通讯协议学习笔记.docx
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通讯协议学习笔记
在UnityPro中，800系列I/O模块遵循平面地址映射系统。
为确保正常工作，每个模块都需要确定位和（或）字的数量。
IEC寻址系统等效于984LL寄存器寻址。
请按以下方式指定：
∙0x现对应于%Mx
∙1x现对应于%Ix
∙3x现对应于%IWx
∙4x现对应于%MWx
下表显示了984LL表示形式和IEC表示形式之间的关系。
输出和输入
984LL表示形式
寄存器地址
IEC表示形式
系统位和系统字
存储器地址
I/O地址
输出
0x
系统位
%Mx
%Qx
输入
1x
系统位
%Ix
%Ix
输入
3x
系统字
%IWx
%IWx
输出
4x
系统字
%MWx
%QWx
示例
以下示例显示了984LL寄存器寻址与IEC寻址的关系：
000001现对应于%M1
100101现对应于%I101
301024现对应于%IW1024
400010现对应于%MW10
访问I/O数据值
可以使用拓扑寻址来访问I/O数据项。
请使用下面的表示形式在UnityPro中标识模块在800系列I/O模块中的拓扑位置：
%[\b.e\]r.m.c[.rank]
其中：
∙b=总线
∙e=设备（子站）
∙r=机架
∙m=模块插槽
∙c=通道
注意：
寻址时，
1.在本地机架中[\b.e\]缺省设置为\1.1\，不需要指定。
2.rank（序号）是一个索引，用于标识具有相同数据类型的对象的不同属性（值、警告级别、错误级别）。
3.序号从零开始，如果序号为零，则忽略该项。
读取值：
示例
读取
操作
从位于本地机架的插槽6中的模拟量模块的通道7中读取输入值（序号=0）：
输入
%IW1.6.7[.0]
从位于RIO总线2的子站3中的模拟量模块的通道7中读取输入值（序号=0）：
输入
%IW\2.3\1.6.7[.0]
从位于本地机架的插槽6中的模拟量模块的通道7中读取"超范围"值（序号=1）：
输入
%I1.6.7.1[.0]
IODDT寻址
IODDT允许通过用户定义的变量来处理与通道相关的所有信息（位和寄存器）。
此变量在UnityPro数据编辑器中定义，方法是：
为模块选择合适的IODDT作为数据类型，并使用以下语法指定模块的拓扑地址：
%CH[\b.e\]r.m.c
其中：
∙b=总线
∙e=设备（子站）
∙r=机架
∙m=模块插槽
∙c=通道
下面是本地机架的插槽4中的热电偶输入模块的IODDT的一个示例：
I/O模块的通道编号通常从1开始递增计数，直到达到所支持通道的最大数目为止。
但是，该软件从0开始编号，对应于字中的最低有效位（LSB）。
QuantumI/O模块将自己的最低通道映射到最高有效位（MSB）。
下图显示I/O通道与字中的各位的映射关系：
字寻址与位寻址
大体上，离散I/O模块可以配置为使用字格式或位格式发送其I/O数据。
这可以在配置时通过选择%IW（%MW）或%I（%M）来实现。
如果需要从配置为使用I/O字的I/O模块访问单个位，则可以使用语法%word.bit。
下表提供了I/O点编号和以位以及字寻址表示的相关I/O地址之间的联系。
该表显示主机架中的一个32点输入模块，插槽4配置为起始地址%I1或%IW1：
寻址模块状态数据
除了可能的与通道相关的诊断数据外，也可以使用与模块相关的状态字节。
子站中所有模块的状态信息均由%IW字构成的表管理。
该表的起始地址可以在子站的配置屏幕中输入。
此信息无法通过拓扑寻址访问。
简介
本部分提供下列QuantumRIO模块的信息：
RIO模块
子站位置
通讯通道
总线电流要求
140CRA93100
远程（子站）
1
600mA
140CRA93200
远程（子站）
2
750mA
140CRP93100
本地（主站）
1
600mA
140CRP93200
本地（主站）
2
750mA
远程I/O头单通道模块与系统控制CPU模块安装在同一背板中。
