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Modbus TCP / UDP ドライバ

概要​

Modbus 産業標準 (Modbus-IDA / IEC 61158-6-12) ベースの PLC 通信。

項目値
opc_typeMODBUS (TCP) / MODBUSUDP (UDP)
実装クラスplantpulse.driver.protocol.modbus.ModbusTCPDriver / ModbusUDPDriver
ライブラリ独自ネイティブ (plantpulse-plc-protocol の ModbusTcp / ModbusUdp)
read✅
write✅ (coil / holding-register)
セキュリティなし (Modbus 標準仕様上)
2026-07 ネイティブ移行 (TCP + UDP)

Modbus TCP/UDP はいずれも旧 PLC4j への委譲を廃止し、plantpulse-plc-protocol のネイティブ ModbusTcp / ModbusUdp(共通ベース AbstractNativeModbusDriver)として書き換えられました — FINS / MELSEC / AB-ETH と同一のパターンです。UDP は MBAP-over-UDP(単一データグラム = 単一 ADU)であり、アドレス・フォーマット・write レイヤは TCP と完全に同一です。アドレス構文(holding-register:N[:TYPE])は PLC4X modbus4x 表記をそのまま維持します。

OPC 登録フォーム​

フィールド意味例
opc_agent_ipModbus スレーブ IP192.168.0.50
opc_agent_portModbus ポート502 (TCP 既定)
timecycleポーリング周期 (ms)1000
options.request-timeoutリクエストタイムアウト (ms)5000
unit-identifier

Modbus TCP では通常 IP+ポートでスレーブを識別するため、unit-identifier(別名 unit-id) は既定で 1 です。 シリアル-TCP ゲートウェイの背後に複数スレーブがある場合は 1~247 で指定します。

タグ plc_address 形式​

アドレス表記 (<area>:<address> + :<datatype> + [<count>]) — PLC4X modbus4x 構文をそのまま維持。 アドレスは 1-based(wire では 0-based に変換、holding-register:5 → wire レジスタ 4)。

表記意味
holding-register:1Holding Register 1 (16-bit)
holding-register:1:UINT16-bit unsigned
holding-register:1:DINT32-bit signed (2 register)
holding-register:1:REAL32-bit float (2 register)
holding-register:100:STRING[10]100~109 の ASCII 文字列
coil:1コイル 1 ビット
discrete-input:1discrete input 1 ビット
input-register:1input register 16-bit

詳細な表記ルールは PLC4j Modbus ドキュメント を参照してください。

data_type / format マッピング​

Edge の format が PLC4j の type suffix にそのままマッピングされます。

edge data_typeedge formatPLC4j addr マッピング備考
Boolean(empty) / BOOLcoil:N または :BOOL1 bit
Integer / Short(empty):INT16-bit signed
UIntegerUI / UWORD:UINT16-bit unsigned
Integer (32)DW:DINT32-bit signed (2 reg)
UInteger (32)UDW:UDINT32-bit unsigned
FloatREAL:REAL32-bit IEEE 754
DoubleLREAL:LREAL64-bit IEEE 754
StringSTR[N]:STRING[N]N 文字

format が STR[N]、REAL[N]、UDINT[N] で始まる場合は配列として処理されます (readWordValues)。

Write (ネイティブ — TCP/UDP 共通)​

ModbusTCPDriver / ModbusUDPDriver は write に対応します(isWriteSupported()=true):

  • coil:N → single coil write (Boolean)。
  • holding-register:N[:TYPE] → datatype ごとの register write。REAL / DINT は MSWord-first の 2 レジスタ、それ以外は単一 16-bit。値は呼び出し側が ProtocolAddress.value で渡します。
  • discrete-input / input-register はプロトコル上 read-only — write 不可。

よくあるエラーと対処​

メッセージ / 症状原因対処
PLC_READ_TIMEOUT_EXCEPTIONスレーブの応答遅延または切断ケーブル/ファイアウォール/ポート(502) を確認。request-timeout を延長
PLC_READ_RUNTIME_EXCEPTION: Invalid PLC4j addressアドレス表記の誤りholding-register:N 形式を検証、: の抜けに注意
値が 0 しか返らないレジスタ種別の mismatch (input vs holding)スレーブのマニュアルで fc 03/04/01/02 のいずれかを確認
32-bit 値の swap 異常byte/word orderスレーブが little-endian の場合は format を :UDINT_LSWORD_FIRST などに変更 (PLC4j オプション)

