文件名称：ＦM02０ Modｂus通讯模块使用说明书文件编号：J12-C12—000０0５项目名称：SM/FM硬件技术改进开发项目编号：Ｂ１20１4Ｈ-１-J物料编码：302０20012１/3０２0200168版 本 号:Ａ文件密级：普通文件状态:CＦC受控标识:不受控拟制:杜泽峰高志强ﻠ ﻠﻠ ﻠﻠ ﻠﻠﻠ ﻠﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠﻠﻠ ﻠﻠﻠ ﻠﻠﻠﻠﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠﻠ ﻠ ﻠﻠ ﻠ ﻠ ﻠﻠ ﻠ ﻠﻠ ﻠﻠﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠﻠ ﻠﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠ ﻠﻠﻠ 2012年 １月 1３日审核:魏晓亮 2０12年 1月 13日会签:批准:王弢 2012年 １ 月13日文件发放范围：ﻩ24 / 26修订页序号版本号修订内容简述拟制／日期审核批准A创建杜泽锋／0９-０5－1３李乐义王弢Ａ／０1增补用户参数配置状态说明杜泽锋／０9－09－１0李乐义王弢A硬件改板升级，修订相关技术指标及指示灯状态说明（原文件为北和项目A0603X,现转为西和项目Ｂ1２01４Ｈ-1-JＨ,且文件编号由Ａ09-Ｃ1２—0０00５0变更为Ｊ12—C12-０00００5）杜泽峰/20１2—1-13魏晓亮王弢注：自新文件J1２－C12－000０05正式发布起，北和原文件《FM０20 Mｏdbus通讯模块使用说明书》，文件编号Ａ09—C12—000０5０，Ａ/0１版本作废！FM0２0Moｄｂuｓ通讯模块使用说明书概述图1 FM020模块外观示意图ＦM0２０ FM020-A02兼容之前FM020-A01版本；组态时新工程FM020-A01与FM020-A02分别对应FM020-Master.GSD (FM020-Slave.GSD)和FM020_M_MTF.GSD (FM020_S_MTF.GSD)两种GSD文件；老工程替换时老GSD文件兼容FM020-A02新模块，且新老模块在软件升级后都能继续使用。
模块是Modｂus通讯模块，支持Prｏｆibus-ＤＰ总线协议与Modbｕs协议，通过Profｉbus-ＤP总线与控制器进行参数与数据交换实现ＤP从站功能，同时通过Moｄbｕｓ通讯协议获取或下发Modbuｓ数据，支持功能码01、0２、03、04、0５、06、0F、10.FM020模块在Ｐrｏfｉｂｕs-DP一侧只能做Proｆibuｓ－DＰ从站;在Modbuｓ一侧既可以做Ｍodbuｓ主站，也可以做Ｍodbus从站FＭ0２0模块支持的最大从站数必须同时满足输入/输出数据长度最多各1０00ｂyte，输入/输出数据之和最大1200 byte，以及对于Mｏdｂｕs主站逻辑模块数目小于等于22*，对于Moｄbus从站逻辑模块数目小于等于的26*约束条件Modbus通讯采用应答方式.应答方式是主站向某个从站发出命令，然后等待从站的应答,从站接到主站命令后,执行命令，并将执行结果返回给主站作为应答,然后等待下一个命令主站发出命令到从站应答命令之间的时间间隔成为超时时间，用户可通过模块组态参数“Time ｏf Ｒｅplay”进行设置Modbus物理层采用RS４85和RＳ232（２选1)，传输速率可达1１5.２kbps,支持RTＵ模式和ACＳII模式（2选１）。
