プロトコルコンバータ GW EIP/MODBUS の Ethernet/IP ⇔ Modbus/TCP 間の通信設定方法

2023年3月29日

プロトコルコンバータ GW EIP/MODBUS は、さまざまな EtherNet/IP ベースのコントローラーから様々な Modbus® マスターおよび/またはスレーブへの強化された接続を提供します。Modbusマスター間の接続、Modbusスレーブ間の接続、およびModbus シリアルネットワークから EtherNet/IP および Modbus TCP ネットワークへの接続をサポートします。

ここでは、プロトコルコンバータ GW EIP/MODBUS について、Ethernet_IP ⇔ ModbusTCP 間の通信設定方法について説明します。なお、プロトコルコンバータ GW EIP/MODBUS がサポートしている EtherNet/IP対応のコントローラは、次の通りです。

Rockwell: ControlLogix®、CompactLogix®、SoftLogix、FlexLogic、SLC、PLC-5®、および MicroLogix PLC
オムロン: NJ および一部の CJ シリーズ
Schneider Electric: Modicon シリーズ, LMC058
パナソニック: FP7
三菱: Qシリーズ
AutomationDirect: Productivity 1000、2000、3000、Do-more H2-DM1E
B&R: X20 システム
CodeSys: ソフト PLC
通信接続方法

通信接続方法

プロトコルコンバータの各通信プロトコルの対応を、以下の一覧表にまとめています。この中で、Ethernet/IP ⇔ Modbus/TCP 間の通信は、双方向で共有メモリ（Shared memory）を使用します。

図2. 通信プロトコル間接続一覧表（ EIP ⇔ Motbus/TCP 間接続）

通信設定方法

Ethernet_IP ⇔ ModbusTCP 間の通信設定は、次の手順で行います。

①ログイン、WBMホームページ

②デバイス情報、IPアドレス設定、Ethernet/IP 設定

③Modbus/TCP 設定

④データマッピング設定（Shared Memory）

①ログイン、WBMホームページ

まず、GW EIP/MODBUS の各種パラメータを設定するために、本体にログインします。

GW EIP/MODBUS は、一般的なブラウザを利用したWebベース管理画面 (WBM: Web based management)を提供しています。ここで、デバイスに関する、様々な設定や、詳細な診断情報を表示します。
ブラウザから GW EIP/MODBUS の IPアドレスを入力し、ログイン画面からログインパラメータを入力してログインします。
- ネットワーク設定：　デフォルトの IPアドレス：192.168.254.254、　サブネットマスク：255.255.255.0
- ログインパラメータ：　デフォルトのユーザ名：Admin、　パスワード：admin（大文字、小文字に注意）

ログイン後に、WBMのホームページが表示されます。
ホームページから、基本設定画面や詳細設定画面に遷移してパラメータを構成します。
各種設定画面からホームページに遷移するときは、画面左上の「⌂」マークをクリックします。

②デバイス情報、IPアドレス設定、Ethernet/IP 設定

次に、デバイス情報、IPアドレス、Ethernet/IP 設定をします。

デバイスの情報設定を設定します。
- 「General Setting」タブをクリックします。
設定情報は、次の通りです。
- Device Name：デバイス名（半角英数字で16文字まで）
- Contact：担当者、担当グループ名（半角英数字で16文字まで）
設定情報を保存するために、「Apply Changes」ボタンをクリックします。

IPアドレスを設定します。
- 「LAN Setting」タブをクリックします。
設定情報は、次の通りです。
- DHCP サーバで IPアドレス設定の場合は、「Automatic address assignment (DHCP)」を選択します。
- 固定 IPアドレスの場合は、「Manual address assignment」を選択し、IPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイを入力します。
設定情報を保存するために、「Apply Changes」ボタンをクリックします。

Ethernet/IP の設定をします。
- 「Ethernet/IP Stack」タブをクリックします。
デフォルトの設定は、ほとんどのシステムで推奨される値が設定されており、特殊要求がある場合に専任のエンジニアで実施して下さい。

③Modbus/TCP 設定

次に、Modbus/TCP の設定を行います。

Modbus 設定画面に遷移します。
- 「Modbus Settings」タブをクリックします。
「Overview」ページが表示され、Modbusの各設定の概要説明を示しています。

Modbus/TCP 設定画面に遷移します。
- 「Modbus TCP Configurations」タブをクリックします。
この画面では、Modbus/TCP 通信で使用するポートを設定します。
- デフォルトの TCP ポートは、「502」です。
- 追加のポートが必要であれば、ポート番号を入力し、「Enabled」の欄のチェックボックスにチェックを入れます。
- 「Modbus Exception Responses」は、デバイスがModbus gateway としての機能をもっており、例外コード（Exception Code）の取り扱いを選択します。

④データマッピング設定（Shared Memory）

さらに、共有メモリ（Shared memory）のデータマッピングをします。

データマッピング設定では、Modbus と EtherNet/IP 間の通信を構成します。
ここでは、Class 1通信であるサイクリック通信の設定について説明します。
Shared Memory 設定画面に遷移します。
- 「Modbus Settings」タブとその中の、「Shared Memory」タブをクリックします。

Shared Memory 機能概要
- 共有メモリは、EtherNet/IP コントローラ、Modbus マスター、および Modbus スレーブデバイス間で通信するための簡単に設定でき、堅牢な方法を提供します。
- GW EIP/MODBUS… は Modbus スレーブをエミュレートし、各 EtherNet/IP コントローラまたは Modbus マスターは「共有」メモリを読み書きしてデータを交換できます。
- 「共有メモリ」ページは、200 個の Holding Register のブロックが 8 つと、320 個の Coil のブロックが 8 つから構成されています。
- Holding Register と Coil には、書き込みアクセスが可能です。
- 各ブロックは、すべてのマスターに書き込みアクセスを提供するか、特定のマスターのアクセスを制限するように構成できます。
- 共有メモリの内容は、GW EIP/MODBUS… Web サーバー経由で表示、消去ができます。
- 各ブロックの診断データは、読み取り、書き込み、およびブロックされた書き込みメッセージ数が表示されます。
- ブロックされた書き込みメッセージは、「書き込み違反」ログファイルに記録されます。

•Shared Memory 設定画面で、「Display」ボタンをクリックすると、共有メモリのデータ表示画面に遷移します。

PLCの設定

最後に、PLC の設定を行います。

①EDSファイルのダウンロードと、PLCへのインストール

まず、プロトコルコンバータ GW EIP/MODBUS の EDSファイルを取得します。

製品ホームページにアクセスして、EDSファイル（Zipファイル）をダウンロードします。
- ダウンロード＞機器の説明
Zipファイルを解凍して、対象製品のEDSファイル（*.eds）を取り出します。
PLCの Ethernet/IP 設定ツールで、EDSファイルを読み込みます。
EDSファイルに設定されているアッセンブリは、101 Rx Data Blocks と、118 TX Data Blocks で、それぞれ SINT（Byte）で 440 Byte サイズの配列で定義します。
このうち、最初の 400 Byte（200 WORD）は Modbus のレジスタデータで、あとの 40 Byte（320 bit）は Modbus のコイルデータになります。

②PLCの設定

PLC の各種設定を行います。

Modbus/TCP 側
- IPアドレス：　デバイスのIPアドレス
- UID：　252（デフォルト、共有メモリ設定の Shared Memory Device ID）
Ethernet/IP 側
- IPアドレス：　デバイスのIPアドレス
- 配列の 0~399 バイトが Modbus の Holding Register にアクセスし、400~439 バイトが Modbus の Coil にアクセス