FM020做为MODBUS主站的使用说明Word下载.docx

FM020做为MODBUS主站的使用说明Word下载.docx

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DPA和DPB为冗余PROFIBUS-DP总线接口，对于单PROFIBUS-DP总线结构，

可以任选其一连接使用。

注：

工程实施中推荐使用DP专用接头连接PROFIBUS-DP通讯接口至

PROFIBUS-DP总线。

（3）MODBUS通讯接口引脚定义：

FM020模块有2个MODBUS通讯接口。

1个支持RS485，1个支持RS232。

2

个通讯口不能同时使用，只能二选其一。

使用RS485方式通讯时建议采用阻抗匹配、低衰减的RS485专用电缆。

单

层屏蔽的电缆屏蔽层应一端接地；

双层绝缘隔离型的电缆屏蔽层其外层（含铠

装）应两端接地，内层屏蔽则应一端接地。

（4）电源接口引脚定义：

FM020模块需要提供24VDC工作电源。

（5）终端匹配电阻的设置：

在矩距离传输时可以不需要连接终端电阻，即一般在300米以下不需要连

接终端电阻，传输距离超过300米应连接终端电阻。

为了抑制干扰，终端电阻

应接入在RS485总线最后一台设备之后。

DIP开关“DPTR”和“MODBUSTR”用来设置PROFIBUS-DP及MODBUS总线

的RS485接口是否连接终端匹配电阻。

DIP开关各个开关的状态要一致，如果需

要连接终端匹配电阻则全部拨到“ON”位置，如果需要断开终端匹配电阻则全

部拨到“OFF”位置。

（6）模块地址的设置：

DIP开关“DPSlaveadds”用于设置FM020模块

的PROFIBUS-DP从站地址。

开关位于“ON”位置时，该位二进制数值为“0”。

开关位于“OFF”位置时，该位二进制数值为“1”。

根据DIP开关的组合，PROFIBUS-DP从站地址的

设置范围为：

0～125

模块地址的换算公式如下图所示：

例如：

图中拨码开关的从高位到低位依次设定为“100001”，对应的十进

制数值33就是FM020模块的DP从站地址。

3.作为MODBUS主站的使用方法

（1）添加GSD文件：

将FM020主站GSD文件“FM020-Master.GSD”拷贝至

D:

\TARGET\HollySys\PCBasedIO文件夹下。

文件夹路径可能有所不同。

如果文件存在，可略过此步。

（2）添加自定义设备并定义设备：

a）运行MACSV“设备组态”，进入“IO设备”组态环境。

点击菜单条中“查看

（V）”菜单下的“自定义设备（C）”命令。

b）点击弹出对话框中的“所属链路”列表框，选中列表中的“DP”一项。

c）右击右侧列表上方的“引入的GSD文件”，点击弹出菜单中的“引入”命令。

d）在弹出对话框中选中FM020主站GSD文件“FM020-Master.GSD”，点击“打

开”按钮。

如果没有错误，消息框会显示“GSD文件引入成功”。

e）GSD文件引入成功后，会在对话框右侧列表中增加一项——“FM020-Master”。

f）右击右侧列表中的“FM020-Master”，点击弹出菜单中的“定义设备”命令。

运行“定义设备”命令后会出现设备定义对话框。

g）根据实际通讯的数据类型及长度进行配置：

设备名称必须为FM020-M；

必须添加通讯状态字——“status”和通讯控制

字——“control”模块；

接下来配置输入和输出模块。

“status”为设备状态模块，一个字节输入，各个位含义如下表：

第1位表示是否有Modbus从站设备离线，当回复超时并且达到最大重发次数时

置为1，最大重发次数可通过组态参数配置。

根据此位可以判断此时上报的数据

是否有效。

第2～5位表示异常功能码，如果多个从站都有异常时，此变量滚动显示。

第6位表示主、备用状态，“1”表示主状态，此时“RUN”灯常亮；

“0”表示备

用状态，此时“RUN”灯闪烁。

第7位表示“CRC”、“LRC”或“奇偶校验”错误，“1”表示有错误发生，“0”

表示正常。

第8位暂时为保留位，无实际意义。

“status”状态模块除第6位上报64次后清零。

“control”为设备控制模块，一个字节输入，各个位含义如下表：

第1位表示是否启动Modbus通讯，“1”表示启动，此时“RUN”灯常亮；

“0”

表示不启动，此时“RUN”灯闪烁。

第2位表示读允许，只允许Modbus读命令，“1”表示允许，“0”表示不允许。

第3位表示写允许，只允许Modbus写命令，“1”表示允许，“0”表示不允许。

“status”和“control”模块可以控制FM020模块的冗余通讯，预定条件如下：

①两个FM020模块初始时同时上电初始化后都进入备用状态，不进行Modbus通

讯，接收到上位机下发的控制命令后，此时DP从站地址编号偏小的FM020模

块为主，DP从站地址编号偏大的FM020模块为备。

如果两个FM020模块初始

时先后依次上电，则先上电FM020模块的为主，先后电FM020模块的为备。

②正常运行后，一个FM020模块处于工作状态，另一个FM020模块处于备用状

态。

上位机在一定周期内判断工作的FM020模块上报的“status”状态字，

如果有故障发生，并且备用的FM020模块的DP工作正常，上位机则通过

“control”控制字下发命令停止工作的FM020模块，同时启用备用的FM020

模块。

如果备用的FM020模块存在DP故障，则不进行切换。

③正常运行后，一个FM020模块处于工作状态，另一个FM020模块处于备用状

上位机在一定周期内判断工作的FM020模块的DP状态，如果有DP通讯

故障发生，并且备用的FM020模块的DP工作正常，上位机则通过“control”

