Automate programmable Delta en tant que serveur Modbus TCP : un tutoriel rapide

Dans le monde complexe de l'automatisation industrielle, la qualité et la fiabilité sont essentielles. Imaginez une chaîne de production où les machines partagent des données en temps réel et transmettent des indicateurs clés de performance (KPI) de l' automate programmable (PLC) à des applications cloud pour une surveillance à distance, l'optimisation des processus et la réduction des temps d'arrêt. C'est toute la puissance du Modbus et IoT . Combinez-le aux automates programmables Delta, reconnus pour leur robustesse, leur polyvalence et leur rentabilité, et vous obtenez la solution idéale pour des opérations rationalisées. Que vous gériez une petite ligne de production ou un système complexe avec plusieurs adresses Modbus, configurer votre automate programmable Delta en tant que serveur Modbus TCP est votre premier pas vers IoT industriel .

Prêt à établir une communication fluide entre votre automate programmable Delta et l'univers de IoT ? Ce tutoriel vous montrera comment configurer votre automate en tant que serveur Modbus TCP. Découvrons ensemble comment faire le lien entre votre atelier et l'avenir numérique.

Introduction aux automates programmables Modbus et Delta

Qu'est-ce que Modbus ?

Modbus est un protocole de communication développé en 1979 par Modicon, aujourd'hui Schneider Electric. Conçu pour les systèmes d'automatisation industrielle, il permet aux appareils de communiquer sur différents types de réseaux. Modbus est un protocole maître-esclave : un seul appareil (le maître/client) peut demander des informations à plusieurs appareils (les esclaves/serveurs). Cette configuration est idéale pour la surveillance et le contrôle d'équipements en temps réel.

Le protocole Modbus est polyvalent et prend en charge différents modes de transmission, tels que Modbus RTU et Modbus TCP. Modbus RTU est utilisé pour les communications série, tandis que Modbus TCP exploite les réseaux Ethernet, ce qui le rend idéal pour les environnements industriels modernes. La simplicité et l'ouverture de Modbus en font un choix populaire pour connecter une large gamme d'appareils, notamment des capteurs, des actionneurs et des automates programmables, comme ceux de la série Delta DVP.

Dans un monde où l'interopérabilité est essentielle, le protocole Modbus se distingue par sa capacité à intégrer des appareils de différents fabricants. Il utilise une structure de messagerie simple, ce qui facilite sa mise en œuvre et son dépannage. Qu'il s'agisse d'échanges de données simples ou de tâches d'automatisation complexes, Modbus garantit une communication fluide au sein de vos systèmes industriels.

Pourquoi choisir un automate programmable Delta série DVP ?

Les automates programmables Delta DVP se sont imposés dans le secteur de l'automatisation grâce à leur fiabilité et leur rentabilité. Acteur majeur du marché depuis 1971, Delta Electronics propose notamment la série DVP, qui se distingue par sa polyvalence et sa robustesse, ce qui en fait un choix privilégié pour de nombreuses applications industrielles.

En matière de coût, les automates programmables Delta DVP constituent une alternative abordable aux géants traditionnels comme Siemens ou Allen Bradley. Si ces dernières marques sont réputées pour la haute qualité de leurs produits, leur prix est souvent élevé. Les automates Delta, quant à eux, offrent une solution plus économique sans compromis sur les performances. Cet équilibre entre qualité et prix abordable en fait un choix judicieux pour les entreprises souhaitant optimiser leurs processus d'automatisation sans se ruiner.

Ces automates compacts sont également fournis avec un logiciel intuitif qui simplifie la programmation, garantissant une utilisation aisée même pour les débutants. Delta propose une gamme d'automates programmables, chacun conçu pour répondre à des besoins d'automatisation spécifiques :

• Série DVP : Ces automates programmables compacts et flexibles sont idéaux pour les tâches simples à moyennes, offrant un équilibre parfait entre fonctionnalité et efficacité.
• Série AS : Automates programmables modulaires conçus pour des tâches avancées, notamment le contrôle de mouvement, offrant une évolutivité adaptée aux besoins croissants en matière d’automatisation.
• Série AH : Ces automates programmables puissants sont conçus pour les systèmes vastes et complexes, et sont équipés de capacités de contrôle de mouvement multi-axes pour relever les défis d'automatisation les plus complexes.

