Résumé
Digi Modbus I/O est une application par abonnement destinée aux appareils fonctionnant sous DAL OS, qui lit les ports d'E/S analogiques et numériques intégrés à un routeur et fournit les valeurs sous forme de registres Modbus TCP. Pour les petits sites de télésurveillance, cela évite d’avoir recours à un automate programmable (PLC) ou à une unité de télémesure (RTU) distincte, puisque le même appareil gère à la fois la connectivité cellulaire et les données des capteurs. Elle fonctionne sur les appareils Digi IX25, IX30 et IX40, Digi TX65 et Digi Connect EZ 8 I/O, et n’importe quel client Modbus TCP peut l’interroger comme s’il s’agissait d’un serveur Modbus standard.
« Digi Modbus I/O » est une application disponible sur abonnement pour les appareils fonctionnant sous DAL OS, qui lit les entrées/sorties analogiques et numériques intégrées et les met à disposition sous forme de registres Modbus TCP. Dans cet article, nous aborderons les cas d'utilisation et la manière dont cette solution peut réduire les coûts et la complexité.
De nombreux déploiements de surveillance à distance suivent un schéma classique : un routeur cellulaire assure la connectivité WAN, tandis qu’un PLC ou une RTU distinct(e) gère les données réelles des capteurs : lecture des E/S, mise à disposition d’une interface Modbus et transmission des données en amont. Ce système fonctionne, mais il entraîne des coûts matériels supplémentaires, occupe de l’espace dans les armoires et ajoute de la complexité aux installations où le nombre de capteurs peut être modeste, mais où le budget ne l’est pas.
Dans ces situations, l'application à valeur ajoutée Modbus I/O de Digi offre une alternative très intéressante. Fonctionnant directement sur les appareils compatibles avec le système d'exploitation DAL (Digi Accelerated Linux), elle lit les ports d'E/S analogiques et numériques intégrés à l'appareil et transmet ces valeurs sous forme de registres Modbus standard via TCP/IP, transformant ainsi le routeur en un dispositif télématique léger, en plus de son rôle de connectivité cellulaire.
Qu'est-ce que les E/S Modbus ?
(DG-PSPY-MBIO), qui fonctionne en mode natif sous le système d'exploitation DAL. Il remplit deux fonctions principales :
- Lit les ports d'E/S intégrés (analogiques et numériques) du périphérique Digi hôte à un intervalle configurable.
- Il fait office de serveur Modbus TCP/IP, en mappant ces valeurs d'E/S dans des registres Modbus que toute application cliente compatible Modbus peut interroger via le réseau local ou la liaison cellulaire.
Aucun matériel supplémentaire n'est nécessaire, aucun Modbus RTU externe à raccorder et aucun micrologiciel personnalisé à flasher. L'application est déployée et s'exécute au sein du framework d'applications Python Digi DAL, directement sur le routeur lui-même.
Matériel compatible
Les E/S Modbus sont prises en charge sur les appareils DAL OS suivants :
Chacune de ces plateformes intègre des E/S polyvalentes (une combinaison d’entrées/sorties numériques et, sur certains modèles, d’entrées analogiques) que les E/S Modbus peuvent lire et qui font alors office de registres Modbus. Si votre déploiement utilise déjà l’un de ces appareils pour la connectivité WAN, le coût supplémentaire lié à l’ajout de la surveillance par capteurs se limite à la licence d’abonnement et au coût des capteurs que vous raccordez aux bornes d’E/S.
Comment cela fonctionne
Le déroulement de la procédure est simple :
Les capteurs de terrain (commutateurs à contact sec, boucles de courant 4–20 mA, signaux de tension, etc.) se connectent directement aux bornes d’E/S de l’appareil. L’application d’E/S Modbus interroge en continu le système d’exploitation DAL pour connaître l’état actuel de ces ports et enregistre les valeurs dans une table de registres Modbus. Toute application disposant d’un client Modbus TCP/IP (système SCADA, historien de données, application de surveillance personnalisée) peut alors interroger l’appareil via le réseau afin de récupérer les mesures en temps réel des capteurs à l’aide de codes de fonction Modbus standard (par exemple, « Read Holding Registers », « Read Input Registers », « Read Coils »).
Du point de vue de l'application d'interrogation, le routeur Digi se présente exactement comme n'importe quel autre serveur Modbus TCP/IP du réseau. Aucun protocole propriétaire n'est utilisé, et aucun SDK spécifique n'est requis côté client.
Cas d'utilisation : surveillance à distance allégée sans automate programmable complet
L'avantage le plus évident des E/S Modbus réside dans la réduction des coûts pour les déploiements où l'utilisation d'un automate programmable complet ou d'une RTU dédiée serait autrement superflue.
Prenons l'exemple d'une station de pompage isolée, d'une armoire électrique sur poteau, d'une station de relevage d'une station de traitement des eaux ou d'un petit site de surveillance environnementale. Ces sites peuvent n'avoir besoin de surveiller qu'une poignée de signaux : un contact de porte, un interrupteur à flotteur, un transducteur de pression ou la tension d'une batterie. Traditionnellement, cela nécessite tout de même une RTU ou un API pour agréger les signaux et les transmettre via Modbus, et ce matériel a un coût réel : prix d'achat, main-d'œuvre d'installation, consommation électrique supplémentaire et maintenance continue.
