Modbus TCP/IP ต่างจาก Modbus RS485 อย่างไร

RS485 ใช้สาย 2 เส้นต่อแบบ Daisy Chain และเรียก Master-Slave ส่วน TCP/IP ใช้สาย LAN ต่อเข้า Network Switch และเรียก Client-Server (Client = ผู้ขอข้อมูล, Server = ผู้ให้ข้อมูล) ต้องตั้ง IP Address ให้ทุกตัว ส่วนการสร้าง Modbus Table ยังเหมือนเดิม

DESTIP กับ MBUSTCP ทำหน้าที่อะไร

DESTIP บอกว่า IP และ Port ปลายทางเก็บอยู่ที่ D Register ตัวไหน (ในคลิปเริ่มที่ D100) และผูกกับ Client ID ใด พร้อมจำนวน Retry และ Register รับ Return code ส่วน MBUSTCP ส่งคำสั่งใน Modbus Table ผ่าน Client ID นั้น โดย Client ID ของสองคำสั่งต้องเท่ากัน

มี Server หลายตัวต้องทำอย่างไร

แยก Modbus Table และ Client ID ต่อ Server ในคลิป Server 1 เก็บ IP ที่ D100–D104 ใช้ Client ID 0 กับ Table slave1 ส่วน Server 2 เก็บ IP ที่ D200–D204 ใช้ Client ID 1 กับ Table slave2 แต่ละชุดมี DESTIP และ MBUSTCP ของตัวเอง

สอน Modbus TCP/IP กับ Samkoon PLC ผ่านสาย LAN | คู่มือ Factonation

จาก RS485 สู่ Modbus TCP/IP

คลิปก่อนหน้าทำ Modbus RS485 ซึ่งต่อ Master เข้ากับ Slave หลายตัวแบบ Daisy Chain ด้วยสาย 2 เส้น คลิปนี้เปลี่ยนสื่อกลางเป็น สาย LAN PLC แต่ละตัวต่อเข้า Network Switch เพียงเส้นเดียว และเรียกบทบาทใหม่ว่า

Client — ตัวที่ส่งคำขอ (เทียบได้กับ Master) ในคลิปคือ PLC ตัวซ้ายสุด
Server — ตัวที่ให้ข้อมูล (เทียบได้กับ Slave) ในคลิปมี 2 ตัว

PLC ที่ใช้ในคลิปคือ Samkoon FAs-32MT-AC-E (Transistor) หรือรุ่น Relay FAs-32MR-AC-E ก็ทำได้เหมือนกัน ใช้ไฟ 220V AC มี RS485 และพอร์ต Ethernet ในตัว

อุปกรณ์	IP Address	Station number
Client	169.254.1.100	0
Server 1	169.254.1.101	1
Server 2	169.254.1.102	2

ขั้นตอนทั้งหมด

ต่ออุปกรณ์และสาย LAN
ตั้ง Communication Parameters ใน Client และ Server
สร้าง Modbus Table และกำหนดคำสั่งที่จะใช้
ใช้คำสั่ง MOV กำหนด IP ของ Modbus Server ปลายทาง
ใช้คำสั่ง DESTIP ระบุ IP Address + Port ของปลายทาง + Client ID
ใช้คำสั่ง MBUSTCP ระบุ Client ID และ Modbus Table เพื่อส่งคำสั่ง

1. ต่ออุปกรณ์และสาย LAN

จ่ายไฟ 220V AC ให้ PLC ทุกตัว
ต่อสาย LAN จาก PLC แต่ละตัวเข้า Network Switch
ต่อสาย LAN อีกเส้นจาก Switch เข้าคอมพิวเตอร์ เพื่อเขียนโปรแกรมและทดสอบระบบ

2. ตั้งค่า Net ใน SamSoar2022

โปรแกรมเขียน Ladder ของ Samkoon คือ SamSoar2022 ดาวน์โหลดได้ที่ samkoon.com.cn/download ในคลิปเปิดโปรแกรม 3 หน้าต่าง สำหรับ Client 1 ตัวและ Server 2 ตัว

