Modbus POE ETH Relay 30CH
说明
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- 本产品是一款工业级以太网接口控制的 30 路继电器模块, 采用 Modbus RTU/Modbus TCP 协议,支持 PoE 网口供电,ABS 外壳设计。本产品操作简单,具有通信速度快、稳定、可靠、安全等特点,可适用于各种通信要求较高的工控设备或应用。
硬件说明
硬件连接
- 将Modbus POE ETH Relay通过网线连接到局域网,通过电源端口供电或者通过POE供电。
用电安全注意事项
- 本产品须由专业的电工或技术人员作业使用,使用过程中请做好用电安全,防漏电和绝缘等保护措施。
- 在安装、维护或更换继电器设备之前,请务必关闭电源并拔下插头。
- 请勿试图拆卸继电器设备,以免损坏设备或导致电击危险。
- 请妥善安装放置继电器设备产品,请勿在潮湿、过热、易燃坏境中使用,避免因安装或使用不慎,引发安全事故。
产品参数
供电方式 | PoE 网口,DC 5.5*2.1 电源接口 或 接线端子 (7~36V) |
---|---|
通信接口 | PoE 网口,支持 IEEE 802.3af 标准 |
继电器路数 | 8 路 |
触点类型 | 一常开、一常闭 |
触点负载 | ≤10A 250V AC 或 ≤10A 30V DC |
Modbus 协议 | Modbus RTU 协议或 Modbus TCP 协议 |
指示灯说明
指示灯 | 状态说明 |
RUN灯 | 网口运行指示灯,网口工作正常后,会输出周期为2秒的方波。 |
STA灯 | MCU指示灯,MCU正常工作时闪烁。 |
TXD灯 | 发送指示灯,发送数据时灯亮。 |
RXD灯 | 接收指示灯,接收数据时灯亮。 |
网口绿色灯 | TCP 连接建立后绿灯亮,可用于模块是否和上位机软件建立通讯链路。 |
网口黄色等 | 数据活动灯,当网口有数据传输时,黄色灯状态会改变,可以用于判断是否有数据传输。 |
软件安装
Vircom 可用于设备 IP 等参数的配置,以及创建虚拟串口。 如果无需虚拟串口功能,则可以只下载免安装版本配置软件 。
- VirCom :中文版配置软件
- VirCom_en :英文版配置软件
- Virtual-serial-port :虚拟串口驱动
- Sscom5.13.1_for_Modbus_POE_ETH_Relay_30CH:Sscom软件
- Modbus Poll:Modbus Poll软件
驱动安装需要解压,双击软件安装,若Vircom里的虚拟串口不显示,则重启再次查看。
实例演示
TCP通讯测试
软件准备
上位机设置说明
Modbus POE ETH Relay连接好硬件,并接入网络。运行Vircom软件(安装Vircom的计算机须与模块在同个局域网内)。
操作如下:
- ① 点击
设备管理
- ② 点击
自动搜索
- ③ 软件搜索识别到接入到局域网的Modbus POE ETH Relay设备
- ④ 选择设备,然后点击
编辑设备
或者 直接双击搜索到的设备 - ⑤ 设置设备工作参数:
- 点击“本地IP”按钮识别电脑IP地址,将“IP地址”修改为静态分配地址,注意输入的静态IP地址没有被其他设备使用,而且需要和电脑在同一局域网。
- 工作模式为TCP服务器。串口设置默认为115200,不能修改。
高级选项
中的“转换协议”,默认为无,即使用modbus rtu协议;如果选择Modbus_TCP 协议,则选择,modbus tcp协议。
- 点击“本地IP”按钮识别电脑IP地址,将“IP地址”修改为静态分配地址,注意输入的静态IP地址没有被其他设备使用,而且需要和电脑在同一局域网。
- ⑥ 设置完成后,点击
Modify Setting修改设置
- ⑦ 点击
重启设备
,等待模块重启,新的设置生效。
- 最后点击“修改设置”保存设置并生效。
TCP通讯测试
- 打开串口调试助手窗口,端口号选择TCPClient,根据上面Vircom设置修改远程IP和端口号,加校验选择ModbusCRC16,点击“连接”按钮连接TCP服务端,连接成功后网口绿色灯将亮起
- 点击多字符串打开多条字符串发送窗口,点击对应的功能即可发送对应的命令。
- 详细的控制指令请查看请查看开发协议。
Modbus Poll软件
- 串口软件不方便观察数据,可以选择Modbus Poll软件读取数据。下载并安装Modbus Poll软件。
- 打开软件,选择setup->Read/Write Definition,Slave ID选择实际设备地址,Function选择01 Read Coils功能码,Quantity改为30通道。点击OK确认。
- 选择Connection->Connect...,Connection选择Modbus RTU/ASCII Over TCP/IP,Mode选择RTU,输入正确的IP地址和端口号。点击OK连接。
- 连接正常后则可以查看当前继电器状态,选择对应通道后,双击状态值即可跳出发送页面,选择ON或OFF,然后发送即可控制对应的继电器开合。
