5.3 ネットワーク通信
5.3.4 アプリケーションプロトコル
ワゴのEthernet型コントローラには、上述した通信プロトコルに加えて、さまざ
まなアプリケーションプロトコルが実装されています。
以下のプロトコルを使うことで、ユーザはフィールドバスノードに簡単にアクセ スできます。:
• MODBUS/TCP (UDP)
このほかシステム管理や診断に使われるプロトコルとして以下のものがあります。
• BootP
• HTTP
5.3.4.1 MODBUS
MODBUSはメーカに依存しないオープンなフィールドバス規格であり、製造お
よびプロセスオートメーションにおけるさまざまなアプリケーションに使用され ます。
MODBUSプロトコルは、プロセスイメージ、フィールドバス変数、コントロー
ラに関する各種設定や情報の転送を目的とし、最新のインターネットドラフトに 従って実装されます。
フィールド側のデータ転送はTCPやUDPを用いて行われます。
MODBUS/TCPプロトコルはMODBUSプロトコルの一種であり、TCP/IPを用い
た通信に対して最適化されています。
このプロトコルは、フィールドレベルでのデータ交換(プロセスイメージ内の I/Oデータのやりとり)を目的に設計されたものです。
TCPによるパケット転送はすべてポート番号502を用いて行われます。
MODBUSプロトコルでは、TCP上で5本のコネクションが使用できます。
そのためフィールドバスノードに保存されているデジタルとアナログの出力デー タの直接読み出しや、MODBUSの簡単な機能コードを使った特殊機能の実行が、
5つの端末から同時に行えます。これを実現するため、「Open MODBUS/TCP Specification」に規定されるMODBUS機能が実装されています。
詳細情報
上記の機能とその応用については6章「MODBUSの機能」に詳しく記載していま す。
MODBUS/TCPのセグメント
MODBUS/TCPの一般的なヘッダ構成は次のようになっています。
バイト 0 1 2 3 4 5 6 7 8 - n
識別子
(受信側が 設定)
プロトコルID
(「0」で固定)
データ長
(上位バイト、
下位バイト)
ユニット ID(ス レーブの
アドレ ス)
MODB US の機能 コード
データ
図 5-12:MODBUS/TCPのヘッダ
ネットワーク通信
5.3.4.2 BootP
BootP(Bootstrap Protocol)のプロトコルは要求と応答の仕組みを規定しており、
これを使うことでフィールドバスノードのMACアドレスに固定のIPアドレスを 対応づけることが可能になります。この機能により、ネットワークノードがネッ トワークに要求を送出し、必要なネットワーク情報(BootPサーバのIPアドレス など)を求めることができます。BootPサーバはBootP要求が来るのを待ち、コ ンフィグレーションデータベースをもとに応答を作成します。
BootPサーバによってIPアドレスをダイナミックに設定することにより、ユーザ
はフレキシブルでシンプルなネットワーク設計が行えます。ワゴBootPサーバは、
どのようなIPアドレスもワゴのフィールドバスカプラ/コントローラに簡単に 割り当てることができます。ワゴBootPサーバは弊社のサイト
(http://www.wago.co.jp/io/index.htm)から無料でダウンロードできます。
詳細情報
ワゴBootPサーバによるアドレスアロケーションの手順については、3.1.5
「Ethernet TCP/IP対応型フィールドバスノードの起動」をご覧ください。
BootPクライアントは、ネットワークパラメータを動的に設定できます。
パラメータ 意 味
クライアントのIPアドレス コントローラのネットワークアドレスです ルータのIPアドレス ローカルネットワークを超えた通信を行う場
合、ルータ(ゲートウェイ)のIPアドレスが このパラメータで示されます
サブネットマスク サブネットマスクを使うことにより、コント ローラはIPアドレスにおけるネットワークと ホストの区切りがわかります
DNSサーバのIPアドレス 最大2つのDNSサーバについてIPアドレスが 設定できます
ホスト名 ホストの名称です
ノードのコンフィグレーションにBootPプロトコルを使用すると、ネットワーク パラメータ(IPアドレスなど)がEEPROMに保存されます。
メ モ
ネットワークのコンフィグレーションがEEPROMに保存されるのは、BootPプ ロトコルを使用した場合のみです。
デフォルトでは、BootPプロトコルはコントローラにおいて有効です。
BootPプロトコルが有効な場合、コントローラはBootPサーバが恒久的に存在す
るものと想定します。
ただし電源投入時にBootPサーバが使用不可な場合、ネットワークは非アクティ ブ状態のままとなります。
5.3.4.3 HTTP
HTTP(HyperText Transfer Protocol)は、ハイパーメディア、テキスト、画像、
音声データなどを転送するためにウェブサーバが使用するプロトコルです。
HTTPは今日、インターネットの基本となっています。またBootPプロトコルと 同様、要求と応答の方式を採用しています。
Ethernet型フィールドバスコントローラに実装されるHTTPサーバは、コント
ローラに保存されたHTMLページを閲覧するために使用されます。HTMLペー ジにはコントローラ(状態、コンフィグレーション)、ネットワーク、およびプ ロセスイメージに関する情報が表示されます。
一部のHTMLページでは、コントローラの設定の指定や変更がウェブページ管 理システムを使って行えます(たとえばコントローラのIP設定をDHCPプロト コル、BootPプロトコル、またはEEPROMに保存されるデータ、のいずれに よって行うか)。
HTTPサーバはポート番号80を使用します。
118 • MODBUS はじめに