เปลี่ยนภาษาเป็นภาษาอังกฤษที่แท็บ Config
ไปที่ Project Setting → Communication แล้วเลือกแท็บ Net

Client

Station number: 0
Protocol: TCP/IP master
Network Config: TCP Client
Local IP: 169.254.1.100
Subnet mask: 255.255.255.0
Local port: 2000 (ค่า Default)

Port สำคัญ เพราะเวลาส่งคำสั่งต้องระบุ Port ของปลายทางด้วย

Server 1 และ Server 2

Protocol: TCP/IP slave
Network Config: TCP Server
Station number: 1 (Server 1) / 2 (Server 2)
Local IP: 169.254.1.101 (Server 1) / 169.254.1.102 (Server 2)
Subnet mask: 255.255.255.0
Local port: 2000

ดาวน์โหลด Config ลง PLC

ครั้งแรกต้องดาวน์โหลดผ่านสาย USB-C ก่อน PLC จึงจะได้ IP ตามที่ตั้งไว้
หลังจากนั้นดาวน์โหลดผ่านสาย LAN ได้: กด Communication Setting เปลี่ยน Connect mode จาก USB เป็น Network กด Setting ใส่ IP ของ PLC (เช่น 169.254.1.100) แล้วกด Test ถ้าผ่านก็ Upload/Download ผ่านสาย LAN ได้เลย

ทดสอบด้วย ping

ตั้ง IP ของคอมพิวเตอร์ให้อยู่ใน Network ID เดียวกัน (ในคลิปพอร์ต Ethernet ของคอมพิวเตอร์เป็น 169.254.1.1, Subnet 255.255.255.0) เปิด Command Prompt พิมพ์ ipconfig เพื่อตรวจ แล้ว ping 169.254.1.100, .101 และ .102 ถ้าตอบกลับครบแปลว่าคอมพิวเตอร์มองเห็น PLC ทั้ง 3 ตัวแล้ว

3. สร้าง Modbus Table (ฝั่ง Client)

ในแผง Project Tree คลิกขวาที่ Modbus table → Add → Add Modbus Table แล้วตั้งชื่อ ในคลิปแยก 1 Table ต่อ 1 Server ชื่อ slave1 และ slave2

ช่อง Port ใช้ตอนทำ RS485 สำหรับ TCP/IP ไม่ต้องสนใจ

Address นับจาก 0 (ส่วนนี้ไม่ได้อธิบายในคลิป แต่ควรรู้ไว้) — Slave register ใน Modbus Table ของ SamSoar2022 นับจาก 0 ใส่ตามตาราง Modbus Address ของ Samkoon ได้ตรงๆ (Y0 = 10000, M0 = 30000, X0 = 0, D0 = 40000 ไม่ต้องบวก 1) ตารางครบทุกประเภทอยู่ในรูปตาราง Modbus Address ของหน้าสินค้า PLC เช่น FAs-32MT-AC-E

ตาราง slave1 ในคลิป

#	Handle code	Slave register	Slave count	Master register	Comment
0	0x01 Read coil	10000	10	M1000	Read Y0~
1	0x01 Read coil	30000	10	M1100	Read M0~
2	0x02 Read disperse input	0	10	M1200	Read X0~
3	0x03 Read holding register	40000	10	D1000	Read D0~

Handle code คือ Function Code ของ Modbus (0x01 อ่าน Coil ซึ่งอาจเป็น Y หรือ M ก็ได้ แล้วแต่ Slave register)
Slave register คือตำแหน่งข้อมูลในตัว Server อ้างอิงจากตาราง Modbus ในคู่มือ Samkoon
Slave count คือจำนวนที่อ่าน
Master register คือตำแหน่งใน Client ที่เก็บค่าที่อ่านมา

ตาราง slave2 ทำแบบเดียวกัน ในคลิปผลจาก Server 2 เก็บที่ M2000 (Y), M2100 (M) และ D2000 (D)