FM０20模块由功能模板和壳体组成，采用DＩN35导轨或平面独立安装，模块面板上提供Ｐroｆibus－DP及Modbus通讯接口、电源输入接口、模块站地址拨码开关、Pｒｏfibus-ＤＰ和Modbｕs终端匹配拨码开关FM020 Modｂus通讯模块的外观结构如图１所示.原理说明FM020在数据存储RAM中建立了Ｐrｏfibuｓ—ＤＰ到Modbus的映射数据区,由软件实现Pｒofiｂus—DP和Moｄbuｓ 协议转换及数据交换FＭ020模块的硬件原理框图如图2所示图2 FM020模块硬件原理框图FＭ020（Master)的协议转换原理首先,在ＦM０20（Ｍaster)的数据存储器中建立“ Modbus报文队列”，即Modｂus报文序列它是用户依据应用的要求，在Pｒofibus—DＰ主站配置ＦM020（Maｓter）时,组态配置选择后自动形成，并在Pｒｏfibus-DP主站与FM02０(Master)建立连接通讯时初始化并传送到数据存储器中关于如何依据应用要求,在组态配置时选择Ｍｏｄbus通信功能，详见“产品应用实例”一节ＦM０２０（Mａster）在数据存储器中建立Pｒoｆibｕs-DP数据区和Modbuｓ数据区,Pｒofibus－ＤP主站与ＦM020（Ｍaｓter）的通信数据都存储在Prｏfｉbｕｓ-ＤP数据区中，Proｆibｕs-ＤP通信数据分为输入和输出数据。
Modｂｕs主站与Modbus从站的通信数据都存储在Modbus数据区中，Ｍoｄbus通信数据分为输入和输出数据,写入(如05Ｈ、06H、0ＦH、1０H 功能）Moｄbus从站的数据为输出数据，与Proｆｉbｕs—ＤP的输出数据对应；读取（如01Ｈ、02H、０３Ｈ、0４H 功能）Moｄｂｕs从站的数据为输入数据,与Prｏfibus－DP的输入数据对应.Moｄbus输入数据区存放需要上报的数据，模块每轮询一遍Ｍodｂuｓ从站，做一次Modｂuｓ输入数据区和Ｐrofiｂus-DP输入数据区的数据交换,然后ＳPC３就可以把Ｍodｂus上报的数据报给主控；Ｍodbuｓ输出数据区存放需要下发的数据,模块下发完数据，做一次Profiｂus—ＤP输出数据区和Moｄbus输出数据区的数据交换FＭ02０（Masteｒ)模块的协议转换原理如图３所示.图3 FＭ０20（Ｍaster）模块协议转换原理图示FM02０（Slavｅ)的协议转换原理与FＭ020(Maｓteｒ）一样在数据存储器中建立Profibuｓ-DP数据区和Ｍodbus数据区,通过Ｐrofｉbus—ＤP输入/输出与对应的Ｍodbｕs存储区交换数据,实现Ｍｏdbus到Ｐrofibｕs—DP的数据通信。
FM020(Slave)接收Modｂus报文，并根据Moｄbus主站的指令读写Modbｕs数据区，同时发送Moｄbus 回答报文每完成一次Pｒofibuｓ—ＤP数据通信,按照用户配置的Ｐrofibｕs—DP的I/O地址和Modｂus地址的对应关系，进行一次两个数据存储区的数据交换FM020（Sｌave)模块的协议转换原理如图４所示图4 FM020（Slavｅ）模块协议转换原理图示使用说明FM0２0的冗余配置由于ＦM系列硬件设备为单DP总线结构,并且ＦM020只提供单Modbus总线接口，因此，此处所述的ＦM０20模块的冗余配置是针对于Modbus总线而言的,也即采用双FM０20模块在DP总线双模块主、备配置环境下,提供两个Modbｕｓ总线接口（仅支持RＳ4８5方式,不支持RS232方式冗余）,用于实现Ｍｏdbus总线的冗余需要说明的是,FＭ系列硬件设备的单DP总线只需连接到ＦＭ020模块DPA或DＰB任意一个接口即可,同时，在物理上主、备配置的FM020模块除DP从站地址外,组态时参数设置必须相同，即或者全为Ｍodbuｓ主站,或者全为Ｍodbus从站,否则会造成通讯故障详细配置图示由图5所示。
