Programmierung des RevPi DIO mit Modbus und Python

Dieses Tutorial erklärt, wie der RevPi Connect 4 als Modbus TCP Server konfiguriert und eine LED über den digitalen Ausgang des Erweiterungsmoduls RevPi DIO gesteuert werden kann. Der Modbus TCP Client wird mit QModMaster simuliert, und ein Python-Skript unter Verwendung der RevPiModIO-Bibliothek wird entwickelt, um Modbus-Daten an die digitalen Ausgänge zu übertragen.

Voraussetzungen #

Hardware

✓ RevPi Basismodul (z. B. RevPi Connect 4)
✓ Client-Gerät oder Software: z. B. QModMaster, das auf einem Windows-PC läuft
✓ Passende Kabel mit RJ45-Steckern
✓ Stromversorgung für RevPi Connect

Software

✓ Moderner Webbrowser (z. B. Google Chrome oder Mozilla Firefox)
✓ QModMaster von SourceForge

System einrichten

Stelle sicher, dass:

✓ das RevPi Basismodul und das Client-Gerät sich im selben Netzwerk befinden.
✓ die IP-Adressen korrekt konfiguriert sind und die Geräte miteinander kommunizieren können.

Schritt 1: Hardware einrichten #

▷ Verbinde den RevPi Connect mit dem Client-Gerät über ein RJ45-Kabel.

▷ Schalte den RevPi Connect ein, indem du ihn an eine geeignete Spannungsversorgung anschließt.

Schritt 2: Modbus TCP Server in PiCtory konfigurieren #

▷ Starte PiCtory.

▷ Füge das Basismodul hinzu und füge den virtuellen Modbus TCP Server zu deiner Konfiguration hinzu, siehe Geräte anordnen.

▷ Ziehe das Basismodul aus dem Gerätekatalog auf die virtuelle Hutschiene.

▷ Öffne den Ordner Virtual Devices im Gerätekatalog.

▷ Ziehe Modbus TCP Slave auf das Basismodul auf der virtuellen Hutschiene.

❯ Der Modbus TCP Server wird nun in der Konfiguration angezeigt

▷ Konfiguriere den Modbus TCP Server, siehe Ein- und Ausgänge konfigurieren.

▷ Wähle den Modbus TCP Server in der Konfiguration aus.

▷ Stelle die folgenden Parameter im Werte-Editor ein:

TCP Port: 502 (Standardwert gemäß der Modbus-Spezifikation)
Max. Modbus TCP Verbindungen: '10' (oder ein anderer geeigneter Wert)
Input_1 → ModbusInput1
Output_1 → ModbusOutput1

▷ Speichere die Konfiguration und starte den Treiber neu, um die Änderungen anzuwenden.

Schritt 3: Hardware vorbereiten #

▷ Verbinde den RevPi Connect 4 mit dem RevPi DIO über die PiBridge.

▷ Schließe eine LED an einen der digitalen Ausgänge des RevPi DIO an (z. B. RevPi DIO Ausgang 1 oder O_1).

Schritt 4: QModMaster einrichten #

QModMaster installieren

▷ Lade QModMaster von der offiziellen Website herunter und installiere es auf deinem PC.

Verbindung herstellen

▷ Starte QModMaster.

▷ Gehe zu Optionen › Modbus TCP und gib die folgenden Details ein:

IP-Adresse: IP-Adresse des RevPi Connect 4
Port: 502 (Standard für Modbus TCP)

▷ Bestätige die Einstellungen und stelle die Verbindung her.

Modbus-Daten senden

▷ Wähle in QModMaster die Funktion Write Single Register (0x06).

▷ Gib die Adresse des ersten Modbus-Registers ein (z. B. Adresse 0).

▷ Schreibe den Wert 7 (entspricht 0b0000111), um die ersten drei digitalen Ausgänge (RevPi DIO) auf HIGH zu setzen.

Schritt 4: Python-Skript mit RevPiModIO erstellen und hochladen #

Python-Skript erstellen

▷ Schreibe das folgende Python-Skript, um Modbus-Daten zu verarbeiten und die LED zu steuern:

import revpimodio2
import time

# Initialisieren des RevPiModIO-Objekts
rpi = revpimodio2.RevPiModIO(autorefresh=True)

while True:
    # Setzen des ModbusOutput1 Wertes auf den Wert von I_1
    rpi.io.ModbusOutput_1.value = int(rpi.io.I_1.value)
    # Setzen des O_1 Wertes auf den Wert von ModbusInput1
    rpi.io.O_1.value = int(rpi.io.ModbusInput_1.value)

    # Aktuelle Werte zur Überprüfung ausgeben
    print(f"ModbusOutput_1: {rpi.io.ModbusOutput_1.value}, O_1: {rpi.io.O_1.value}")

    time.sleep(0.02)

Skript auf den RevPi hochladen

Es gibt zwei Möglichkeiten, das Skript hochzuladen.

Option 1

▷ Verwende den RevPi Commander.

Option 2

Manuell über das Terminal:

▷ Öffne ein Terminal auf dem RevPi oder verbinde dich über SSH.

▷ Erstelle das Skript mit folgendem Befehl:

sudo nano Revpi_DIO_Modbus.py

▷ Füge den Skriptcode ein und speichere die Datei.

▷ Führe das Skript aus mit:

python3 Revpi_DIO_Modbus.py

Zusammenfassung #

In diesem Tutorial hast du gelernt, wie du den RevPi Connect 4 als Modbus TCP Server konfigurierst, eine LED mit dem RevPi DIO steuerst und Daten über QModMaster sendest. Das Python-Skript nutzt die RevPiModIO-Bibliothek, um Modbus-Daten an die Ausgänge des RevPi DIO zu übertragen.

Nun sollten die ersten drei digitalen Ausgänge aktiviert werden, wenn der Wert 7 an das Modbus-Register gesendet wird, wodurch die LED aufleuchtet.