RIO头用于在CPU与RIO子站模块（安装在单独的背板中）之间双向传输数据。
同轴电缆网络用于在RIO头模块与一个或多个RIO子站模块之间进行互连。
一般规格
一般规格
总线电流要求
600mA
功耗（典型值）
3W
隔离
500VDC同轴电缆中心导体接地
控制器支持的最大CRP数
1
子站类型
Quantum
200系列
500系列或
SY/MAX（任意混合）
子站数
最大31
字数/子站
64In/64Out
ASCII
2个端口/子站，最多32个端口（16个子站）
需要在RIO子站上使用：
AS-P892-000
AS-J892-101/102或
AS-J290-0X0
连接/传送
连接/传送
同轴端接
内部75欧姆
同轴屏蔽
连接到机箱接地点
数据传输速率
1.544Mb
动态范围
35dB
外部接口
一个"F"型凹型连接器，带直角适配器
诊断
诊断
加电
双端口存储器检查
LAN控制器检查
运行时
执行校验和
RAM地址/数据
Quantum分布式I/O（DIO）子站模块
简介
本部分提供有关下列QuantumDIO模块的信息：
DIO模块
源极电压
通讯通道
总线电流要求
140CRA21110
115/230VAC
1
3A
140CRA21210
115/230VAC
2
3A
140CRA21120
24VDC
1
3A
140CRA21220
24VDC
2
3A
QuantumDIO是在ModbusPlus网络上实现的。
CPU或NOM模块通过其ModbusPlus端口可以用作网络主站模块。
QuantumDIOModbusPlus子站适配器专用于通过屏蔽双绞电缆（ModbusPlus）将QuantumI/O模块链接到主站。
DIO子站模块还通过24VDC或115/230VAC电源为I/O供电（最大3A）。
在使用中继器的情况下，每个DIO网络最多可支持63个分布式子站。
注意：
在装有140CRA211x0模块的DIO机架中，不能使用140DSI35300模块。
ModbusPlus网络选件模块（NOM）
本部分提供有关下列Quantum网络选件模块的信息：
NOM
通讯通道
总线电流要求
140NOM21100
1个Modbus（RS-232）串行口
1个ModbusPlus网络（RS-485）端口
780mA
140NOM21200
1个Modbus（RS-232）串行口
2个ModbusPlus网络（RS-485）端口
780mA
140NOM25200
1个Modbus（RJ45）端口
2个ModbusPlusonFiber（包括光接收器和光发射器）
750mA
下图显示ModbusPlus140NOM21100模块的各部件。
两个三档滑动开关位于单元的前面板上。
左侧的开关未使用。
右侧的三档滑动开关用于为ModbusPlus选件模块附带的Modbus（RS-232）端口选择通讯参数设置。
存在三个选项，如下图所示。
下图显示前面板开关。
注意：
如果左侧的开关位于上部，右侧的开关设置为构件，则对于固件版本2.20，桥接模式被禁用。
这意味着Modbus和ModbusPlus之间的网络连接被锁定。
当前面板开关设置为RTU或ASCII模式时，NOM硬件缺省模式为桥接模式。
当控制器联网后，连接到NOMModbus端口的面板设备可以与它所连接到的控制器通讯，并登录到ModbusPlus网络上的任意节点。
NOM模块配有一个9针RS-232C连接器，该连接器支持Modicon的专有Modbus通讯协议。
下面是9针和25针连接的Modbus端口引脚配置连接。
下图分别显示了9针（左图）和25针（右图）的Modbus端口引脚连接。
下表显示上图中引脚名称缩写的解释。
TX：
传输数据
DTR：
数据终端就绪
RX：
接收数据
CTS：
清除发送
RTS：
请求发送
N/C：
未连接
DSR：
数据设置就绪
CD：
载波检测
下图显示9针便携式计算机的Modbus端口引脚连接。