图5 FM02０模块冗余配置图示状态指示灯说明ＦM０20上电后，其面板上的状态及通讯指示灯显示当前的工作和通讯状态具体组合状态及含义由表1给出FM020模块与FM系列主控模块通过Ｐｒofibｕｓ—DＰ总线进行数据交换.模块面板上有四个状态指示灯分别代表模块运行和通信状态，可以方便地对模块的工作及运行状态进行监测.表１ 状态指示灯组合及含义RUＮ（绿)ＣOM（黄）TXD(黄）RXD(黄）含义亮亮闪闪模块运行正常,通讯数据收发正常,同时模块作为ModＢus主站时运行在工作状态灭闪ModBｕs主或从站发送数据闪灭ＭodBuｓ主或从站接收数据灭灭模块没有配置ModBuｓ从站；或ＭodＢus通信故障；或模块作为ModＢuｓ主站时运行在备用状态闪亮灭闪模块作为ModBus从站时运行在备用状态闪灭灭灭模块等待初始化或未得到正确的初始化数据；DP通讯未建立或DＰ通讯线路故障灭灭灭灭模块掉电或其它严重故障其它组合未定义通讯接口定义FM０20模块Proｆｉｂｕs-DP冗余通讯接口位于模块面板的左侧上方,其引脚定义由表2给出 表２ Prｏfibus-DP ＤB９连接器信号定义ＤＢ9孔座定义Profｉbus－DP Ａ网3ＤPA+5ＧND8DPＡ—Prｏfｉbuｓ-DP B网３ＤPＡ+5GＮＤ８DPA—注：ＦM系列硬件系统的Ｐrｏfiｂus—DP为单总线结构，因此，使用时DPA／DPＢ接口任选一个连接即可.FM020模块Ｍoｄbus通讯接口位于模块面板的右侧，其引脚定义由表３给出。
表3 Modbus 双连接器信号定义序号定义Mｏdｂus RS４85方式 凤凰端子A1RＳ4８5＋A2ＲＳ４8５－A3MＢＧNDA４SＧＮＤModbus RS23２方式 DB９孔座2TＸD3ＲＸD5GＮＤ电源接口定义FＭ０20模块的电源接口说明见表４所示表4 电源供电端子信号定义端子序号定义A1NCA2２４Ｖ－A324V—Ａ424V+终端匹配拨码开关的设置FＭ020模块面板上有两个终端匹配拨码开关（ＤP TＲ、MODＢＵS TＲ）,通过拨码开关选择是否为Ｐｒoｆiｂuｓ-DP总线和Modｂuｓ总线的RS4８５接口连接有源匹配电阻网络DP ＴR:用于设置Ｐrofibus—ＤP总线的RS４８5接口是否连接终端匹配电阻,默认连接ＭODBUS TR：用于设置Modbus总线的RS485接口是否连接终端匹配电阻，默认不接.每个拨码开关的全部键位要拨成一致同时拨向“ON”为接通终端匹配电阻;同时拨向“OFF"为断开终端匹配电阻模块站地址拨码开关的设置FM０20模块面板上有一个8位站地址拨码开关“DP Slａve adds"用于设置ＦＭ020 模块的Profibus-DP从站地址拨向“ＯN”，该位二进制数值为“0”；拨向“OFＦ”，该位二进制数值为“1"。
主控站号＝20×K1+21×Ｋ2+22×K3+23×Ｋ４+24×K5＋25×Ｋ６+2６×Ｋ７+27×K８(其中Ｋi=0 (i=１～8)表示第i位拨码的二进制数值)例如：33号站的拨码开关从高位到低位依次设定为“1０000100"，对应的十进制数值3３就是FM0２０ 模块的DP从站地址号Mｏdbus通讯信息说明Ｍｏdbus通讯协议是主/从通信协议.主站发送报文，只有与主站发送报文中呼叫地址相同的从站才向主站发送回答报文ＦM020模块的从站地址范围1~247，协议中的０地址为广播报文发送模式,FM020模块未使用０地址功能Mｏdｂuｓ协议传送方式Modbus通讯协议有两种传送方式：RTU（二进制）方式和ＡＳCIＩ方式，两种传输模式不能混用；FM02０支持上述两种方式(2选1，组态设定）.两种方式如表5所示：表5 Moｄbｕs协议传送方式说明特性ＡSCIＩ(7位)RTＵ（８位）编码系统十六进制（ＡＳCＩI码）二进制每一个字符的位数 开始位1位1位数据位（最低有效位第一位）７位8位奇偶校验（任选）１位（此位用于奇偶校验,无校验则无该位）1位（此位用于奇偶校验,无校验则无该位）停止位1位或2位1位或2位错误校验LRC(即纵向冗余校验）CＲC（即循环冗余校验）Modｂｕs存储区Modｂus涉及到的设备存储区以0xｘxx、１ｘxxx、３xxxx、4xxｘx 为标识,如表６所示。
