décembre 2025

Comment utiliser Modbus RTU avec TouchBerry Panel et UPSAFePi

Le Modbus RTU est un protocole de communication couramment utilisé dans l’automatisation industrielle pour connecter des équipements comme des capteurs, des actionneurs, et des systèmes de contrôle. Dans cet article, nous allons explorer comment utiliser le protocole Modbus RTU avec le TouchBerry Panel et un dispositif UPSAFePi, une solution pour assurer l’alimentation sans coupure (UPS) sur des systèmes critiques.

Le TouchBerry Panel combine la puissance d'un Raspberry Pi avec un écran tactile pour créer une interface utilisateur flexible pour les applications industrielles. UPSAFePi est une solution UPS (alimentation sans coupure) spécialement conçue pour protéger un Raspberry Pi contre les pannes de courant.

Qu'est-ce que le Modbus RTU ?

Le Modbus RTU (Remote Terminal Unit) est un protocole de communication série qui permet la transmission de données sur des réseaux industriels. Il fonctionne sur des lignes série (RS-232 ou RS-485), ce qui en fait un choix populaire pour les systèmes d’automatisation industrielle nécessitant une communication fiable entre plusieurs équipements.

Modbus RTU est utilisé pour connecter un maître (souvent un PLC ou un ordinateur) et des dispositifs esclaves (comme des capteurs ou des actionneurs). Il est très utilisé dans les systèmes SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) pour la surveillance et le contrôle des équipements industriels.

Pourquoi utiliser Modbus RTU avec le TouchBerry Panel ?

Le TouchBerry Panel de Industrial Shields offre une interface graphique avec écran tactile pour interagir facilement avec vos systèmes d'automatisation. Il intègre un Raspberry Pi comme cœur de la machine, offrant une flexibilité et une puissance de traitement élevées pour les applications industrielles.

En utilisant Modbus RTU avec le TouchBerry Panel, vous pouvez :

Communiquer avec des équipements industriels via des protocoles standards comme Modbus.
Créer des interfaces utilisateur simples et intuitives pour surveiller et contrôler des appareils comme des capteurs, des vannes, des moteurs, etc.
Ajouter une couche de sécurité avec UPSAFePi, un dispositif UPS qui garantit que votre système reste opérationnel même en cas de coupure de courant.

Prérequis pour utiliser Modbus RTU avec le TouchBerry Panel et UPSAFePi

Avant de commencer à utiliser Modbus RTU, assurez-vous de disposer des éléments suivants :

TouchBerry Panel avec Raspberry Pi intégré.
UPSAFePi, un module UPS qui protège le Raspberry Pi contre les pannes de courant.
Câbles et connecteurs RS-485 pour la communication Modbus.
Un logiciel pour configurer et programmer le TouchBerry Panel (par exemple, Node-RED ou Python).
Des équipements compatibles Modbus RTU (par exemple, des capteurs, des vannes, des moteurs).

Étapes pour configurer Modbus RTU avec TouchBerry Panel

1. Installer et configurer le TouchBerry Panel

Le TouchBerry Panel est basé sur un Raspberry Pi, qui fonctionne sous un système d'exploitation Linux comme Raspberry Pi OS. Vous devez d'abord installer le système d'exploitation sur la carte SD du Raspberry Pi et effectuer les configurations de base pour faire fonctionner votre TouchBerry Panel.

2. Connecter l'équipement Modbus RTU au TouchBerry Panel

Pour établir une communication Modbus RTU, vous devez connecter le TouchBerry Panel à vos équipements Modbus via une interface série RS-485. Le Raspberry Pi dispose de pins GPIO qui permettent de connecter un module RS-485 pour la communication série.

Voici les étapes pour connecter votre RS-485 au TouchBerry Panel :

Connectez le module RS-485 aux broches GPIO du Raspberry Pi. Vous aurez besoin de la bibliothèque pyModbus ou d'un autre logiciel compatible pour interagir avec le périphérique.
Connectez l’équipement Modbus RTU à l’autre extrémité du câble RS-485.

3. Installer la bibliothèque Modbus pour Python

La manière la plus courante de communiquer avec des dispositifs Modbus RTU sur un Raspberry Pi est d'utiliser la bibliothèque pyModbus en Python. Voici comment l'installer et l'utiliser pour lire et écrire des données à partir de votre équipement Modbus.