140NOM25200：
ModbusPlus选件模块10Base-FL
概述
使用光纤ModbusPlus模块，可以通过光缆连接到ModbusPlus节点。
使用光纤可带来很多好处。
其中包括：
∙两个节点之间的距离更长（可达3千米），从而可提高网络的总长度。
∙光纤介质不受电磁干扰、射频干扰和雷电的影响。
∙可实现许多危险工业环境所必需的本安型链路。
∙在链路上的各端点之间实现总的电气隔离。
总线配置
当需要连接许多光纤节点时往往使用这种类型的配置。
使用这种配置可延长标准ModbusPlus网络的距离，但必须改用光纤介质。
使用此类网络可跨越5千米的距离，并可连接多达32个QuantumNOM252节点。
以下各图分别显示混合光纤/双绞线总线配置网络和纯光纤总线配置网络中的NOM 252 00模块。
注意：
在此配置下，单个节点失效将使网络的其余部分无法工作。
注意：
光纤上节点之间的距离受限于端到端之间的最大允许功率损耗（3千米，62.5毫米光纤）。
功率损耗包括光缆衰减、光纤接收器和发射器端口上的连接器损耗以及3dB的系统余量。
在此配置下，末端的NOM 252 00将使FRNGoffLED处于活动状态。
它还会在梯形图逻辑的MBPSTAT中显示光缆B组帧错误。
树形配置
使用树型配置可以在ModbusPlus和NOM25200网络的布局方面获得更大的灵活性。
下图为树型配置示例。
为了延伸电气链路之间的通讯，可能需要连接其他中继器。
自愈环配置
如果使用混合光纤/双绞线网络，则通过连接（直接连接或使用光纤中继器）第一个和最后一个NOM 252 00的未用光纤端口可实现此配置。
此类型的连接具备上述配置的所有优点，除此之外，还具备内在的冗余性。
如果自愈环中任意两个Quantum模块之间的连接断开，则网络会自动重新配置为总线网络，从而使通讯得以继续。
光缆
建议使用62.5/125毫米光缆（例如，AMP 503016-1、AMP 502986-1或同等型号），光缆在大多数配置中的最大衰减为3.5 dB/km。
注意：
对于Modicon，建议使用52-0370-000光缆。
注意：
所有光缆在终结端的最大直径不得超过3毫米。
一般规格
一般规格
功耗
4W（典型值）
总线电流要求
780mA
外部电源
不需要
通讯端口
通讯端口
光端口
2（包括光接收器和光发射器）
Modbus端口
1个RJ45（耳机插孔型）连接器
诊断
诊断
加电
RAM
RAM地址
执行校验和
处理器
运行时
RAM
RAM地址
执行校验和
光传送
光传送
接口
ST型连接器
脉冲宽度失真和抖动
5纳秒或更低
波长
820纳米
功耗预算（包括3dB系统余量）
50/125微米光纤-6.5dB
62.5/125微米光纤-11dB
100/140微米光纤-16.5dB
点对点连接的最大距离
使用50微米光纤时，为2千米
使用62.5微米光纤时，为3千米
使用100微米光纤时，为3千米
自愈环配置中的最大系统长度
使用62.5微米光纤时，为10千米
光发射器规格
光发射器规格
光功率（用1米测试光纤测量）
在50/125微米光缆中为-12.8...-19.8dBm平均功率
在62.5/125微米光缆中为-9.0...-16dBm平均功率
在100/140微米光缆中为-3.5...-10.5dBm平均功率
上升/下降时间
20纳秒或更低
无收发（"断"泄漏）
-43dBm
光接收器规格
光接收器规格
接收器灵敏度
-30dBm平均功率
动力范围
-20dB
检测到无收发
-36dBm
140NOExxxxx：
以太网模块概述
TCP/IP以太网模块
使用QuantumTCP/IP以太网模块，Quantum控制器可通过TCP/IP（事实上的标准协议）与以太网上的设备通讯。
可将以太网模块插入到现有Quantum系统，然后通过光纤或双绞电缆连接到现有以太网。
Sy/Max以太网模块
QuantumSy/Max以太网模块是可以放置到Quantum背板中的接口，可将Quantum控制器连接到Sy/Max设备和应用程序。