表6 Mｏdbus存储区说明Moｄbus存储区标识符类型读/写名称存储单元地址0xｘxx位读写线圈000０1～0xxxｘ1xxxx位只读离散量输入10001~1xｘxx3xxｘx字只读输入寄存器３00０1~3xxxx４xxxx字读写保持寄存器４0001~4ｘxｘx功能码定义功能码是主机用来通知从机应执行何种动作，从机作为响应发送与从主机发送来的相同功能码,表明从机已响应主机进行操作.如果从机发送的功能码的最高位为1（功能码大于127)，则表明从机没有响应操作或发送出错.表7列出了FM0２０支持的Moｄbuｓ功能码的含义和作用. 表7 支持的功能码定义功能码数据类型名称作用（对主站而言）1(01Ｈ）Bit读取多个开关量输出值取得一组开关量数据(不支持广播方式）2(02H)Ｂit读取多个开关量输入值取得一组开关量数据(不支持广播方式)3（03H)Wｏrd读取多个模拟量输出值取得一组模拟量数据（不支持广播方式）4(０4Ｈ)Ｗord读取多个模拟量输入值取得一组模拟量数据(不支持广播方式)5(05H）Biｔ强制单个开关量输出值向从站发送一个开关量点值(不支持广播方式)６（06H）Ｗord预置单个模拟量输出值向从站发送一个模拟量点值（不支持广播方式）1５(0FH）Ｂit发送多个开关量向从站发送多个开关量点值（不支持广播方式）1６(10Ｈ）Word发送多个模拟量向从站发送多个模拟量点值(不支持广播方式）128(80H）异常应答码用作从站异常应答（约定内使用的异常功能码是１28，不支持广播方式)注：对于第三方从站模块,对未列出的功能码不做任何响应，即不响应非自己配置站号的各类RTU帧。
诊断信息码定义当发现主站的请求报文有误时，从站会在应答报文中将功能码的最高位（bit７）置1,同时发送一个字节长度的错误代码错误代码1～７分别代表不同的错误类型，具体含义参见表8在接收到错误代码后，用户应根据错误类型采取响应的措施，并重新发送请求表８ 支持的诊断信息码定义错误代码含义原因1非法的功能码从站不支持该功能码2非法的数据地址数据起始地址设置不正确3数据范围溢出数据长度设置不正确4连接设备错误从机设备故障5确认收到请求从机需较长时间来处理，先确认收到6忙,拒收请求从站设备忙７收到请求但不确认不执行请求组态参数设置说明模块选择配置说明ＦM０20支持的最大从站数量必须同时满足输入/输出数据最多各10０0bytｅ，输入输出数据之和最大1２00ｂyte，以及和从站数目小于等于26＊.FM０20为多功能型(逻辑上，非物理设备）设备每个模块代表Moｄbｕｓ支持的一种可能模块类型，组态时根据所接Mｏdｂus从站设备功能选择所需的模块，其中必须选择的两个模块为：通讯状态字Stａｔｕs和通讯控制字ＣontrolＳtatus为设备状态模块，4个字节输入，各字节说明如下所述第一个字节各位意义如下：D７D6D５D４～D1D0保留CRC、ＬRC、奇偶校验主、备用状态异常功能码主、从离线状态第1位表示是否有Modbus从站或者主站离线。
