein Wert im Datenfeld der Anfrage ist ungültig. Die Struktur der Anfrage ist fehlerhaft, z. B. falsche Länge oder nicht zulässige Werte.            |
| 04       | Slave Device Failure                    | Ein nicht behebbarer Fehler ist während der Verarbeitung aufgetreten.                                                                               |
| 05       | Acknowledge                             | Die Anfrage wurde angenommen, aber die Verarbeitung dauert länger. Der Master sollte später erneut anfragen, ob die Verarbeitung abgeschlossen ist. |
| 06       | Slave Device Busy                       | Das Gerät ist momentan beschäftigt und kann die Anfrage nicht ausführen. Der Master sollte die Anfrage später wiederholen.                          |
| 07       | Negative Acknowledge                    | Das Gerät kann die Anfrage nicht ausführen, z. B. bei fehlerhaften Programmieranfragen.                                                             |
| 08       | Memory Parity Error                     | Ein Konsistenzfehler wurde im Speicher erkannt. Das Gerät kann die Anfrage erneut versuchen, eventuell ist jedoch ein Service erforderlich.         |
| 10 (0A)  | Gateway Path Unavailable                | Dieser Fehler tritt i.d.R. auf, wenn die TCP Abfrage zum Gateway zwar erfolgreich ist, aber das Gerät nicht zugeordnet werden kann.                 |
| 11 (0B)  | Gateway Target Device Failed to Respond | Dieser Fehlercode tritt auf, wenn das Gerät bereits zugeordnet ist, aber nicht mehr antwortet.                                                      |


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GET https://support.powerio.com/hub/t1.b100/feldbus-protokolle/modbus.md?ask=<question>
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