ModBus TCP Master, неразбериха со значениями переменных...

Serg_Grn · #1

Добрый день.
Есть плата (NodeMCU, Wemos, ESP32 - пробовал все варианты, итог везде один), которая является ModBus TCP Master, по wifi через роутер опрашивает ПЛК-slave. Сам ПЛК включён в роутер кабелем Ethernet. Опрашиваются данные Input registers, которые затем выводятся на дисплей.
Суть проблемы: данные в мастер прилетают без ошибок, но значения переменных хаотично меняются местами, т.е. отправленное значение в первом адресе вдруг начинает отображаться во втором, второй - в третьем и т.д., а последний - оказывается в первом... Затем через несколько секунд всё становится на свои места, потом проходит еще несколько секунд и опять чехарда со значениями переменных...
Я пробовал вместо ПЛК использовать OPC - итог один - отправляешь с компа значения переменных в одних адресах, они прилетают хаотично, то в правильных, то в неправильных... Соответственно, проблема точно не в ПЛК, проблема где-то в плате или коде, но где не представляю...
Прошу, у кого есть возможность и желание, взять любую из используемых мной плат (NodeMCU, Wemos, ESP32) и попробовать ею как мастером опросить слэйв устройство - либо такую же плату, либо OPC, или любой ПЛК.
Проект прилагаю, там кроме ModBus TCP Master ничего другого нет.
Спасибо!

Sancho · #2

Serg_Grn писал(а): ↑
13.09.2020{, 08:44}
Прошу, у кого есть возможность и желание

Завтра сделаю!

Serg_Grn · #3

Я снял видео, где показано происходящее..
Контроллер ModBus TCP master - NodeMcu. Рядом с дисплеем табличка, где указаны значения адресов регистров в том виде, в каком их отправляет слейв устройство. На видео видно, как спустя несколько секунд или минут (когда как) происходит смещение значений и дальше контроллер так работает до тех пор, пока его не перезагрузишь. После перезагрузки некоторое время всё читается правильно, потом опять смещение.

СпойлерПоказать

Проект:

опять телтест.flp: (172.37 КБ) 47 скачиваний

Отправлено спустя 11 часов 17 минут 33 секунды:
Sancho, подскажите, пробовали работу ModBus? А то я уже голову себе сломал

надо мне его наладить, а как пока не представляю...

Dev1 · #4

В программировании главное последовательность. Сначала получаем данные по модбас. Склеиваем в строку, выводим в уарт!!! Все отлично? Едем дальше. И мы уже знаем что с модбасом все ок. При дальнейших надстройках-пристройках из блоков к модбасу все время сравниваем результат с уартом(не отключать до окончания наладки). В готовом проекте, который уже оброс блоками, правильной работе могут мешать встроеныые библиотеки различных блоков. Поэтому, что бы выявить виновника ошибок проект делается аналогичный с 0.

Sancho · #5

Serg_Grn писал(а): ↑
15.09.2020{, 07:40}
Sancho, подскажите, пробовали работу ModBus? А то я уже голову себе сломал надо мне его наладить, а как пока не представляю...

Проблема есть.
Пробую изменить код, т.к. запросы к слэйву идут на каждый регистр свой.

Serg_Grn · #6

Dev1, спасибо, про uart - дельный совет.
Попробовал отправлять значения регистров в uart - они тоже со временем смещаются, как и при выводе на дисплей. Следовательно, проблема именно в Modbus.

Sancho · #7

Какая-то засада ещё и с модулем, который остался в наличии. Дешёвый, но вроде как работает, инвертирую выход в каждом цикле - не останавливается, практически, но от роутера отваливается через 5-10 сек, включил переподключение. Ёмкости запаяны.
Залил в него пример с NTP - работает, не отваливается.
Буду начинать разбираться с WiFi.

Serg_Grn · #8

Sancho, не совсем понял, причину этого смещения пока не удалось найти?
Я вчера наблюдал еще несколько часов, странная картина - после того, как регистры сместились на один, модбас так и продолжает работать сколь угодно долго, т.е. больше смещений у меня не происходило. Отправляешь в нулевом регистре число - оно приходит в первом, в первом отправляешь - приходит во втором, последний - в нулевом. Странно...

Dev1 · #9

Попробуйте создать мелкий проект модбаса на 6.3.1, там вроде все норм и на последней версии. В иде получите код(можно файлами .ino) и сравните. Удобная прога для сравнения кода CompareIt!.