Automates programmables Delta compatibles Modbus

Les automates programmables Delta, notamment la série DVP, offrent une fiabilité et une efficacité inégalées. Grâce à leur configuration matérielle robuste, ils sont conçus pour gérer facilement des tâches d'automatisation complexes. Le modèle DVP-12SE, par exemple, est reconnu pour sa polyvalence et sa robustesse, ce qui en fait un choix idéal pour les opérations nécessitant d'importants échanges de données.

Voici un tableau comparatif des modèles d'automates programmables Delta les plus populaires et de leur compatibilité Modbus :

Ce tableau présente un aperçu rapide de certains modèles d'automates programmables Delta populaires et de leur compatibilité avec les protocoles Modbus. Que vous ayez besoin d'une prise en charge TCP ou RTU, Delta répond à vos besoins.

Ajout de la prise en charge Modbus avec le module DVPEN01-SL

Pour les séries DVP-EH3-L, DVP-MC, DVP-SA2, SE, SV2 et SX2 qui ne prennent pas en charge le protocole Modbus TCP, le module DVPEN01-SL est une solution indispensable pour activer la communication Ethernet. Conçu spécifiquement pour ces automates programmables Delta, ce module assure une intégration parfaite et étend leurs fonctionnalités en prenant en charge le protocole Modbus TCP.

Avec le DVPEN01-SL, vous pouvez établir jusqu'à 32 connexions client et 16 connexions serveur, garantissant ainsi un échange de données robuste pour les réseaux industriels complexes. Il intègre un mappage RTU intelligent, permettant de connecter facilement des périphériques Modbus RTU série à des systèmes Ethernet. De plus, son pare-feu simple offre une sécurité renforcée, protégeant votre automate programmable contre les accès non autorisés.

En ajoutant le module DVPEN01-SL, vous pouvez exploiter pleinement le potentiel de votre automate programmable Delta, en le connectant aux plateformes IoT industrielles et en garantissant une communication évolutive pour vos besoins d'automatisation.

Ce guide décrit la configuration et l'utilisation du protocole Modbus TCP pour les automates programmables Delta compatibles avec ce protocole, tels que les modèles DVP-12SE et DVP28SV. En suivant les étapes décrites, vous garantirez une intégration fluide et un échange de données efficace au sein de votre réseau industriel, exploitant ainsi pleinement le potentiel de ces automates programmables Delta robustes et polyvalents.

Exigences

Configuration matérielle requise

• DVP-12SE (ou tout automate Delta compatible Modbus TCP - voir tableau ci-dessus)
• câble Ethernet
• Ordinateur portable

Configuration logicielle requise

• ISPSoft v3.9 : Solution logicielle avancée de Delta pour la programmation des automates programmables Delta, prenant en charge plusieurs langages et les projets d'automatisation complexes, y compris les fonctionnalités Modbus TCP/IP. Téléchargez-la ici .

Remarque : Delta propose deux logiciels de programmation d’automates programmables : WPLSoft , conçu pour les anciens modèles comme la série DVP, offre une interface simple et ne prend en charge que la programmation en langage Ladder. ISPSoft, quant à lui, est compatible avec plusieurs langages de programmation (LD, FBD, ST) pour les automates modernes, notamment les séries DVP, AS et AH, et propose des fonctionnalités avancées pour les projets complexes et de grande envergure.

Dans ce tutoriel, nous utiliserons ISPSoft pour l’automate DVP SE, car WPLSoft ne prend pas en charge le protocole Modbus TCP/IP.

• COMMGR V1.15 : Outil logiciel de Delta permettant de configurer les paramètres de communication entre les automates programmables Delta et d'autres appareils via les réseaux Ethernet. Il est essentiel pour la mise en place de la communication Modbus TCP/IP et permet de définir les paramètres réseau tels que les adresses IP et les ports de communication. Téléchargez-le ici .