此设备作为Modｂuｓ主站时标志是否有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；此设备作为Moｄbus从站时标志是否有Ｍoｄbｕs主站是否离线，当一定时间没有主站轮询时置为1，时间可通过组态参数配置第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为主状态，此时BAK灯灭；０为备用状态，此时BＡK灯亮第７位表示ＣＲC、LRC或奇偶校验出错,1表示有错误发生第8位暂保留该字节除第六位上报6４次后清零第二个字节各位意义如下：D7~D４D3～D0输出数据传输帧数输入数据传输帧数低4位（Bｉt0 ~ Bit3）表示输入数据分几帧传输;高4位(Ｂｉｔ4 ~ Biｔ7)表示输出数据分几帧传输如字节2为16＃2３，表示输入数据分３帧传输，输出数据分２帧传输输入输出数据分几帧传输的计算方法如下:FＭ０20通过解析主控下发的配置数据，计算出每一帧输入数据的长度和每一帧输出数据的长度其中输入数据长度为：4字节的Ｓtatus状态字 + 开辟ＤP输入缓冲区的占位模块的字节长度；输出数据长度为:2字节的Coｎtｒol状态字 + 开辟DP输出缓冲区的占位模块的字节长度.还需要注意的是ＦM020模块单帧输出数据长度应控制在１２4字节以内，否则会导致其他IＯ模块离线！比如按下图方式组态时，则每帧输入数据长度为：4 ＋ 1５*2=３4 Ｂyte；每帧输出数据长度为：2 + 15 *２=３２ Byｔe。
而总的输入数据长度为：4 + FM020模块通过每个Mｏdbuｓ从站的参数数据计算出的输入数据长度（单位：字节）;总的输出数据长度为：2 + FM02０模块通过每个Moｄbus从站的参数数据计算出的输入数据长度(单位：字节)然后根据总的输入/输出数据长度和每帧的输入输出长度计算出输入和输出数据各分几帧传输第三个字节各位意义如下:D7~Ｄ4D3~D0当前输出数据为第几帧当前输入数据为第几帧低４位（Bit0 ～ Bit3）表示当前输入数据是第几帧；高4位（Ｂｉt4 ～ Ｂｉt7)表示当前为第几帧输出数据如字节3为１6＃21,表示当前输入是第1帧数据，并且当前为第２帧输出数据注：起始输入数据帧和输出数据帧均从1开始计数第四个字节目前未使用,保留Cｏntrol为设备控制模块，2个字节输出，各字节说明如下所述第一个字节各位意义如下:D3～Ｄ7D2Ｄ１D0不用Mｏｄbus写允许Modbus读允许启动Moｄｂus设备第1位表示是否启动Mｏdbus通信，1启动，ＢAK灯灭;0不启动，BAＫ灯亮第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。
第二个字节各位意义如下：Ｄ７～D4D3~D0下发第几帧输出数据请求第几帧输入数据低4位(Bit０ ~ Bit３）表示上位机请求第几帧输入数据；高４位(Bｉt4 ~ Bｉt7)表示当前下发的输出数据是第几帧;注：1、起始输入数据帧和输出数据帧均从1开始计数２、特殊情况下，当FM０2０接收到的字节2为16＃00时，模块只接收Conｔrol状态字，并且只上传Statuｓ状态字,不上传和接收Modbuｓ数据3、当ＦＭ０20发现上位机请求的输入数据帧大于实际的最大输入数据帧个数时，模块自动复位；当FＭ0２0发现上位机下发的输出数据帧大于实际计算出的输出数据帧个数时,模块自动复位FＭ020的Ｍodbus冗余通信规约Statuｓ和Ｃoｎｔrol模块可以实现控制FM０20的Mｏdｂus冗余通信,约定条件如下：１、两个FM020初时同时上电初始化后都进入备用状态，不进行Ｍｏdbuｓ通信，待接收上位机下发的控制命令后,此时DＰ从站地址编号偏小的FM０2０为主,DP从站地址编号偏大的FM02０为备;如果两个FM020在初时先后依次上电,则先上电的为主，后上电的为备２、正常运行后,一个FM0２0处于工作状态，另一个FＭ0２0处于备用状态。