虚拟串口测试
图中的 SSCOM2 是通过 TCP 和串口服务器直接通信的,为了能够让用户已有开发好的串口软件也能和串口服务器通讯,需要在用户程序和串口服务器之间增加一个虚拟串口。如图 所示,Vircom 和用户程序在一台计算机上运行,Vircom 虚拟一个 COM 口,让这个 COM 口对应这个串口服务器。当用户程序打开 COM 通讯时可以通过 Vircom 串口服务器发到用户串口设备。下面演示这个操作步骤:
- 点击 Vircom 主界面的“串口管理”,然后点击“添加”,选择添加 COM2(其中 COM2 须是计算机原来不存在的 COM 口)。
- 然后进入设备管理,并双击需要和 COM2 绑定的设备。如图 所示,在左上角的“虚拟串口”列表中选择 COM2。然后点击“修改设置”,再点击“重启设备”。
- 返回 Vircom 的主界面。可以看到 COM2 已经和 IP 为 192.168.1.200 的设备联通了。此时可以使用 COM2 代替 SSCOM2 进行通信。
- 在电脑上打开,打开对应的端口号,设置波特率为115200,点击多字符串打开多条字符串发送窗口,点击对应的功能即可发送对应的命令。
MODBUS TCP 测试
默认情况下数据是透明传输的,使用Modbus RTU协议。如果需要实现 Modbus TCP 转 RTU,则需要在设备设置对话框中,将转化协议选择为“Modbus TCP 协议”,如下图所示。此时设备端口自动变为 502,此时用户的 Modbus TCP 工具连接上串口服务器的 IP 的 502 端口,发送的Modbus TCP 指令将会转化为 RTU 指令从串口输出。
比如服务器网口收到 00 00 00 00 00 06 01 05 00 00 FF 00 的 Modbus TCP 指令(打开第一个继电器),则主控收到 01 05 00 00 FF 00 8C 3A 的Modbus RTU指令。
- 点击“更多高级选项...”选择Modbus网关类型为非存储型Modbus网关。
注意:默认的modbus网关类型为存储型方式,会自动多次发送查询指令,可能会导致主控芯片响应不过来,导致查询指令不影响。故需要设置为非存储型Modbus网关
- 打开Sscom软件,在多条字符串发送栏中点击导入ini按钮,选择modbus tcp.ini文件导入。
如果提示“A component named HEX0 already exists”错误。则关闭软件重新打开,再重新导入文件即可。
- 成功导入后显示如下,点击对应的功能即可发送对应的命令。
- 关于Modbus TCP转换详细请参考后面Modbus TCP协议部分。
WEB方式配置
使用 Vircom 可以在不同的网段内搜索和配置设备参数,Web 方式配置需要首先保证计算机和串口服务器处于同一个 IP 段,且需要预先知道串口服务器的 IP 地址。但是 Web 配置可以在任何一台没有 Vircom 的计算机上进行。(不同产品网页界面不同,可切换中英文显示)
1.在浏览器中输入串口服务器的 IP 地址,例如 http://192.168.1.200 打开如下网页
2.在 Password 中输入密码:出厂默认无设置登录密码,可随便输入一个密码,点击 Login 按钮登录。设置密码可登录后,在”修改网页登录密码”处设置生效:
3.在出现的网页中可以修改串口服务器参数,相关参数可以参考表 4 参数含义。
4.修改参数后点击“提交修改”按钮。
5.如果配置和下载MQTT和Jetson Modbus固件,覆盖了配置界面网页文件,导致配置网页无法打开,请按照以下步骤重新下载网页文件:
- 配置界面Web文件到Modbus POE ETH Relay:
示例程序
树莓派
将树莓派和ModBus POE ETH Relay模块接入到同一个局域网。
打开树莓派终端,输入以下命令运行程序
sudo apt-get install unzip wget https://www.waveshare.net/w/upload/3/3e/Modbus_POE_ETH_Relay_30CH_Code.zip unzip Modbus_POE_ETH_Relay_30CH_Code.zip cd Modbus_POE_ETH_Relay_30CH_Code #modbus rtu 协议 vi modbus_rtu.py #根据实际情况修改IP地址和端口号 sudo python3 modbus_rtu.py #modbus tcp协议 vi modbus_tcp.py #根据实际情况修改IP地址和端口号 sudo python3 modbus_tcp.py
注意:运行实例程序需要先修改程序文件,将IP地址和端口号修改为ModBus POE ETH Relay实际IP地址和端口号
Modbus RTU 开发协议 V2
功能码介绍
功能码 | 功能说明 | 备注 |
---|---|---|
01 | 读线圈状态 | 读继电器状态 |
03 | 读保持寄存器 | 读取地址、版本 |