控制字下发命令启用备用的FM020模块，同时上位机复位原先运行的FM020

模块DP状态及“control”控制字中的“RUN”位和“status”状态字中的

“RUN_STANDBY”位。

如果备用的FM020模块的DP故障，则不进行切换。

④当两个FM020模块的DP均正常，而Modbus均断线时，会不停的切换巡检。

⑤当“CRC”、“LRC”、“奇偶校验”、Modbus异常功能码等错误发生，不会进行

切换。

⑥当两个FM020模块的反馈主/从状态均为主，则重新初始化模块（过程与上电

初始化过程相同）。

⑦当FM020模块的DP通讯故障时，则停止FM020的Modbus通讯。

每个Modbus从站设备可以对应一种功能的Modbus模块，所以一共可以添加18

个Modbus模块，FM020模块（主站）与Modbus模块类型的对应关系如下表：

选中已添加模块的模块号，点击“模块定义”按钮，分别在对应的“模块字节

定义”对话框中选择需要的数据类型进行“通道类型定义”后，点击“加入”。

本例定义中添加了8位读入（1xxxx）；

8位写出（0xxxx）；

8字读入（4xxxx）；

8字写出（4xxxx）。

h）“模块定义”完成后，点击“确定”按钮，将在右侧已添加的“FM020-Master”