上位机在一定周期内判断工作的FM0２0上报的状态字（Ｓtaｔus）,如果有故障发生,并且备用ＦM０2０的DP工作正常，上位机则通过控制字（Contrｏl）下发命令停止工作的FM020,同时启用备用的ＦＭ０20;如果备用ＦM020的存在ＤＰ故障，则不进行切换3、正常运行后,一个FM020处于工作状态，另一个FM02０处于备用状态.上位机在一定周期内判断工作的FM020的DP状态，如果有DＰ通讯故障发生，并且备用FM02０的ＤP工作正常，上位机则通过控制字(Coｎtroｌ）下发命令启用备用的FＭ020,同时上位机清原先运行的FＭ0２0的DＰ状态及控制字(Control）中的RUＮ位和状态字（Statuｓ)中的RUN＿STAＮＤBY位；如果备用FM020的ＤP故障，则不进行切换.4、当两个FＭ02０的ＤP均正常，而Moｄｂuｓ均断线时，则会不停的切换寻检;5、当CＲＣ、ＬRC、奇偶校验出错、Mｏdbus异常功能码等错误发生，则不进行切换；6、当两个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ＤP通讯故障时,则停止FM020的Ｍoｄbus通信FM02０的Modbｕs功能模块说明每个Ｍoｄbus从站设备可以对应一种功能的Ｍodbｕｓ模块， 所以一共可以最多添加19～23＊个Moｄbｕｓ模块,FM０２0 (Ｍastｅr)与Ｍoｄbus模块类型对应关系如表９。
表9a FM０20 （Masｔer）与Moｄｂｕs模块类型对应关系表模块类型Ｐrｏfｉｂus—DP I/O数据存储区对应Modｂｕs报文功能及存储区其他参数配置reaｄ X bitｓ（0xｘxx）, X＝１~25６输入数据（％IＢ, 152字节）功能码0１H,０xxxｘ读取X个线圈状态1.从站地址： 1－2472.起始地址0－６5535（取决于Mｏｄbus设备）read X ｂitｓ（1xxxｘ)， X＝１～256输入数据（%IB, 15２字节)功能码0２H,１xxｘx读取X个离散量输入状态1.从站地址: 1-24７；2.起始地址0—6553５（取决于Modｂus设备）ｒead X ｗords（4ｘxxx), X＝1~６0输入数据(%ＩＷ， 152字节）功能码03H,４xxxx读取X个保持寄存器值1从站地址： １—247;2．起始地址0-65535（取决于Mｏdｂｕs设备）read X wｏrds（３xｘxｘ）, X＝1~６0输入数据(％ＩW， １５2字节）功能码04H，3xxxx读取X个输入寄存器值1从站地址： 1-２47；2.起始地址０-655３5（取决于Ｍodｂus设备）Wｒiｔe X bits(0xxxx)， X=1～256输出数据（％QB, 152字节）功能码0FH，0ｘxxx写入X个连续线圈状态1．从站地址: １-２47；2．起始地址0－65５３5(取决于Mｏdbuｓ设备)Ｗｒｉte X woｒds(４ｘxxx）， X=1～34输出数据(%QW， 152字节）功能码10Ｈ，４xｘxx写入Ｘ个保持寄存器值1.从站地址： 1—２４7；２．起始地址０—65５3５(取决于Ｍodｂｕｓ设备）Forcｅ sinｇle bit(05H Ｃｏmｍand)输出数据（%ＱB, 1５２字节）功能码05Ｈ，0ｘxxx强制单个线圈值1.从站地址： １—247；２。
起始地址０-65535(取决于Ｍodbus设备）ｓeｔ ｓｉnｇｌｅ word（０６Ｈ Command）输出数据（%QW， 152字节）功能码０6Ｈ,4xxｘｘ强制单个保持寄存器值1从站地址: 1—247；2.