05 | 写单线圈 | 写单个继电器 |
06 | 写单寄存器 | 设置波特率,地址 |
0F | 写多个线圈 | 写全部继电器 |
寄存器地址介绍
地址(HEX) | 地址存储内容 | 寄存器取值 | 权限 | Modbus 功能码 |
---|---|---|---|---|
0x0000 …… 0x001D |
道通1~通道30继电器地址 | 0xFF00:继电器开启; 0x0000:继电器关闭; 0x5500:继电器翻转; |
读/写 | 0x01,0x05,0x0F |
0x00FF | 操作全部继电器 | 0xFF00:继电器全部开启; 0x0000:继电器全部关闭; 0x5500:继电器全部翻转; |
写 | 0x05 |
0x0100 …… 0x011D |
道通1~通道30继电器翻转地址 | 0xFF00:继电器翻转; 0x0000:继电器不变; |
写 | 0x05,0x0F |
0x01FF | 操作全部继电器翻转 | 0xFF00:继电器全部翻转; 0x0000:继电器全部不变; |
写 | 0x05 |
0x0200 …… 0x021D |
道通1~通道30继电器闪开 | 延时时间为数据*100ms 数值:0x0007,延时:7*100MS = 700MS |
写 | 0x05 |
0x0400 …… 0x041D |
道通1~通道30继电器闪闭 | 延时时间为数据*100ms 数值:0x0007,延时:7*100MS = 700MS |
写 | 0x05 |
4x4000 | 设备地址 | 直接存储 Modbus 地址 设备地址:0x0001 |
读 | 0x03 |
4x8000 | 软件版本 | 转为十进制然后小数点左移两位即表示软件版本 0x0064 = 100 = V1.00 |
读 | 0x03 |
操作指令介绍
控制单个继电器
发送码:01 05 00 00 FF 00 8C 3A
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
05 | 05指令 | 控制继电器指令 |
00 00 | 地址 | 要控制继电器的寄存器地址,0x0000 - 0x001D |
FF 00 | 指令 | 0xFF00:继电器开启; 0x0000:继电器关闭; 0x5500:继电器翻转; |
8C 3A | CRC16 | 前6字节数据的CRC16校验和 |
返回码: 01 05 00 00 FF 00 8C 3A
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
05 | 05指令 | 控制继电器指令 |
00 00 | 地址 | 要控制继电器寄存器地址,0x0000-0x001D |
FF 00 | 指令 | 0xFF00:继电器开启; 0x0000:继电器关闭; 0x5500:继电器翻转; |
8C 3A | CRC16 | 前6字节数据的CRC16校验和 |
示例:
[1号地址设备]:
0号继电器开启 : 01 05 00 00 FF 00 8C 3A 0号继电器关闭 : 01 05 00 00 00 00 CD CA 1号继电器开启 : 01 05 00 01 FF 00 DD FA 1号继电器关闭 : 01 05 00 01 00 00 9C 0A 2号继电器开启 : 01 05 00 02 FF 00 2D FA 2号继电器关闭 : 01 05 00 02 00 00 6C 0A 3号继电器开启 : 01 05 00 03 FF 00 7C 3A 3号继电器关闭 : 01 05 00 03 00 00 3D CA 0号继电器翻转 : 01 05 00 00 55 00 F2 9A 1号继电器翻转 : 01 05 00 01 55 00 A3 5A 2号继电器翻转 : 01 05 00 02 55 00 53 5A 3号继电器翻转 : 01 05 00 03 55 00 02 9A
控制全部继电器
发送码:01 05 00 FF FF 00 BC 0A
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
05 | 05指令 | 控制继电器指令 |
00 FF | 地址 | 固定0x00FF |
FF 00 | 指令 | 0xFF00:继电器开启; 0x0000:继电器关闭; 0x5500:继电器翻转; |
BC 0A | CRC16 | 前6字节数据的CRC16校验和 |
返回码: 01 05 00 FF FF 00 BC 0A
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
05 | 05指令 | 控制继电器指令 |
00 FF | 地址 | 固定0x00FF |
FF 00 | 指令 | 0xFF00:继电器开启; 0x0000:继电器关闭; 0x5500:继电器翻转; |
BC 0A | CRC16 | 前6字节数据的CRC16校验和 |
示例:[1号地址设备]:
全部继电器开启 : 01 05 00 FF FF 00 BC 0A 全部继电器关闭 : 01 05 00 FF 00 00 FD FA 全部继电器翻转 : 01 05 00 FF 55 00 C2 AA
读取继电器状态
发送码:01 01 00 00 00 1E BC 02
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
01 | 01指令 | 查询继电器状态指令 |
00 00 | 继电器起始地址 | 继电器起始地址,0x0000-0x001D |
00 1E | 继电器数量 | 读取继电器数量 |
BC 02 | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
返回码:01 01 04 00 00 00 00 FB D1
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
01 | 01指令 | 查询继电器状态指令 |
02 | 字节数 | 返回状态信息的所有字节数。 |
00 00 00 00 | 查询的状态 | 返回的继电器状态 继电器状态为小端格式,低字节在前,高字节在后 Bit0:起始继电器状态; Bit1:下个继电器状态, 依次类推,高端空闲位则为零 |
FB D1 | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
示例:[1号地址设备]
发送 : 01 01 00 00 00 1E BC 02 //查询全部继电器 返回 : 01 01 04 00 00 00 00 FB D1 //全部继电器关闭 发送 : 01 01 00 01 00 03 2D CB //查询1,2,3号继电器状态 返回 : 01 01 01 05 91 8B //1、3号继电器开启,2号继电器关闭 发送 : 01 01 00 04 00 0C 7D CE //查询4-15号继电器 返回 : 01 01 02 0F 00 BC 0C //4-7号继电器开启,8-15号继电器关闭
写继电器状态
发送码:01 0F 00 00 00 1E 04 FF FF FF 3F C1 92
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
0F | 0F指令 | 写继电器状态指令 |
00 00 | 继电器起始地址 | 继电器起始地址,0x0000-0x001D |
00 1E | 继电器数量 | 写入继电器数量 |
04 | 字节数量 | 状态字节数 |
FF FF FF 3F | 继电器状态 | 继电器状态为小端格式,低字节在前,高字节在后 Bit0:起始继电器状态; Bit1:下个继电器状态, 依次类推,高端空闲位则为零 |
C1 92 | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
返回码:01 0F 00 00 00 1E D5 C3
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
0F | 0F指令 | 全部寄存器控制指令 |
00 00 | 地址 | 继电器起始地址 |
00 1E | 继电器数量 | 写入继电器数量 |
D5 C3 | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
示例:[1号地址设备]
继电器全部开启 : 01 0F 00 00 00 1E 04 FF FF FF 3F C1 92 0-1开;3-29关 : 01 0F 00 00 00 1E 04 03 00 00 00 C0 12 0-1开; 3-7关 : 01 0F 00 00 00 08 01 03 BE 94 1,2,3继电器开启 : 01 0F 00 01 00 03 01 07 F3 55
继电器闪开闪闭指令
发送码:01 05 02 00 00 07 8D B0
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
05 | 05指令 | 单个控制指令 |
02 | 指令 | 02 为是闪开指令,04为闪闭指令 |
00 | 继电器地址 | 要控制的继电器地址,0x00~0x1D |
00 07 | 间隔时间 | 延时时间为数据*100ms 数值:0x0007,延时:7*100MS = 700MS 闪开闪闭的时间最大设置为0x7FFF |
8D B0 | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
返回码:01 05 02 00 00 07 8D B0
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
05 | 05指令 | 单个控制指令 |
02 | 指令 | 02 为是闪开指令,04为闪闭指令 |
00 | 继电器地址 | 要控制继电器地址,0x00~0x1D |