下会增加一项自定义的设备——“FM020-M”。

i）点击“保存”按钮，将已添加的设备定义保存。

（3）添加设备并设置设备属性：

a）右击现场控制站中的“DP”，点击弹出菜单中的“添加设备”命令。

b）在弹出的“添加IO板”对话框中选中“FM020-M”，点击“加入”按钮，将

设备设备加入DP总线。

c）右击现场控制站中“DP”总线下的“FM020-M”，点击弹出菜单中的“设备属

性”命令。

d）在弹出的“DP/PA设备参数设定”对话框中调整参数。

①将更改设备地址与模块上DIP开关地址设置一致（注：

不能与DP总线上其它

模块的地址相同）；

将“用自动生成的设备参数”前的勾选去掉。

本例中“设备地址”为“90”。

②根据需要修改用户区参数：

双击“用户参数区”内的需要修改的数值区或其前的字节代号，会弹出“参数

设定”对话框。

根据需要输入合适的数值后，点击“确认”按钮。

用户区参数定义如下：

注意：

数值显示格式为16进制格式，参数设定输入为10进制格式。

l字节2：

通讯波特率设置，数值代码与通讯波特率的对应关系如下：

0——300；

1——1200；

2——2400；

3——4800；

4——9600；

5——19200；

6——38400；

7——57600；

8——115200；

l字节3：

校验设置，数值代码与校验的对应关系如下：

0——无校验；

1——偶校验；

2——奇校验；

l字节4：

主/从站设置，数值代码与主/从站的对应关系如下：

0——MODBUS主站；

1——MODBUS从站；

l字节5：

数据传输方式设置，数值代码与数据传输方式的对应关系如下：

0——RTU方式；

1——ASCII方式；

l字节6：

数据更新方式设置，数值代码与数据更新方式的对应关系如下：

。

0——在所有MODBUS命令结束后更新；

1——在每条MODBUS命令结束后更新；

l字节7：

超时时间设置。

1——10ms

2——20ms

3——30ms

4——40ms

5——50ms

6——60ms

8——80ms

10——100ms

12——120ms

15——150ms

20——200ms

25——250ms

30——300ms

35——350ms

40——400ms

45——450ms

50——500ms

55——550ms

60——600ms

65——650ms

70——700ms

75——750ms

80——800ms

85——850ms

90——900ms

95——950ms

100——1000ms

110——1100ms

120——1200ms

130——1300ms

140——1400ms

150——1500ms

160——1600ms

170——1700ms

180——1800ms

190——1900ms

200——2000ms

210——2100ms

220——2200ms

230——2300ms

240——2400ms

250——2500ms

255——2550ms

l字节8：

RS232/RS485方式设置，数值代码与RS232/RS485方式的对应关系

如下：

0——RS232方式；

1——RS485方式；

l字节9：

最大重复次数设置，表示从站通讯超时后最大的重试次数。

本例中

通讯波特率——9600；

校验——无校验；

主/从站方式——MODBUS主从站；

数据

传输方式——RTU；

数据更新方式——在每条MODBUS命令结束后更新；

超时时

间——200ms；

RS232/RS485方式——RS485；

MODBUS从站地址——2；

用户区参数定义如下。

字节2：

设置为数值4；

字节3：

设置为数值0；

字节4：

字节5：

字节6：

设置为数值1；

字节7：

设置为数值20；

字节8：

字节9：

设置为数值10；

（4）设置通道属性：

a）右击现场控制站中“DP”总线下的“FM020-M”，点击弹出菜单中的“通道属

b）在弹出的“通道参数设置”对话框中调整参数

设备号——MODBUS从主站的设备地址。

地址——MODBUS从站通讯数据的起始地址。

设备号范围为1～247。

地址由1起始。

如果从站的报文地址由1起始，地

址设置需要减1。

读取基址为1的从站的101号地址的数据时，则需在设

置中将地址定义为100。

双击“通道参数设置”对话框内需要修改的设备号单元格，会弹出“参数设定”

对话框。

根据需要输入相应的设备号数值后，点击“确认”按钮。

双击“通道参数设置”对话框内需要修改的地址单元格，会弹出“参数设定”

参数设置完成后，点击“通道参数设置”对话框的“确认”按钮。

read8bits（1xxxx）设备号——2；

read8bits（1xxxx）地址——100；

write8bits（0xxxx）设备号——2；

write8bits（0xxxx）地址——200；

read8words（4xxxx）设备号——2；

read8words（4xxxx）地址——1000；

write8words（4xxxx）设备号——2；

write8words（4xxxx）地址——2000；

参数设置完毕后，对IO设备组态进行编译并保存，退出设备组态编辑环境。

（5）进行数据库联编

在数据库总控中打开工程，完全编译工程。

（6）控制器算法中的通讯组态

在“资源”选项卡中，选中“MACSV配置”，打开“HardwareConfiguration”。

FM020模块属性“Baseparameters”选项卡的参数如下图，节点ID、输入、输

出、诊断地址由系统自动分配。

此选项卡的参数建议使用自动生成的参数即可。

FM020模块属性“DPparameters”选项卡的参数如下图，检查站地址的参数值

是否与IO设备组态中FM020模块的DP地址设置一致，其余参数建议使用自动

生成的参数即可。

本例中：

IO设备组态中FM020模块的DP地址设置为“90”。

点击“GSD文件…”按钮可以查看设备GSD文件的内容。

FM020模块属性“Input/Output”选项卡的参数如下图。

检查“SelectedModules”中的模块属性中的“MODBUSSlaveNo.”及

“start_address”的设置是否正确。

如果不正确，需要在IO设备组态中FM020

模块的“通道属性”中重新设置，并编译保存后进行数据库完全编译操作。

FM020模块属性“Userparameters”选项卡的参数如下图，检查通讯波特率、

校验、主/从站、数据传输方式、数据更新方式、超时时间、RS232/RS485方式、

最大重复次数等参数值的设置是否正确。

如果不正确，需要在IO设备组态中

FM020模块的“设备属性”中重新设置，并编译保存后进行数据库完全编译操作。

FM020模块属性“Groups”选项卡的参数如下图，建议使用自动生成的参数即可。

FM020模块属性“Moduleparameters”选项卡的参数如下图，建议使用自动生

成的参数,即允许诊断。

本例中，在控制器算法中建立了一个方案页，参考“资源”选项卡的“MACSV配

置”项“HardwareConfiguration”中系统为FM020模块自动分配的地址定义

变量，同时在算法中为控制字“status”赋值“7”,启动FM020模块的Modbus

通讯并允许读、写操作。

本例中，将FM020模块的Modbus接口与运行有Modbus从站仿真软件“Modbus

Slave”的计算机通讯口相连接，对仿真软件做相应的配置，使其参数与FM020

模块在IO设备组态中的“设备属性”及“通道属性”一致。

如下图所示，如设

置无误，即可实现FM020模块与Modbus从站仿真软件数据交换。

4.常见通讯故障原因

如果通讯出现错误，请检查FM020模块的状态指示灯状态及状态字的值，并从

以下可能原因排查。

①接线是否正确。

RS485通讯线的A（-）、B（+）线是否接反，RS232通

讯接头的针脚焊接是否错误。

②通讯电缆的屏蔽层接地是否正确。

③通讯距离较远的情况下，终端匹配电阻的设置是否正确。

④FM020模块的DP地址DIP开关设置是否与IO设备定义中的一致。

⑤IO设备组态中使用的GSD文件是否正确。

⑥FM020模块在IO设备组态中的“设备属性”及“通道属性”中的设置是否与

现场实际情况相符。

注意基址为“0”与“1”时“通道参数设置”中“地址”

参数设置的区别。

⑦控制字节是否赋值为合适的数值。

⑧如果读取的数据与实际不符，请考虑数据解包时字节、字的排序是否与实际

存在差异，或数据为IEEE754标准的格式（此时需要根据IEEE754二进制浮

点数算法进行数据解包）。

建议使用Modbus工具软件以二进制显示通讯数据，

辅助分析数据包结构。