Sancho · #10

Все тесты на 6.3.1.
Даже самый мелкий проект отваливается от ТД в режиме клиента.
Код переправлял раз 100500.
Добавил реконект, море выводов в сериал и т.д.
Для полноты теста нужно норм железо, коего нет.

Отправлено спустя 8 минут 21 секунду:
Крайний код испытуемого, сомпорт на 115200, сервер 11502, и т.д. в тексте

СпойлерПоказать

Код: Выделить всё

#include <ESP8266WiFi.h>

int _modbusMasterDataTable_3_reg_1_server1[5];

byte _modbusMasterBufferSize = 0;
byte _modbusMasterState = 1;
long _modbusMasterSendTime;
byte _modbusMasterBuffer[64];

struct _modbusMasterTelegramm {
  byte slaveId;        
  byte function;        
  int startAddres;   
  int numbeRegs;   
  int valueIndex;
IPAddress ip;
int port;
int serverId;
int answerId;
};
_modbusMasterTelegramm _modbusTelegramm;
long _startTimeMasterRegs[1];
long _updateTimeMasterRegsArray[] = {1000};
const unsigned char _modbusMaster_fctsupported[] = {4};
IPAddress SlaveInMasterTCPServer_1(192, 168, 3, 33);
WiFiClient _ModbsTCPMasterClient;

char ESPControllerWifiClient_SSID[40] = "Avtomatik";
char ESPControllerWifiClient_password[40] = "1029384756";

String _gtv1;
int _gtv2;
int _gtv3;
int _gtv4;
int _gtv5;
int _gtv6;
String _stou1;
bool abc;
bool connnect;
long time_recon;

void setup()
{

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ESPControllerWifiClient_SSID, ESPControllerWifiClient_password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
  }
  Serial.begin(115200, SERIAL_8N1);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  time_recon = millis();
}
void loop()
{





/* if (!connnect){
  if ((millis() - time_recon)> 10000){time_recon = millis();ESPControllerWifiClient_IsNeedReconect = 1;}
  else{time_recon = millis();}
} */


  digitalWrite(LED_BUILTIN, abc);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)



//Плата:1
_gtv2 = (_modbusMasterDataTable_3_reg_1_server1[0]);
_gtv3 = (_modbusMasterDataTable_3_reg_1_server1[1]);
_gtv4 = (_modbusMasterDataTable_3_reg_1_server1[2]);
_gtv5 = (_modbusMasterDataTable_3_reg_1_server1[3]);
_gtv6 = (_modbusMasterDataTable_3_reg_1_server1[4]);

//Плата:2
_gtv1 = (((String(_gtv2, DEC))) + (String("  ")) + ((String(_gtv3, DEC))) + (String("  ")) + ((String(_gtv4, DEC))) + (String("  ")) + ((String(_gtv5, DEC))) + (String("  ")) + ((String(_gtv6, DEC))) + (String(".")));
if (1){if(!(( _gtv1)==(_stou1))){Serial.println(_gtv1);}} _stou1 = _gtv1; //




switch ( _modbusMasterState ) {
    case 1:
      _nextModbusMasterQuery();// передача
      break;
    case 2:
      pollModbusMaster(); // приём
      break;
  }


}

bool _isTimer(unsigned long startTime, unsigned long period )
{
  unsigned long currentTime = millis();
  return (period <=(currentTime - startTime));  
}
  
void _nextModbusMasterQuery()
{
if (!(_isTimer(_modbusMasterSendTime, 2000)))   return; // новое
//abc = !abc;
_modbusTelegramm.ip = SlaveInMasterTCPServer_1;
_modbusTelegramm.port = 11502;
_modbusTelegramm.slaveId = 1;
_modbusTelegramm.function = 4;
_modbusTelegramm.startAddres = 0; // с какого адреса
_modbusTelegramm.numbeRegs = 5;   // сколько штук читать
_modbusTelegramm.serverId = 1;
  //_modbusTelegramm.answerId = _modbusTelegramm.answerId + 1;
_modbusMasterSendQuery();
}