主要以太网服务
140 NOE 771（-00、-01、-10、-11）和140 NWM 100 00型号的主要以太网服务如下所示：
服务
-00
-01
-10
-11
NWM
HTTP服务器
X
X
X
X
X
FTP服务器
X
X
X
X
X
闪存文件系统
X
X
X
X
X
BOOTP客户端
X
X
X
X
X
地址服务器
X
X
X
X
SNMPV2代理（网络管理服务）
X
X
X
X
X
Modbus消息传递
X
X
X
X
X
I/O扫描器
X
X
X
热备
X
X
全局数据（发布/订阅）
X
X
带宽监控
X
X
故障设备更换（服务器）
X
X
增强的Web诊断
X
X
X
Schneider专用MIB
X
X
X
FactoryCast应用程序
X
X
X
用户编程网页
X
X
X
JAVA虚拟机
X
光纤连接
X
X
X
X
RJ-45连接
X
X
X
X
时间同步服务
X
电子邮件通知服务
X
X
注意：
在详细描述主要功能时，只指出了NOE系列中的模块。
根据上表中列出的属性，这些功能也可用于140NWM10000模块。
注意：
在UnityPro软件中，140NWM10000模块在TCP/IP常规网络系列中设置，尽管它属于TCP/IPFactoryCast网络系列。
因此，该模块不支持上述服务（I/O扫描、全局数据、地址服务器、带宽监控）。
然而，可以在UnityPro的TCP/IP常规网路配置中选择这些服务。
（即使这些服务已经过配置，也无法与该模块配合使用）。
每个CPU的最大网络数量
下表总结了每个CPU的最大网络数量，这里的"网络"是指NOE、MODBUS+及任何其他通讯模块的总和：
ModiconQuantumCPU类型
支持的网络数量
140CPU31110
2
140CPU43412A
6
140CPU53414A
6
140CPU65150
6
140CPU65160
6
140CPU67160
6
140CPU67261
6
前面板组件
以太网模块的前面板包含标识标记、颜色代码和LED显示屏。
IP地址的可写区域、全局地址标签和两个以太网电缆连接器位于前面板的可拆卸盖板后面。
下表说明了上图中显示的前面板组件：
组件
描述
LED指示灯面板
指示模块、模块连接的光纤或以太网通讯网络的状态。
IP地址区域
提供可写区域，以记录分配给模块的IP地址。
全局地址标签
指示出厂时分配给模块的全局以太网MAC地址。
100BASE-FX连接器
提供MT-RJ插槽，用于连接100MB光纤以太网电缆。
10/100BASE-T连接器
提供RJ-45插槽，用于连接以太网屏蔽双绞电缆。
140NOE211x0：
TCP/IP10Base-T以太网模块
规格表
功耗
5W
总线电流要求
1A
协议
以太网端口可传送和接收封装在TCP/IP协议中的Modbus命令。
端口
一个10BASE-T以太网（RJ-45）端口。
数据传输频率
10Mbps
与Quantum控制器的兼容性
所有，至少V2.0
出厂时固定
仅限140NOE21110
140NOE251x0：
TCP/IP10Base-FL以太网模块
光缆
140NOE31100：
SY/MAX10Base-T以太网模块
QuantumSY/MAX以太网模块用于双绞电缆连接，它为Quantum自动化系列系统提供通过以太网连接到SY/MAX设备的接口。
SY/MAX寻址
确保在配置过程中为该模块分配了唯一的SY/MAX子站编号
140NOE35100：
SY/MAX10Base-FL以太网模块
140NOE77100：
TCP/IP10/100以太网模块
功能
Quantum140NOE77100，10/100以太网模块是Quantum以太网TCP/IP模块系列中的最新型号，其作用是使Quantum可编程逻辑控制器（PLC）能够通过以太网与设备通讯。
140NWM10000：