4–6. เขียน Ladder ฝั่ง Client

ในคลิป M10 สั่ง MOV เก็บ IP และ Port ของปลายทาง ส่วน M11 สั่ง DESTIP และ MBUSTCP ของ Server ทั้งสองตัว เก็บ IP ไว้ที่ D ตัวไหนก็ได้ ในคลิปเลือก D100 และ D200 เพราะจำง่าย

Modbus TCP Client อ่านข้อมูลจาก Server 2 ตัว

M10 เก็บ IP + Port ของ Server 1 ที่ D100–D104 และ Server 2 ที่ D200–D204 แล้ว M11 สั่ง DESTIP + MBUSTCP ของแต่ละ Server

N0MODBUS TCP/IP

Server 1 = 169.254.1.101 Port 2000 ที่ D100–D104 และ Server 2 = 169.254.1.102 Port 2000 ที่ D200–D204

DESTIP ผูก IP ที่ D100 กับ Client ID 0 และ D200 กับ Client ID 1 แล้ว MBUSTCP ส่ง Table slave1 / slave2 ผ่าน Client ID เดียวกัน

DESTIP (Destination IP) กำหนด IP ปลายทางที่จะส่งข้อมูลไป

Address — D ตัวแรกที่เก็บ IP (D100 = Server 1) ตามด้วย Port ใน D ตัวที่ห้า (D104)
Client ID — ผูกชุด IP นี้เข้ากับช่องการสื่อสารหมายเลขใด ในคลิป Server 1 = K0, Server 2 = K1
Retry — ถ้าเกิดปัญหาให้ลองส่งคำสั่งซ้ำกี่ครั้ง ในคลิปตั้ง K0
Return — Register รับ Code ที่เกี่ยวกับการสื่อสาร Modbus TCP/IP (D106, D206)

MBUSTCP ส่งคำสั่ง Modbus จาก Table ที่สร้างไว้ คล้าย MBUS ของ RS485 ต่างกันที่ต้องระบุ Client ID ซึ่งต้องเท่ากับ Client ID ที่ผูกกับ IP ใน DESTIP

Table — ชื่อ Modbus Table (slave1)
Code — Register รับ Code ของการสื่อสาร (D8)
Index — Register บอกคำสั่งที่กำลังทำ (D9) คำสั่งใน Table หมายเลข 0, 1, 2, 3 จะวนเป็น Loop ไปเรื่อยๆ

ดาวน์โหลดโปรแกรมลง Client

ทดสอบระบบ

เปิด Monitor ในโปรแกรมของ Server แล้วตั้งค่าทดสอบ
- Server 1: M0 = ON, Y0 = OFF, Y1 = ON, D0 = 111, D1 = 222
- Server 2: M0 = ON, M2 = ON, Y0 = ON, Y2 = ON, D0 = 333
เปิด Monitor ของ Client แล้วสั่ง M10 (เก็บ IP และ Port) ตามด้วย M11 (ส่ง DESTIP และ MBUSTCP)
ผลใน Client
- Server 1: M1001 = ON (Y1), M1100 = ON (M0), D1000 = 111, D1001 = 222
- Server 2: M2000 และ M2002 = ON (Y0, Y2), M2100 และ M2102 = ON (M0, M2), D2000 = 333

ค่าที่อ่านได้ตรงกับฝั่ง Server แปลว่า PLC ตัวนี้ทำหน้าที่ Modbus TCP Client ได้แล้ว

สรุป

Samkoon FAs-32MT-AC-E ทำได้ทั้งเครือข่าย Modbus RS485 และ Modbus TCP/IP เป็นได้ทั้ง Master, Slave, Client และ Server สำหรับ TCP/IP ขั้นตอนคือ ตั้ง IP และ Protocol ในแท็บ Net, สร้าง Modbus Table ต่อ Server หนึ่งตัว, ใช้ MOV เก็บ IP และ Port, ใช้ DESTIP ผูก IP กับ Client ID แล้วใช้ MBUSTCP ส่งคำสั่งด้วย Client ID เดียวกัน

สอน Modbus TCP/IP กับ Samkoon PLC ผ่านสาย LAN

ชุดอุปกรณ์สำหรับบทความนี้