void _modbusMasterSendQuery()
{
  if ( ! _ModbsTCPMasterClient.connected()) {abc = !abc;_esp8266WifiModuleClientReconnect();/*_ModbsTCPMasterClient.connect(_modbusTelegramm.ip,_modbusTelegramm.port);Serial.print("");Serial.print("Reconect"); */}
else{
  _modbusMasterBufferSize = 6;
  _modbusMasterBuffer[0]=highByte(_modbusTelegramm.answerId);
  _modbusMasterBuffer[1]=lowByte(_modbusTelegramm.answerId);
  _modbusMasterBuffer[2]=0;
  _modbusMasterBuffer[3]=0;
  _modbusMasterBuffer[4]=highByte(_modbusMasterBufferSize);
  _modbusMasterBuffer[5]=lowByte(_modbusMasterBufferSize);
  _modbusMasterBuffer[6]  = _modbusTelegramm.slaveId;
  _modbusMasterBuffer[7] = _modbusTelegramm.function;
  _modbusMasterBuffer[8] = highByte(_modbusTelegramm.startAddres);
  _modbusMasterBuffer[9] = lowByte( _modbusTelegramm.startAddres );
  _modbusMasterBuffer[10] = highByte(_modbusTelegramm.numbeRegs );
  _modbusMasterBuffer[11] = lowByte( _modbusTelegramm.numbeRegs );
  

  _ModbsTCPMasterClient.write(_modbusMasterBuffer, 12);
  //_modbusTelegramm.answerId = _modbusTelegramm.answerId + 1;  // новое
 _modbusMasterSendTime = millis();
 _modbusMasterState = 2;}
}


void pollModbusMaster()
 {  
    if (_isTimer(_modbusMasterSendTime, 900)) {  _modbusMasterState = 1;  return;}
  _modbusMasterGetRxBuffer();
  
  if(_modbusMasterBufferSize == 0) {return;}
  Serial.println("Send= " + String(_modbusMasterBufferSize, DEC));
  byte exeption = validateAnswer();
  _modbusMasterSendTime = millis();
  if (exeption != 0) {
    _modbusMasterState = 1;_ModbsTCPMasterClient.stop(); return; }
    switch ( _modbusMasterBuffer[1] ) {
      case 4:
      get_FC3(3);
  
      break;
    }
  _modbusMasterState = 1;
  _modbusTelegramm.answerId = _modbusTelegramm.answerId + 1;
  
  return;
}
byte _modbusMasterGetRxBuffer()
{
  int qwe;
 _modbusMasterBufferSize = 0;
byte currentByte = 0;
byte currentByteIndex = 0;
while (_ModbsTCPMasterClient.available() ) {currentByte = _ModbsTCPMasterClient.read();
if (currentByteIndex  ==0)qwe = currentByte;
if (currentByteIndex  ==1)qwe = (qwe<<8) | currentByte;
if (currentByteIndex  ==3)Serial.println("ID= "+String(qwe, HEX));
if (currentByteIndex  > 5) {
  _modbusMasterBuffer[ _modbusMasterBufferSize ] = currentByte;  _modbusMasterBufferSize ++;
}
 currentByteIndex++;
}

return _modbusMasterBufferSize;

}
byte validateAnswer()
{
  if ((_modbusMasterBuffer[1] & 0x80) != 0) {return _modbusMasterBuffer[2] ;}
 boolean isSupported = false;
for (byte i = 0; i < sizeof( _modbusMaster_fctsupported ); i++) {
if (_modbusMaster_fctsupported[i] == _modbusMasterBuffer[1]) {
 isSupported = 1;
  break;
 }
 }
 if (!isSupported) {return 1;}
   return 0;
}
void get_FC3(byte table)
{
  
  
  int currentIndex = _modbusTelegramm.startAddres;
  byte currentByte = 3;
  int value;
  byte mmm = _modbusMasterBuffer[2] / 2;  // получено байт, делим на 2 - получено регистров.
  for (int i = 0; i < mmm; i++) {
  value = word( _modbusMasterBuffer[ currentByte],   _modbusMasterBuffer[ currentByte + 1 ]);
  if(table == 3) {_modbusMasterDataTable_3_reg_1_server1[currentIndex + i] =value;}
    currentByte += 2;
  } 
}

 void _esp8266WifiModuleClientReconnect()
{


  WiFi.begin(ESPControllerWifiClient_SSID, ESPControllerWifiClient_password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    //Serial.print(".");
    delay(500);
  }
  //Serial.println();
  _ModbsTCPMasterClient.connect(_modbusTelegramm.ip,_modbusTelegramm.port);
   _modbusMasterSendTime = millis();
}

Отправлено спустя 4 минуты 20 секунд:
скрин

СпойлерПоказать

Serg_Grn · #11

Dev1, я изначально именно на 6.3.1 и обнаружил проблему.

