Bus-Segmente | ForgeIEC

Betrifft: ForgeIEC Studio tongs-* Anvil server (anvild)

Was ist ein Segment?

Ein Bus-Segment ist ein physisches Netzwerk auf einer Schnittstelle des PLC-Targets — Ethernet-Port (eth0, enp3s0) für Modbus TCP / EtherCAT / EtherNet-IP, serieller Port (/dev/ttyUSB0) für Modbus RTU / Profibus DP.

Pro Segment startet anvild genau einen Bridge-Daemon (tongs-modbustcp, tongs-ethercat, …). Dieser handhabt den Verkehr zu allen Devices im Segment.

Ein Projekt kann beliebig viele Segmente halten — jedes mit eigenem Protokoll, Schnittstelle und Polling-Takt. Eine schnelle EtherCAT-Achssteuerung (eth1, 1 ms) + eine langsame Modbus-TCP- Sensorerfassung (eth0, 100 ms) laufen parallel im gleichen Projekt.

Felder eines Segments

Die Struct-Definition liegt in editor/include/model/FBusSegmentConfig.h. Persistiert wird ein Segment im .forge-Projekt als <fi:segment> unter <fi:busConfig> (siehe Bus-Konfiguration).

Identität + Protokoll

Feld	Typ	Bedeutung
`segmentId`	UUID	Stabiler Primärschlüssel — automatisch beim Anlegen, nicht editierbar. Überlebt Rename, Protokoll-Wechsel, IP-Änderung.
`protocol`	Enum	`modbustcp` / `modbusrtu` / `ethercat` / `profibus` / `ethernetip`. Bestimmt welcher Bridge-Daemon startet.
`name`	String	User-Label (z.B. `"Halle1"`). Frei wählbar, im Tree + in Logs sichtbar, ist Teil des IEC-Namespaces (`anvil.Halle1.<Device>.<Var>`).
`enabled`	Bool	Ein-/Ausschalter. `false` = Bridge wird nicht gestartet, Devices bleiben offline. Default: `true`.

Schnittstelle + Routing

Feld	Typ	Bedeutung
`interface`	String	Netzwerk-Schnittstelle (`eth0`, `/dev/ttyUSB0`). Bridge gibt das an die Socket-/Serial-API weiter.
`bindAddress`	String (IP/CIDR)	Quell-IP für ausgehende TCP-Verbindungen, z.B. `192.168.24.100/24`. Leer = OS wählt automatisch.
`gateway`	String (IP)	Default-Gateway für Pakete die das lokale Subnet verlassen. Leer = kein Gateway.
`pollIntervalMs`	Int (ms)	Abfrageintervall der Bridge. `0` = so schnell wie möglich. Typisch: `100` für Modbus TCP, `0` für EtherCAT.

Network-Settings (Advanced)

Diese Felder decken Fälle ab in denen OS-Defaults nicht reichen — typisch: viele parallele TCP-Verbindungen pro Slave, lange-laufende Sessions über NAT, mehrere Subnetze auf einer NIC.

Feld	Typ	Bedeutung
`subnetCidr`	String (CIDR)	Lokales Subnetz des Segments. Erlaubt per-Device-Gateway-Overrides wenn die NIC mehrere Netze führt.
`sourcePortRange`	String `"min-max"`	TCP-Quellport-Pool, z.B. `30000-39999`. Leer = ephemerer OS-Bereich. Wichtig bei vielen parallelen Verbindungen zum selben Slave.
`keepAliveIdleSec`	Int (s)	Sekunden Leerlauf vor erstem TCP-Keep-Alive. `0` = OS-Default.
`keepAliveIntervalSec`	Int (s)	Abstand zwischen Probes. `0` = OS-Default.
`keepAliveCount`	Int	Anzahl fehlgeschlagener Probes bis Verbindung als tot gilt. `0` = OS-Default.
`maxConnections`	Int	Obergrenze des Verbindungspools. `0` = unlimitiert. Schutz vor Slave-Geräten mit harter Verbindungs-Obergrenze.
`vlanId`	Int (1..4094)	802.1Q-VLAN-Tag. `0` = ungetagged.

Protokoll-spezifische Settings

Im settings-Map (Key/Value) liegen Werte die nur für ein bestimmtes Protokoll Sinn ergeben:

Protokoll	Typische Settings
`modbustcp`	`port`, `timeout_ms`
`modbusrtu`	`serial_port`, `baud_rate`, `parity`, `stop_bits`
`ethercat`	`dc_sync_shift_ns`, `cycle_time_us`
`profibus`	`master_address`, `baud_rate`

Plus protokollunabhängig: log_level, log_file.

Edit-Pfad in ForgeIEC Studio

Im Bus-Tree-Panel beide Pfade gleichwertig:

Aktion	Wirkung
Einfach-Klick auf einen Segment-Knoten	`FPropertiesPanel` (rechts) zeigt alle Felder als Inline-Editoren. Änderungen werden bei `editingFinished` ins Projekt geschrieben + dirty-Flag gesetzt.
Doppelklick	Modal-Dialog `FSegmentDialog` mit gleichem Feld-Set, gruppiert in Allgemein / Protokoll / Advanced Network / Logging. OK übernimmt, Cancel verwirft.

Bridge-Lifecycle

Sobald Sie ein Segment anlegen + enabled=true setzen + speichern:

anvild erkennt das neue Segment beim nächsten Project-Push
anvild’s Subprocess-Manager spawnt den passenden Bridge-Daemon (tongs-<protocol>) mit der Segment-ID als Argument
Bridge öffnet die konfigurierte Schnittstelle + verbindet sich mit jedem Device
Live-Status läuft per Anvil-Zero-Copy-IPC zwischen Bridge und PLC-Runtime — keine TCP-Loopback-Latenz
Bei Bridge-Crash startet anvild den Daemon auto-neu; die PLC-Logik läuft ununterbrochen weiter

Bridge-Status pro Segment per MCP bellows.protocol_status abrufbar, oder direkt im Bus-Panel als Farb-Indicator (gruen/gelb/ rot/grau).

Beispiel: Modbus-TCP-Segment

[[bus_segments]]
segment_id     = "a3f7c2e1-7c4f-4e1a-9f9c-1a2b3c4d5e6f"
protocol       = "modbustcp"
name           = "Halle1"
enabled        = true
interface      = "eth0"
bind_address   = "192.168.24.100/24"
gateway        = ""
poll_interval  = 100

[bus_segments.settings]
port           = "502"
timeout_ms     = "2000"
log_level      = "info"
log_file       = "/var/log/forgeiec/halle1.log"

Effekt:

tongs-modbustcp startet auf eth0 mit Quell-IP 192.168.24.100
Polled alle Devices im 100-ms-Takt
Akzeptiert pro Request bis 2000 ms Antwortzeit vor Timeout
Logs nach /var/log/forgeiec/halle1.log
IEC-Variablen erreichen Sie als anvil.Halle1.<Device>.<...>