Avec les E/S Modbus, si le site dispose déjà d'un routeur Digi IX25, Digi IX30, IX40 ou TX65 pour la connectivité cellulaire, l'ajout d'une surveillance par capteurs implique :
- Raccordement direct des capteurs aux bornes d'entrée/sortie du routeur (sans matériel supplémentaire)
- Achat de la licence d'abonnement Modbus E/S
- Configurer l'application SCADA ou de surveillance existante pour qu'elle accède à l'adresse IP du routeur sur le port Modbus TCP 502
Le routeur assure ces deux fonctions (passerelle WAN et serveur d'E/S Modbus) au sein d'un seul et même appareil, ce qui permet de réduire le coût total et l'encombrement dans l'armoire.
Fait partie d'une gamme plus large d'applications Modbus
Les E/S Modbus constituent l'une des trois applications à valeur ajoutée axées sur Modbus du portefeuille de services professionnels de Digi :
| Application |
Ce qu'il fait |
| E/S Modbus (DG-PSPY-MBIO) |
Lit les ports d'E/S intégrés ; fait office de serveur Modbus TCP/IP |
| Modbus RM (DG-PSPY-MBRM) |
Interroge les périphériques Modbus externes et transmet les données à Digi Remote Manager sous forme de flux de données |
| Bougie d'allumage Modbus (DG-PSPY-MBSP) |
Interroge les périphériques Modbus externes et publie les données vers un courtier MQTT au format Sparkplug B |
Ces applications sont complémentaires. Un site utilisant Modbus I/O pour la surveillance locale des E/S pourrait également utiliser Modbus RM ou Modbus Sparkplug pour relier des périphériques Modbus série externes en amont, le tout sur le même périphérique fonctionnant sous le système d'exploitation DAL.
Licence et disponibilité
Modbus I/O est proposé sous forme de licence d'abonnement et est disponible via les canaux de vente habituels de Digi et ses distributeurs agréés. Pour obtenir des informations sur les tarifs, passer commande ou déterminer si cette solution est adaptée à votre déploiement, contactez l'équipe Digi Professional Services à l'adresse professional.services@digi.com ou consultez les pages produits ci-dessous.
Foire aux questions sur les E/S Modbus d'À propos de Digi
Qu'est-ce que Digi Modbus I/O ?
Modbus I/O (DG-PSPY-MBIO) est une application développée en Python qui s'exécute sur les appareils compatibles avec le système d'exploitation DAL. Elle lit les ports d'E/S analogiques et numériques intégrés à l'appareil à un intervalle configurable et présente les valeurs sous forme de registres Modbus via un serveur Modbus TCP/IP intégré.
Ai-je besoin d'un automate programmable (PLC) ou d'une unité terminale de télécommande (RTU) pour transmettre les données des capteurs via Modbus ?
Ne convient pas aux sites comportant un nombre limité de signaux. Les capteurs sont raccordés directement aux bornes d'E/S de l'appareil Digi, et l'application transmet les valeurs mesurées sous forme de registres Modbus ; il n'est donc pas nécessaire d'utiliser un automate programmable (PLC) ou une unité de télémesure (RTU) distincte.
Quels appareils Digi prennent en charge les E/S Modbus ?
L'application Modbus E/S de Digi prend en charge les routeurs cellulaires industriels 5G Digi IX25 et IX40, le routeur cellulaire industriel Digi IX30, le routeur cellulaire 5G pour véhicules Digi TX65, ainsi que les dispositifs de connectivité série Digi Connect EZ 8 I/O et Connect EZ 8 I/O SW.
Quels types de capteurs puis-je connecter ?
Les capteurs numériques, tels que les interrupteurs à contact sec, les interrupteurs à flotteur, etc., ainsi que les capteurs analogiques fournissant soit une boucle de courant de 4 à 20 mA, soit un signal de sortie de 0 à 10 V, peuvent être raccordés aux bornes d'E/S de l'appareil. Les types d'entrées disponibles varient selon les modèles ; veuillez donc consulter les caractéristiques techniques de l'appareil.
Comment puis-je lire les données provenant de l'appareil Digi ?
Connectez n'importe quel client Modbus TCP/IP, tel qu'un système SCADA, un historien de données ou une application de surveillance personnalisée, à l'adresse IP de l'appareil sur le port TCP 502. Les codes de fonction standard tels que « Lecture des registres de maintien », « Lecture des registres d'entrée » et « Lecture des bobines » sont pris en charge.
Puis-je consulter les données via une connexion mobile ?
Oui. Les registres Modbus peuvent être interrogés via le réseau local ou via une liaison cellulaire.
Quelles sont les modalités de licence de l'application Modbus E/S de Digi ?
Il est commercialisé sous forme de licence d'abonnement annuel (référence DG-PSPY-MBIO) par le biais des canaux de vente habituels de Digi et de ses distributeurs agréés.
En quoi Modbus I/O diffère-t-il de Modbus RM et de Modbus Sparkplug ?
Modbus I/O lit les E/S propres à l'appareil et fait office de serveur Modbus TCP. Modbus RM (DG-PSPY-MBRM) interroge des appareils Modbus externes et envoie les données à Digi Remote Manager. Modbus Sparkplug (DG-PSPY-MBSP) interroge des appareils Modbus externes et publie les données vers un courtier MQTT au format Sparkplug B. Ces deux modules peuvent fonctionner simultanément sur le même appareil équipé du système d'exploitation DAL.