TCP/IP10/100以太网模块
规格表
功耗
4.5W
总线电流要求
900毫安
协议
以太网端口可传送和接收封装在TCP/IP协议中的Modbus命令。
端口
一个100BASE-FX光纤（MT-RJ）端口。
一个10/100BASE-T（RJ-45）端口。
与Quantum控制器的兼容性
所有，至少V2.0
出厂时固定
是
I/O扫描器
否
140EIA92100：
AS-i主站通讯模块
功能
QuantumAS-i主模块在总线主模块与传感器/执行器从站之间提供AS-i通讯。
一个主模块可控制31个从站。
在单个控制系统中可使用多个主模块。
这些传感器/执行器可以位于本地CPU、RIO或DIO子站适配器中。
注意：
不能通过此模块来直接使用AS-i总线上的模拟量从站（配置文件7.1、7.2、7.3和7.4）。
140EIA92100AS-i模块的规格：
主设备配置文件
M2
总线长度
无中继器的情况下最大100米
I/O
124IN/124OUT
从站数
最大31
电源
30VDC（120mA最大值）
扫描时间
156毫秒x（n+2），如果n<31
156毫秒x（n+1），如果n=31
传送速度
167kb/s
极性反接
非破坏性
总线电流要求
最大250mA
功耗
最大2.5W
安装
本地、RIO、DIO
双绞线长度
在标准的以太网接线方案中，Quantum以太网模块等网络节点通过电缆连接到中央集线器或交换机上的端口。
节点之间的最大电缆长度取决于这些节点是通过集线器还是通过交换机进行连接的，如下表所述：
设备类型
从节点到集线器/交换机的最大电缆长度
任意二个节点间集线器/交换机的最多个数
网络节点间的最大距离
集线器
10BASE-T：
100米
3
500米
交换机
10/100BASE-T：
100米
100BASE-FX：
2千米
无限制
无限制
使用集线器时10BASE-T距离
10BASE-T接线允许3个集线器，一条链路的最大距离为100米（325英尺），整个网络直径为500米（1625英尺）。
使用交换机时10/100BASE-T电缆距离
10/100BASE-T接线的链路最大距离为100米。
对交换机的数量没有限制。
100BASE-FX
100BASE-FX多模光缆（1300纳米）的最大线缆段长是2千米。
对于在该距离上部署的交换机的数量没有限制。
NOE使用的端口号
下表包含NOE使用的端口号：
协议
端口号
Modbus/TCP
TCP502
HTTP
140NOE771xx能够在任意时刻通过10/100BASE-T或100BASE-FX以太网网络进行通讯，但不能同时通过这两种网络进行通讯
ModiconQuantumUnity以太网服务
地址服务器
BOOTP服务器
注意：
140NOE771xx型号上提供BOOTP服务器。
引导程序协议（BOOTP）软件与RFC951兼容，用于为以太网网络上的节点分配IP地址。
网络上的设备（主机）在初始化序列过程中发出BOOTP请求。
收到该请求的BOOTP服务器将从其数据库中提取所需的IP地址信息，并将这些信息放在发送给发出请求的设备的BOOTP响应消息中。
设备将使用BOOTP服务器分配的IP地址处理所有网络通讯。
注意：
要使BOOTP正常工作，您需要正确配置以下内容：
∙IP地址
∙子网掩码
∙网关地址
NOEBOOTP服务器
NOE 771 xx模块附带BOOTP服务器。
此功能允许您将IP地址提供给NOE 771 xx所服务的所有I/O设备。
提供内置于NOE 771 xx模块中的BOOTP服务器后，将不需要外部的BOOTP服务器。
注意：
NOE 771 xx的BOOTP服务器不能提供自己的IP地址。
可以通过NOE 771 xx的HTTP网页配置模块的BOOTP服务器。
使用UnityPro编辑器配置140 CPU 651 x0。
配置操作允许您向BO
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