Guide étape par étape

Étape 1 : Configurer le pilote COMMGR :

Ouvrez COMMGR et cliquez sur le bouton « ajouter » :

Lorsqu'une nouvelle fenêtre apparaît, saisissez le « nom du pilote », choisissez la « configuration de communication » et entrez l'« adresse IP ». Cliquez ensuite sur « OK » pour enregistrer le pilote

Étape 2. Configurer ISPSoft  :

Une fois le pilote de communication configuré dans COMMGR, lancez ISPSoft. Accédez à l'onglet « Fichier » et sélectionnez « Nouveau » parmi les options disponibles.

Une fenêtre s'affichera. Remplissez les champs obligatoires, comme indiqué dans l'image ci-dessous, puis cliquez sur « OK » pour continuer.

Notre nouveau projet a démarré avec succès. La prochaine étape consiste à ajouter un point d'utilisation (POU) pour programmer la logique à relais pour la communication Modbus TCP. Suivez les étapes illustrées dans l'image ci-dessous.

Pour la communication Modbus TCP, l'API ETHRS est nécessaire. Accédez à la section API dans le menu de gauche, cliquez sur « Instruction de communication », puis double-cliquez sur l'instruction « ETHRS ».

Étape 3 : Configurer l’instruction ETHRS pour la communication Modbus TCP

Pour exploiter pleinement le potentiel de votre automate programmable Delta en tant que serveur Modbus TCP, vous devrez maîtriser l'instruction ETHRS (Ethernet RS). Vous trouverez ci-dessous un guide détaillé expliquant comment configurer efficacement ses opérandes.

S1 : Configuration de la communication locale et cible

Le premier opérande, S1, définit le port de communication local, l'adresse IP cible, le port de communication cible et le mode de protocole.

• Port de communication local : attribuez une valeur pour spécifier le port Ethernet de l’automate. Par exemple, D100 = 10002.
• Adresse IP cible :
  L’adresse IP du périphérique cible doit être répartie sur deux registres au format hexadécimal :

Si l'adresse IP cible est 192.168.1.1, elle sera C0A80101 en hexadécimal. Par conséquent :

D101 = 0101

D102 = C0A8.

• Port de communication cible :
  définissez le port Ethernet du périphérique distant à l’aide de D103. Attribuez la valeur 0 si une attribution dynamique est nécessaire.
  Remarque importante : assurez-vous que les ports local et cible ne sont pas identiques afin d’éviter les conflits.
• Mode de protocole :
  configurez le protocole avec D104. Attribuez la valeur 1 pour TCP (Transmission Control Protocol) ou 0 pour UDP (User Datagram Protocol). Dans la plupart des applications Modbus, TCP est le protocole privilégié.

S2 : Mode de fonctionnement

Le deuxième opérande, S2, détermine si l'automate programmable fonctionne en tant que client ou serveur.

• Attribuez D105 = 3 pour configurer l'automate en mode serveur.
• Pour les opérations client, utilisez 1 ou 2.
  Le mode serveur est idéal pour répondre aux requêtes Modbus TCP provenant de SCADA ou gateway IoT .

S3 et S4 : Configuration

Ces opérandes définissent la manière dont les données sont envoyées et reçues :

• S3 : Spécifie le registre source pour la transmission des données. Par exemple, si S3 = D0, les données commencent à D0.
• S4 : Détermine la longueur des données. Dans certaines configurations, cela peut être inutile, comme dans ce cas où la valeur est marquée comme invalide.

D1 et D2 : Drapeau de destination et d’achèvement

• D1 : Définit le registre de destination pour le stockage des données reçues. Par exemple, si D1 = D10, les données entrantes seront enregistrées à partir de D10.
• D2 : Configure l’indicateur de fin de réception. Lorsque la transmission des données est terminée, l’indicateur s’active, signalant ainsi la fin du processus.

