MODBUS Serial 'ı MODBUS TCP 'ye dönüştürme

Köprüleri Kurmak: Modbus Serial’dan Modbus TCP’ye Dönüşüm Rehberi

Endüstriyel dünyada, "eski" ve "yeni" teknolojilerin bir arada çalışması en büyük zorluklardan biridir. 1970'lerden kalma bir seri portlu (RS-485) güç analizörü ile modern bir Ethernet tabanlı SCADA sistemini konuşturmanın yolu, Modbus Serial'dan Modbus TCP'ye dönüştürme işleminden geçer.

1. Neden Dönüştürmeye İhtiyaç Duyarız?

Modbus RTU (Serial) ve Modbus TCP aynı dili konuşsalar da farklı "ulaşım araçlarını" kullanırlar.

Kısıtlı Mesafe: RS-485 kablosu yaklaşık 1200 metre ile sınırlıdır; oysa Ethernet ve fiber optik ile veri kilometrelerce uzağa, hatta kıtalar arası taşınabilir.
Cihaz Erişimi: Modbus RTU ağında aynı anda sadece bir "Master" sorgu yapabilir. Modbus TCP'de ise birden fazla istemci (Client) aynı veriye erişebilir.
Modernizasyon: Yeni nesil PLC'ler ve bulut sistemleri genellikle sadece RJ45 (Ethernet) girişine sahiptir.

2. Dönüşüm Nasıl Gerçekleşir? (Gateway Mantığı)

Bu işlem için bir Modbus Gateway (Ağ Geçidi) kullanılır. Gateway, her iki protokolün kurallarını bilir ve bir tercüman gibi çalışır.

İşlem Adımları:

Sorgu (TCP tarafı): Bir SCADA sistemi, Gateway'in IP adresine bir Modbus TCP paketi gönderir. Bu paket, hangi Slave ID'den hangi verinin istendiğini içerir.
Tercüme: Gateway, TCP paketindeki gereksiz başlıkları atar ve veriyi Modbus RTU (ikili/binary) formatına çevirir.
Sorgu (Serial tarafı): Gateway, RS-485 hattı üzerinden ilgili cihazı sorgular.
Yanıt: Cihazdan gelen seri yanıt, Gateway tarafından tekrar TCP paketine paketlenir ve SCADA sistemine geri gönderilir.

3. Yapılandırmada Kritik Noktalar

Dönüştürme işlemi sırasında hata almamak için şu parametrelerin eşleşmesi şarttır:

Seri Ayarlar: Baud Rate (Hız), Parity, Stop Bit ve Data Bits ayarları RS-485 hattındaki tüm cihazlarla aynı olmalıdır.
Slave ID Yönlendirme: Modbus TCP normalde IP tabanlıdır ancak seri hatta geçildiğinde "Unit ID" (Slave ID) bilgisi hayati önem taşır. Gateway, gelen TCP isteğini hangi fiziksel cihaza ileteceğini bu ID üzerinden bilir.
Zaman Aşımı (Timeout): Seri hat, Ethernet'ten daha yavaştır. Gateway üzerinde "Response Timeout" değerinin, seri hattın gecikmesini tolere edecek kadar yüksek ayarlanması gerekir.

4. Hubbox ile Modbus Gateway Çözümü

Hubbox Connect cihazları, pasif bir dönüştürücüden çok daha fazlasını sunan akıllı birer Modbus Gateway'dir.

Transparent Mode: Hubbox, gelen TCP paketlerini doğrudan seri porta ileterek basit bir köprü vazifesi görür.
Veri Önbelleğe Alma (Caching): Hubbox, seri hattaki verileri sürekli okuyup kendi hafızasında tutabilir. Böylece SCADA sistemi veri istediğinde seri hattı beklemeden yanıtı anında alabilir.
Çoklu Master Desteği: Seri hattaki bir cihazı aynı anda hem yerel bir HMI'ın hem de uzak bir bulut sisteminin okumasını sağlar (Traffic Arbitration).
Kayıt ve Analiz: Dönüştürme sırasında hat üzerinde geçen tüm trafiği loglayabilir, haberleşme kopukluklarını tespit edebilirsiniz.

5. Özet

Modbus Serial'dan TCP'ye geçiş, fabrikanızdaki verinin "serbest kalmasını" sağlar. RS-485 hattındaki izole verileri Ethernet ağına çıkararak, işletmenizi Endüstri 4.0 ve IoT aşamasına bir adım daha yaklaştırırsınız.