00 07 | 间隔时间 | 延时时间为数据*100ms 数值:0x0007,延时:7*100MS = 700MS |
8D B0 | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
示例:[1号地址设备]
0号继电器闪开 : 01 05 02 00 00 07 8D B0 //700MS 1号继电器闪开 : 01 05 02 01 00 08 9C 74 //800MS 0号继电器闪闭 : 01 05 04 00 00 05 0C F9 //500MS 1号继电器闪闭 : 01 05 04 01 00 06 1D 38 //600MS
读取软件版本指令
发送码:01 03 80 00 00 01 AD CA
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
03 | 03指令 | 读保持寄存器 |
80 00 | 指令寄存器 | 0x8000为读取软件版本 |
00 01 | 字节数 | 固定0x0001 |
AD CA | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
返回码:01 03 02 00 64 B9 AF
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
03 | 03指令 | 读保持寄存器 |
02 | 字节数 | 返回字节数 |
00 64 | 软件版本 | 转为十进制然后小数点左移两位即表示软件版本 0x0064 = 100 = V1.00 |
F0 B8 | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
示例:
发送:01 03 80 00 00 01 AD CA 返回:01 03 02 00 C8 B9 D2 //0x00C8 = 200 =V2.00
异常功能码
当接收到的指令出错或者异常设备将会返回异常响应,异常响应格式如下。
返回码:01 85 03 02 91
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址 |
85 | 异常功能吗 | 异常功能码 = 请求功能码 + 0x80 |
03 | 字节数 | 异常码 |
02 91 | CRC16 | 前 6 字节数据的 CRC16 校验和 |
异常码是一个单字节值,用于指示错误的类型。Modbus协议定义的几个常用异常码:
异常码 | 名称 | 描述 |
---|---|---|
0x01 | 非法功能 | 请求的功能码不支持 |
0x02 | 非法数据地址 | 请求的数据地址错误 |
0x03 | 非法数据值 | 请求的数据值或操作无法执行 |
0x04 | 服务器故障 | 服务器设备故障 |
0x05 | 应答 | 已接收到请求并正在处理 |
0x06 | 设备繁忙 | 设备当前正忙无法执行请求的操作 |
Modbus TCP 开发协议
在这里以上面打开第一个继电器的指令为例简单介绍一下modbus tcp与modbus rtu协议转换。
- Modbus RTU 指令:01 05 00 00 FF 00 8C 3A
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
05 | 05指令 | 控制继电器指令 |
00 00 | 地址 | 要控制继电器的寄存器地址,0x00,即第一个继电器 |
FF 00 | 指令 | 0xFF00:继电器开启 |
8C 3A | CRC16 | 前6字节数据的CRC16校验和 |
- Modbus TCP 指令:00 00 00 00 00 06 01 05 00 00 FF 00
字段 | 含义 | 备注 |
---|---|---|
00 00 | 消息标号 | 都是0x00即可 |
00 00 | modbus标志号 | 必须都为0,代表这是modbus 通信 |
00 06 | 字节长度 | 表示后面的所有字节数,后面还有6个字节 |
01 | 设备地址 | 固定0x01 |
05 | 05指令 | 控制继电器指令 |
00 00 | 地址 | 要控制继电器的寄存器地址,0x00,即第一个继电器 |
FF 00 | 指令 | 0xFF00:继电器开启 |
通过上面指令的对比可以发现,modbus rtu 指令去掉CRC校验,前面加上五个0x00和一个字节长度即可转为modbus tcp协议。
高级应用 - MQTT连云平台
资料
程序
软件
- VirCom :中文版配置软件
- VirCom_en: 英文版配置软件
- Virtual-serial-port :虚拟串口驱动
- Sscom5.13.1_for_Modbus_POE_ETH_Relay:Sscom软件
- Modbus Poll软件
- SecureCRT软件
相关资料
FAQ
工作温度范围是-15℃~70℃
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