Configuration ETHRS en action

Ci-dessous figure la logique de transmission des registres de données Modbus TCP via l'API ETHRS.

Étape 4 : Sélectionnez le pilote et téléchargez le programme PLC

Après avoir configuré la logique de communication Modbus TCP, accédez à l'onglet « Outils ». Sélectionnez « Paramètres de communication ». Une nouvelle fenêtre s'ouvre. Sélectionnez le pilote dans la liste déroulante de l'option « Pilote » que vous avez créée dans l'application COMMGR, puis cliquez sur « OK » 

La dernière étape consiste à compiler le projet pour vérifier l'absence d'erreurs, puis à le télécharger dans la mémoire de l'automate. En cas de succès, l'automate fonctionnera comme un serveur Modbus TCP, prêt à communiquer.

Vérifiez les données Modbus à l'aide de l'outil ModbusClientX

Pour vérifier que votre automate programmable fonctionne correctement en tant que serveur Modbus TCP, utilisez l'outil ModbusClientX pour interroger l'automate afin d'obtenir des données Modbus.

1. Ouvrez ModbusClientX et sélectionnez Modbus TCP.
2. Saisissez l'adresse IP de votre automate programmable Delta et cliquez sur « Se connecter »
3. Cliquez sur « Lire de 0 à 9 » pour récupérer les 10 premières valeurs de données stockées de D0 à D10 dans l'automate. Ici, nous transférons simplement 3 registres de la logique vers le ModbusClientX.
   D0 = 40001
   , D1 = 40002, etc.

Ensuite, retournez dans ISPSoft et activez le « Mode surveillance ». Les valeurs affichées dans le ModbusClientX sont correctement transmises par l'automate. Cela confirme la bonne réception des données de l'automate vers le ModbusClientX.

Prochaines étapes : Envoyer les données PLC vers le cloud

L'automatisation industrielle moderne repose sur l'intégration fluide des appareils, et gatewayIoT sont essentielles pour intégrer les données des automates programmables aux applications cloud, telles Ubidots. Faisant office de pont entre votre automate Delta et le cloud, ces dispositifs garantissent un transfert de données sécurisé, efficace et évolutif. Qu'il s'agisse de suivre les indicateurs de production ou de mettre en œuvre la maintenance prédictive, une gateway IoT est la clé pour exploiter pleinement les données de votre automate programmable.

Qu'est-ce qu'une GatewayIoT ?

Une gateway IoT sert de point de communication entre votre automate programmable Delta et les systèmes externes, notamment les plateformes IoT industrielles . Elle convertit les données issues de protocoles tels que Modbus TCP, Modbus RTU, BACnet ou OPC-UA en protocoles compatibles avec le cloud comme HTTP ou MQTT, garantissant ainsi un flux d'informations continu vers Internet. En prétraitant et en agrégeant les données provenant de multiples machines et capteurs, gateway IoT ouvrent la voie à une automatisation plus intelligente.

Choisir la bonne Gateway IoT

gateway IoT compatible Modbus est essentiel pour une intégration réussie. Pour vous simplifier la tâche, nous avons compilé une liste des meilleures gateway IoT afin de vous aider à trouver celle qui convient parfaitement à votre application.

Certaines gateway IoT , comme l' ADAM 6717 d'Advantech, l'USR-M300 de PUSR et l'EG324 d'Elastel, sont livrées avec Node-RED préinstallé. Ce puissant outil de programmation par flux est dédié à IoT et à l'automatisation industrielle. Node-RED inclut une bibliothèque largement utilisée, node-red-contrib-modbus , qui permet d'interroger les données de votre automate Delta via Modbus TCP en toute transparence. Vous pouvez ainsi configurer, maintenir et personnaliser plus facilement les flux de données pour répondre à vos besoins spécifiques.

Envoyer les données Delta PLC vers le cloud Ubidots

Connecter votre automate programmable Delta au cloud Ubidots révolutionne la surveillance et le contrôle industriels. Grâce à des outils IoT comme Node-RED et MQTT, vous pouvez transférer en toute transparence les données de votre automate en temps réel vers Ubidots, où elles seront transformées en dashboardsintuitifs, alertes et analyses.

