Modbus RTU e TCP: due varianti, un unico protocollo
Modbus è disponibile in due varianti fisiche:
Modbus RTU — variante seriale su RS-485 o RS-232. Protocollo compatto (senza intestazione), trama con CRC-16. Il master interroga gli slave uno alla volta sul bus condiviso. Velocità di trasmissione: da 9.600 a 115.200 bps. Onnipresente negli impianti industriali sin dagli anni '80.
Modbus TCP — Modbus incapsulato in TCP/IP. Stessi registri, stesse funzioni (da FC01 a FC23), ma su Ethernet tramite la porta TCP 502. Nessun CRC (l’integrità è gestita dal protocollo TCP), possibilità di connessioni simultanee multiple, nessuna limitazione di distanza su una rete IP.
Il gateway Modbus RTU/TCP funge da ponte tra i due: espone le apparecchiature RTU come server TCP oppure converte le richieste TCP in richieste RTU a seconda della direzione configurata.
Modalità di funzionamento di un gateway Modbus
Modalità 1 (RTU → TCP): il gateway funge da server Modbus TCP. Riceve le richieste dai master TCP (SCADA, supervisione cloud) e le traduce in richieste Modbus RTU destinate alle apparecchiature RS-485.
Modalità 2 (TCP → RTU): il gateway funge da master Modbus RTU. Riceve i dati di processo da un PLC Ethernet (Modbus TCP) e li trasmette in formato Modbus RTU agli slave RS-485.
Mappatura di indirizzi e registri
Il gateway gestisce la mappatura tra gli indirizzi Modbus RTU (indirizzo slave 1–247 + indirizzo registro) e gli indirizzi TCP (indirizzo IP + porta 502 + ID unità). Configurazione tipica:
| Apparecchiatura RS-485 | Indirizzo Modbus RTU | Accesso Modbus TCP |
|---|---|---|
| Contatore di energia | Slave 1, reg 40001–40030 | IP 192.168.1.50:502, ID unità 1 |
| Inverter | Slave 2, reg 40001–40050 | IP 192.168.1.50:502, ID unità 2 |
| Sensore di temperatura | Slave 3, reg. 30001–30010 | IP 192.168.1.50:502, ID unità 3 |
Gateway Modbus + cloud: la combinazione vincente
Un gateway Modbus RTU/TCP da solo espone le apparecchiature sulla rete locale Ethernet. Per inviarli al cloud, è necessario un passaggio aggiuntivo: o un software SCADA che legga il Modbus TCP e pubblichi in MQTT, oppure un gateway IoT che svolga entrambe le funzioni (conversione RTU/TCP + trasmissione al cloud tramite 4G).
L'Eziwan Gateway svolge tutte le funzioni in un unico dispositivo: interroga direttamente i dispositivi Modbus RTU sulla sua porta RS-485 e i dispositivi Modbus TCP su Ethernet, e pubblica i dati sull'Eziwan Cloud tramite MQTT e VPN.
Per approfondire: Modbus cloud, gateway RS-485 cloud e MQTT industriale.