示例53:Modbus 控制设备配置

场景概述

通过 Modbus RTU 协议连接外部控制设备（如多路继电器模块、电机控制器、调光器等），实现远程控制和自动化联动。

适用设备

设备类型	典型型号	控制功能
多路继电器	4/8/16 路 RS485 继电器	通断控制
电机控制器	变频器 RS485	转速/方向控制
调光模块	0-10V/PWM RS485	灯光亮度调节
电磁阀	RS485 比例阀	流量控制

硬件接线

RS485 接口连接

ESP32 引脚	TTL转RS485模块	说明
GPIO 16 (TX)	TXD	串口发送
GPIO 17 (RX)	RXD	串口接收
GPIO 4（可选）	DE/RE	方向控制（半双工）
3.3V	VCC	电源
GND	GND	地

控制命令

通过 MQTT 发送控制

控制继电器：

[{"id": "modbus_relay4", "value": "relay1:1,relay2:0"}]

控制电机：

[{"id": "modbus_motor", "value": "speed:500,direction:1"}]

调节亮度：

[{"id": "modbus_dimmer", "value": "brightness:75"}]

通过 Web 界面控制

在外设管理页面可直接操作各控制通道的开关/数值。

与外设执行联动

温度联动继电器（配合传感器场景）

{
  "name": "高温开风扇继电器",
  "enabled": true,
  "triggers": [
    {
      "type": "poll",
      "params": {
        "periphId": "modbus_temp_humi",
        "field": "temperature",
        "operator": ">",
        "threshold": 30
      }
    }
  ],
  "actions": [
    {
      "type": "modbus_write",
      "params": {
        "periphId": "modbus_relay4",
        "register": 0,
        "value": 65280
      }
    }
  ]
}

定时控制灯光

{
  "name": "定时开灯",
  "enabled": true,
  "triggers": [
    {
      "type": "timer",
      "params": { "cron": "0 18 * * *" }
    }
  ],
  "actions": [
    {
      "type": "modbus_write",
      "params": {
        "periphId": "modbus_dimmer",
        "register": 0,
        "value": 80
      }
    }
  ]
}

按键手动控制

{
  "name": "按键控制继电器",
  "enabled": true,
  "triggers": [
    {
      "type": "event",
      "params": { "periphId": "btn1", "event": "pressed" }
    }
  ],
  "actions": [
    {
      "type": "modbus_write",
      "params": {
        "periphId": "modbus_relay4",
        "register": 0,
        "value": 65280
      }
    }
  ]
}

状态回读

部分控制设备支持状态回读：

{
  "id": "modbus_relay4_status",
  "name": "继电器状态",
  "type": 1,
  "enabled": false,
  "pins": [16, 17],
  "params": {
    "protocol": "modbus_rtu",
    "slaveId": 10,
    "function": 1,
    "startRegister": 0,
    "registerCount": 4,
    "interval": 2000
  }
}

功能码 1（Read Coils）用于读取线圈状态。

注意事项

1. 功能码选择：线圈控制用功能码 5/15，寄存器控制用功能码 6/16
2. 写入确认：写入后建议回读状态确认执行成功
3. 互锁保护：相反动作（如正转/反转）需设计互锁逻辑，避免同时导通
4. 掉电记忆：部分继电器模块支持掉电记忆，重启后恢复上次状态
5. 响应超时：控制设备响应较快，超时设置建议 500-1000ms
6. 安全联锁：关键设备控制建议添加硬件急停按钮，不完全依赖软件控制