Pour simplifier ce processus, nous avons préparé un guide complet sur l'envoi de données d'automate programmable vers le cloud à l'aide de Node-RED et MQTT . Ce guide vous accompagne pas à pas dans la lecture des registres Modbus TCP avec Node-RED et la visualisation des données dans Ubidots .

Avec Ubidots, les possibilités sont infinies. Surveillez les indicateurs clés, configurez des alarmes intelligentes et intégrez des solutions de maintenance prédictive, le tout depuis une plateforme unique. En combinant la puissance de votre automate Delta aux fonctionnalités cloud polyvalentes d' Ubidots, vous optimisez vos opérations et prenez des décisions éclairées par les données en toute simplicité.

Foire aux questions (FAQ)

Qu'est-ce que Modbus TCP ?

Modbus TCP est une variante Ethernet du protocole de communication Modbus, conçue pour faciliter l'échange de données en temps réel dans l'automatisation industrielle. Elle simplifie la connexion d'appareils tels que les automates programmables, les capteurs et les actionneurs en s'appuyant sur le réseau TCP/IP standard, permettant ainsi une communication fluide dans les environnements industriels modernes. Contrairement à Modbus RTU, qui fonctionne via une communication série, Modbus TCP est idéal pour les réseaux évolutifs à haut débit où la fiabilité et l'accessibilité sont essentielles.

Qu'est-ce qu'une GatewayIoT ?

Une gateway IoT est un dispositif qui connecte les équipements industriels, tels que les automates programmables Delta, au cloud, permettant un échange de données fluide et des analyses avancées. Elle agit comme un traducteur, convertissant les données issues de protocoles industriels comme Modbus TCP ou RTU en formats compatibles avec Internet, tels que MQTT ou HTTP. Au-delà de la simple traduction, gatewayIoT prétraitent et agrègent souvent les données, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant la charge du réseau. Ces gatewaysont essentielles pour la surveillance en temps réel, la maintenance prédictive et l'intégration des opérations de production dans des écosystèmes IoT intelligents.

Quels sont les avantages de l'envoi de données en temps réel vers le cloud ?

L'envoi de données en temps réel vers le cloud offre des avantages considérables pour l'automatisation industrielle. Il permet une surveillance et un contrôle instantanés des processus, où que vous soyez, réduisant ainsi les temps d'arrêt et améliorant la prise de décision. Grâce aux données en temps réel, la maintenance prédictive devient possible, contribuant à prévenir les pannes coûteuses des équipements. L'intégration au cloud permet également des analyses avancées, transformant les données brutes en informations exploitables qui améliorent l'efficacité et optimisent les performances. En définitive, elle renforce l'évolutivité, la collaboration et l'agilité globale des opérations au sein d'un écosystème industriel connecté.

Qu'est-ce que Delta dans un automate programmable ?

Delta est un fabricant renommé d'automates programmables industriels (API) et de solutions d'automatisation, reconnu pour sa fiabilité, sa polyvalence et son excellent rapport qualité-prix. Les API Delta, comme la série DVP, sont largement utilisés dans l'automatisation industrielle pour des tâches allant des processus de contrôle simples aux intégrations de systèmes complexes. Compatibles avec divers protocoles de communication, dont Modbus TCP, ils sont parfaitement adaptés à la connexion aux plateformes IoT et garantissent un échange de données fluide au sein des réseaux industriels modernes. L'engagement de Delta en faveur de la performance et de l'accessibilité a fait de ses API un choix privilégié pour les entreprises à la recherche de solutions d'automatisation évolutives et performantes.

Quel logiciel est utilisé pour programmer l'automate programmable Delta ?