Serg_Grn · #12

Sancho, докладываю по железу: я купил ещё одну плату ESP32 Devkit V1, залил только модбас и отправка uart, спустя минуты три произошло смещение - последний в нулевом, нулевой в первом и т.д., дальше, спустя минуту примерно, всё само стало на свои места и дальше обмен шёл правильно. Т.е. самопроизвольно адреса смещаются аккурат на один вверх, потом так же самопроизвольно возвращаются назад и так оно работает - туда-сюда...

Sancho · #13

Тест переделанного опроса, пакетного, на новой плате с модулем ESP-12E показал свою полную работоспособность.
Указанные в ссылке поста 7 платы годятся разве-что как отдельный контролер с много памяти, а лучше мимо них.
Смещение данных возможно при по-регисторном считывании( даже адресов подряд) и отсутствии проверки номера полученного пакета, что пока присутствует в проге, функция validateAnswer(), и отсутствия какой либо обработки/анализа заголовка, первых 6-ти байт.
При корректировке функций всё будет Ок. Проверенно считывание пяти регистров подряд пакетом за час 1 раз/сек - потерь нет. Слэйв - инсатовский орс на 32т.

Отправлено спустя 13 минут 4 секунды:
Скрин орс

СпойлерПоказать

Serg_Grn · #14

Sancho писал(а): ↑
18.09.2020{, 17:10}
При корректировке функций всё будет Ок

Осталось откорректировать функции, счастье близко

Pelletizer · #15

Sancho писал(а): ↑
18.09.2020{, 17:10}
Тест переделанного опроса, пакетного, на новой плате с модулем ESP-12E показал свою полную работоспособность.
Указанные в ссылке поста 7 платы годятся разве-что как отдельный контролер с много памяти, а лучше мимо них.
Смещение данных возможно при по-регисторном считывании( даже адресов подряд) и отсутствии проверки номера полученного пакета, что пока присутствует в проге, функция validateAnswer(), и отсутствия какой либо обработки/анализа заголовка, первых 6-ти байт.
При корректировке функций всё будет Ок. Проверенно считывание пяти регистров подряд пакетом за час 1 раз/сек - потерь нет. Слэйв - инсатовский орс на 32т.

Отправлено спустя 13 минут 4 секунды:
Скрин орс
СпойлерПоказать
2020-09-18_17-09-07.png

Я так понимаю такое же может происходит при использовании шлюза в каскаде, сталкивался с таким...

Sancho · #16

Pelletizer писал(а): ↑
18.09.2020{, 23:47}
в каскаде

В каскаде, при использовании облака, номер пакета в заголовке вообще не инкриминируется. Поэтому в то, что Вы получили ответ на тот пакет запроса, на который ждёте, уверенности 100% нет совсем.
Для максимальной уверенности при опросе:
номер принятого пакета соответствует номеру отправленного;
Количество байт в заголовке, 6-й байт( редко 5 и 6), равен количеству байт после него( сейчас _modbusMasterBufferSize, не сложно, для макс уверенности);
проверка на отсутствии в ответе данных об ошибке или её интерпретации.

Pelletizer · #17

Sancho,
А как сделать так называемую проверку не подскажите?

#18

Sancho писал(а): ↑
19.09.2020{, 08:33}

Pelletizer писал(а): ↑
18.09.2020{, 23:47}
в каскаде
В каскаде, при использовании облака, номер пакета в заголовке вообще не инкриминируется. Поэтому в то, что Вы получили ответ на тот пакет запроса, на который ждёте, уверенности 100% нет совсем.
Для максимальной уверенности при опросе:
номер принятого пакета соответствует номеру отправленного;
Количество байт в заголовке, 6-й байт( редко 5 и 6), равен количеству байт после него( сейчас _modbusMasterBufferSize, не сложно, для макс уверенности);
проверка на отсутствии в ответе данных об ошибке или её интерпретации.

На сколько я понял вопрос про функции модбас и работе в локальной сети ,а не то как сделана работа через облако ..Тут только программист каскады может пояснить.

Sancho · #19

Rovki писал(а): ↑
19.09.2020{, 11:38}
На сколько я понял вопрос про функции модбас и работе в локальной сети ,а не то как сделана работа через облако .

Как я думаю, облако у Вас - это просто надстройка над той реализацией ТСР, которая была изначально. Соответственно, номер пакета не увеличивается и не проверяется.

Pelletizer · #20

Rovki, да, так точно, я имел ввиду шлюз для объединения передачи переменных