curl 登録例 (Modbus TCP)​

curl -X POST http://<edge-host>/api/v1/opc \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "opc_id": "OPC_MB_HVAC",
    "opc_type": "MODBUS",
    "opc_name": "HVAC Slave",
    "opc_agent_ip": "192.168.0.50",
    "opc_agent_port": "502",
    "site_id": "SITE_00001",
    "auto_collect": true,
    "timecycle": 1000,
    "options": { "request-timeout": "5000" },
    "tag_list": [
      {
        "tag_id": "OPC_MB_HVAC_TAG_00001",
        "tag_name": "Temperature",
        "plc_address": "holding-register:1:REAL",
        "data_type": "Float",
        "format": "REAL"
      },
      {
        "tag_id": "OPC_MB_HVAC_TAG_00002",
        "tag_name": "Status",
        "plc_address": "coil:1",
        "data_type": "Boolean"
      }
    ]
  }'

UDP の場合は opc_type: "MODBUSUDP" に変更し、ポートは通常 502 またはスレーブ設定に従います。

値の read:

curl -s http://<edge-host>/api/v1/tag/OPC_MB_HVAC_TAG_00001/value | jq

サンプル集 (データタイプ別)​

コイル / ディスクリート (Boolean)​

data_typeformatplc_address 例備考
Boolean(empty)coil:1FC 01 (Read Coils)
Boolean(empty)discrete-input:1FC 02 (Read Discrete Inputs)
BooleanBIN[3]holding-register:1ワード read 後に bit 3 を抽出

16-bit 整数​

data_typeformatplc_address 例備考
Integer(empty)holding-register:1signed INT 16
Integer(empty)holding-register:1:INT同一 (PLC4j 表記)
IntegerUIholding-register:1:UINTunsigned 16
Integer(empty)input-register:1input register (FC 04)

32-bit 整数​

data_typeformatplc_address 例備考
IntegerDWholding-register:1:DINTsigned 32 (2 register)
IntegerUDWholding-register:1:UDINTunsigned 32
IntegerUDINTholding-register:1format 明示による 32-bit

実数​

data_typeformatplc_address 例備考
FloatREALholding-register:132-bit float (2 register)
FloatREALholding-register:1:REAL同一表記
DoubleLREALholding-register:1:LREAL64-bit double (4 register)

文字列​

data_typeformatplc_address 例備考
StringSTR[5]holding-register:105 word = 10 byte ASCII
StringSTR[16]holding-register:100:STRING[16]PLC4j 表記

Formula の活用​

用途data_typefomula備考
整数 raw → 小数Float${VALUE}*0.1圧力/温度の raw スケール
Word swap 補正Float${VALUE}*1.032-bit float の byte order が異なるスレーブ用。代替: :REAL_LSWORD_FIRST
RH/Temp combo (1 ワードに 2 値)Float${VALUE}/256上位 8 bit のみ

curl 総合例​

curl -X POST http://<edge-host>/api/v1/opc \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "opc_id": "OPC_MB_FULL",
    "opc_type": "MODBUS",
    "opc_name": "Modbus Full",
    "opc_agent_ip": "192.168.0.50",
    "opc_agent_port": "502",
    "site_id": "SITE_00001",
    "auto_collect": true,
    "timecycle": 1000,
    "options": { "request-timeout": "5000" },
    "tag_list": [
      {"tag_id":"OPC_MB_FULL_T01", "tag_name":"Coil1",      "plc_address":"coil:1",                          "data_type":"Boolean"},
      {"tag_id":"OPC_MB_FULL_T02", "tag_name":"DI1",        "plc_address":"discrete-input:1",                "data_type":"Boolean"},
      {"tag_id":"OPC_MB_FULL_T03", "tag_name":"HRSigned",   "plc_address":"holding-register:1",              "data_type":"Integer"},
      {"tag_id":"OPC_MB_FULL_T04", "tag_name":"HRUnsigned", "plc_address":"holding-register:2:UINT",         "data_type":"Integer", "format":"UI"},
      {"tag_id":"OPC_MB_FULL_T05", "tag_name":"DInt",       "plc_address":"holding-register:3:DINT",         "data_type":"Integer", "format":"DW"},
      {"tag_id":"OPC_MB_FULL_T06", "tag_name":"Temp",       "plc_address":"holding-register:5:REAL",         "data_type":"Float",   "format":"REAL"},
      {"tag_id":"OPC_MB_FULL_T07", "tag_name":"BatchName",  "plc_address":"holding-register:10:STRING[10]",  "data_type":"String",  "format":"STR[10]"},
      {"tag_id":"OPC_MB_FULL_T08", "tag_name":"PressScale", "plc_address":"holding-register:7:REAL",         "data_type":"Float",   "format":"REAL", "fomula":"${VALUE}*0.1"}
    ]
  }'