Les automates programmables Delta sont programmés à l'aide d'ISPSoft et de WPLSoft, le choix dépendant du modèle d'automate et de la complexité du projet. ISPSoft est l'option avancée, compatible avec les automates modernes tels que la série DVP-SE et offrant plusieurs langages de programmation, notamment le langage à contacts (LD), le langage fonctionnel (FBD) et le langage structuré (ST). Il permet également la configuration Modbus TCP pour la communication via Ethernet. WPLSoft, quant à lui, est conçu pour les anciens modèles d'automates Delta et offre une interface simple avec la programmation en langage à contacts. Ces deux outils garantissent une programmation efficace et flexible pour répondre à un large éventail de besoins en automatisation.

Qu'est-ce que le protocole Delta PLC ?

Les automates programmables Delta prennent en charge de multiples protocoles de communication pour une intégration optimale aux systèmes industriels. Parmi les plus courants figure Modbus, disponible en versions RTU (communication série) et TCP (Ethernet). Ces protocoles permettent aux automates programmables Delta d'interagir avec une large gamme d'appareils, tels que des capteurs, des actionneurs et gatewayIoT . Le protocole Modbus TCP, en particulier, est largement utilisé pour l'échange de données à haut débit dans les environnements industriels modernes, permettant la surveillance en temps réel, le contrôle et la connectivité avec les plateformes cloud. Cette polyvalence fait des automates programmables Delta un choix fiable pour répondre à divers besoins d'automatisation.

Qu'est-ce qu'ISPSoft ?

ISPSoft est le logiciel de programmation avancé de Delta Electronics pour ses automates programmables (PLC), conforme à la norme CEI 61131-3. Il intègre de multiples fonctionnalités pour la gestion de projet et prend en charge cinq langages de programmation : langage à contacts (LD), langage fonctionnel (FBD), langage séquentiel (SFC), liste d'instructions (IL) et langage structuré (ST). ISPSoft facilite la configuration matérielle et réseau, la programmation des mouvements et offre des fonctionnalités telles que le traçage et l'enregistrement des données, fournissant ainsi un environnement complet pour le développement de systèmes de contrôle simples et complexes.

Quelle est la différence entre WPLSoft et ISPSoft ?

WPLSoft et ISPSoft sont deux outils de programmation pour les automates programmables Delta, chacun adapté à des besoins spécifiques. WPLSoft est conçu pour les applications simples et offre une interface intuitive axée sur la programmation en langage Ladder, ce qui le rend idéal pour les tâches de contrôle simples. À l'inverse, ISPSoft est une plateforme plus avancée qui prend en charge plusieurs langages de programmation, notamment le langage Ladder (LD), le langage fonctionnel (FBD) et le langage structuré (ST), conformément à la norme CEI 61131-3. Elle intègre la configuration matérielle et réseau, la programmation du contrôle de mouvement et offre des fonctionnalités telles que l'affectation des tâches, les blocs fonctionnels et la déclaration des variables, répondant ainsi aux besoins des projets d'automatisation complexes et de grande envergure.

Le logiciel Delta PLC est-il gratuit ?

Oui, Delta Electronics propose des logiciels de programmation gratuits pour ses automates programmables. Par exemple, WPLSoft est disponible gratuitement et convient à la programmation des automates programmables de la série DVP de Delta. De plus, ISPSoft, qui prend en charge plusieurs langages de programmation et des fonctionnalités avancées, peut être téléchargé gratuitement sur le site web officiel de Delta. Ces outils offrent des solutions complètes pour le développement et la gestion de projets d'automatisation avec les automates programmables Delta.

Les automates programmables utilisent-ils le bus Modbus ?

Oui, de nombreux automates programmables, notamment les modèles Delta, utilisent Modbus comme protocole de communication. Modbus permet un échange de données fluide entre des appareils tels que des capteurs, des actionneurs et des automates programmables, ce qui en fait un choix privilégié dans l'automatisation industrielle. Il prend en charge la communication série (Modbus RTU) et les réseaux Ethernet (Modbus TCP), offrant ainsi une grande flexibilité pour diverses applications. Ce protocole est largement reconnu pour sa simplicité, sa fiabilité et sa capacité à intégrer des appareils de différents fabricants, garantissant un fonctionnement système optimal.