Installer pyModbus :

Ouvrez un terminal sur le Raspberry Pi et exécutez la commande suivante pour installer pyModbus :

sudo pip3 install pyModbus
Configurer la communication Modbus RTU :

Une fois la bibliothèque installée, vous pouvez utiliser un script Python pour configurer la communication Modbus RTU et interagir avec les dispositifs esclaves.

Voici un exemple simple de script Python pour lire des données depuis un dispositif Modbus RTU :

from pymodbus.client.sync import ModbusSerialClient as ModbusClient # Configuration du client Modbus RTU client = ModbusClient(method='rtu', port='/dev/ttyAMA0', baudrate=9600) client.connect() # Lire les 10 premiers registres à partir de l'adresse 0 result = client.read_holding_registers(0, 10, unit=1) if result.isError(): print("Erreur lors de la lecture des registres") else: print("Données lues :", result.registers) client.close()

Dans ce script :
- method='rtu' : spécifie que nous utilisons le mode Modbus RTU.
- port='/dev/ttyAMA0' : désigne le port série utilisé pour la communication RS-485 (sur le Raspberry Pi).
- baudrate=9600 : définit la vitesse de transmission.
- client.read_holding_registers(0, 10, unit=1) : lit 10 registres à partir de l'adresse 0 sur l'esclave Modbus avec l'ID d'unité 1.

4. Créer l'interface utilisateur avec Node-RED ou Python

Une fois la communication établie avec les dispositifs Modbus, vous pouvez créer une interface utilisateur graphique pour interagir avec ces dispositifs. Voici deux options pour créer cette interface :

Node-RED :
Node-RED est un outil de programmation visuelle très populaire pour les projets IoT et d'automatisation industrielle. Vous pouvez créer des flux Node-RED pour recevoir des données Modbus et contrôler des appareils.

Vous pouvez utiliser le nœud Modbus de Node-RED pour interagir avec vos équipements Modbus et afficher les données sur le TouchBerry Panel. Vous pouvez également configurer des alertes ou des commandes pour contrôler des actionneurs, comme des vannes ou des moteurs.
Python avec Tkinter :
Si vous préférez utiliser Python, vous pouvez créer une interface graphique avec Tkinter pour afficher les données Modbus en temps réel et permettre à l'utilisateur de contrôler les dispositifs.

Voici un exemple de code pour afficher une interface simple avec Tkinter :

import tkinter as tk def update_data(): # Lire les données Modbus ici et mettre à jour l'interface label.config(text="Valeur : {}".format(result.registers[0])) root = tk.Tk() root.title("Interface Modbus") label = tk.Label(root, text="Valeur : ", font=("Arial", 20)) label.pack() button = tk.Button(root, text="Mettre à jour", command=update_data) button.pack() root.mainloop()

5. Ajouter UPSAFePi pour la protection de l’alimentation

Enfin, pour garantir que votre TouchBerry Panel et votre Raspberry Pi restent opérationnels même en cas de coupure de courant, vous pouvez utiliser UPSAFePi, un module UPS spécialement conçu pour le Raspberry Pi. Ce module vous permet de maintenir une alimentation stable pendant les interruptions de courant, ce qui est crucial pour les applications industrielles sensibles.

Vous pouvez connecter UPSAFePi au Raspberry Pi via les broches GPIO, et il assurera l’alimentation en cas de coupure, permettant au système de continuer à fonctionner sans perte de données.

Conclusion

En utilisant Modbus RTU, le TouchBerry Panel, et UPSAFePi, vous pouvez créer des solutions robustes et fiables pour la communication industrielle, le contrôle des équipements et la gestion de l’alimentation dans vos systèmes d’automatisation. Modbus RTU permet une communication fiable avec des équipements à distance, et le TouchBerry Panel vous offre une interface graphique simple pour interagir avec ces équipements. Avec UPSAFePi, vous pouvez être assuré que votre système restera en fonctionnement, même en cas de panne de courant.

Points Clés :

Modbus RTU est un protocole de communication essentiel pour l'automatisation industrielle.
Le TouchBerry Panel permet de créer une interface graphique pour contrôler les dispositifs Modbus.
UPSAFePi assure une alimentation sans coupure pour garantir la continuité de votre système.