起始地址0－65535（取决于Modbｕｓ设备）表9b FM０２0 （Slａvｅ)与Modbｕs模块类型对应关系表模块类型Ｐｒoｆiｂｕs－ＤP I/O数据存储区对应Ｍoｄbｕs数据存储区说明X ｂitｓ in(0xｘｘx）, X＝8~1２８输入数据(%ＩＢ， １5２字节)线圈,0xxxｘ建立Proｆiｂuｓ-DP(Bit）输入与Ｍoｄbus模块存储区0xxｘx之间的对应关系X words in（４xxxx）， X=1～1６输入数据（%IW, １５２字节）保持寄存器,４xxxx 建立Prｏｆibｕs—DＰ（Worｄ)输入与Moｄbｕs模块存储区４xｘｘx之间的对应关系X biｔｓ ｏuｔ(１xxｘｘ）, X=8～128输出数据(%QB， 15２字节）离散量输入，１xxxx 建立Profｉbｕs—DP（Bｉt）输出与Mｏdｂuｓ模块存储区1xxxx之间的对应关系X woｒds out（３ｘxxx）, X=1～16输出数据(％ＱW, 1５２字节）输入寄存器,３xxxx 建立Pｒoｆiｂus－ＤP（Ｂｉt)输出与Ｍoｄｂus模块存储区3xxxx之间的对应关系用户参数配置说明FM０2０ (Master） GSＤ用户参数有8个字节，如图6所示。
具体参数设置说明说明如下:“Baudratｅ”:代表波特率选择，可选值有１200、2400、４800、960０、１9.2K、3８4K、５７６K和1１５．2K,默认选择９6０0Ｐariｔy”:代表校验方式选择，可以设置为奇校验、偶校验和无校验，默认为偶校验. “ＭOＤＢUS Mastｅr”：代表MOＤBUＳ主从站设置，为主站设置 “Ｔransmｉsｓioｎ Mode”:代表MＯDBUS数据传输方式(ＲＴU和ASCII）设置,默认为RTU “DataUpdaｔaＭｏｄe”：代表数据更新方式,可以设置为每条ＭODBUS命令结束时更新和所有ＭODＢUＳ命令结束时更新，默认为每条MOＤＢＵS命令结束时更新 “Timｅ oｆ Replaｙ”：代表超时时间设置，可以设置为10ms、20ms、30mｓ、40ms、５0ms、6０mｓ、8０ｍs、1００ｍs、1２0ms、150ms、20０ｍs、２50mｓ、300ms、35０mｓ、40０ms、４5０ms、500mｓ、550ms、600ms、650mｓ、700ms、750ｍs、80０mｓ、850mｓ、900ms、９5０ms、１0０0ms、1１0０ｍs、120０ms、1３00ｍs、１４00ｍs、１500ｍｓ、160０ｍｓ、1700ms、1800ms、１９00ｍs、2000ｍs、２１0０ｍs、220０ms、230０ms、24００mｓ、2５00ms和２5５0ms。
默认为2００ｍs “RＳ23２/ＲS４８５”：代表RS232/RS485选择，默认为ＲＳ485ﻩ “Mａx polling no”：代表从站回复超时时的最大轮训次数，默认为１0次图6 FM0２0 （Masteｒ)用户参数设置图示FM０2０ （Ｓlavｅ） GSD用户参数有7个字节，如图７所示具体参数设置分别说明如下：Bauｄｒaｔe：代表波特率选择,可选值有１2０0、2400、4800、9６００、19.２K、38.4K、5７.６K和1152Ｋ，默认选择960０Parity:代表校验方式选择，可以设置为奇校验、偶校验和无校验,默认为偶校验 MODBUS Slave:代表Modｂus主从站设置,为从站设置Transｍiｓｓion Ｍoｄe:代表Modbuｓ数据传输方式（RＴU和ASCII)设置，默认为ＲTＵRS232／RＳ485:代表RS232/RS485选择，默认为RS485 MＯＤBUS ｎｏ:代表本Modbｕｓ从站站号 Polｌ tｉmeoｕｔ（20０ｍs):从站等待的轮训时间,单位2０0ms，默认为2S,最大可设置5１S图7 FＭ0２0 （Ｓlave)用户参数设置图示产品应用实例FM０2０的用户组态参数通常由MＡCＳ系统软件自动生成，以下产品配置实例内容为手动配置的说明,仅供参考。
FM0２０/Ｍａsｔｅr的配置说明1 在Coｄesys中建立一个新项目，之后添加Proｆibuｓ－DP从站模块FＭ020(Mastｅr）,选择从站站号，本例中选择从站站号为25,如图８、9所示图８ 添加Profｉbuｓ－DＰ从站模块FM020(Maｓｔer）图9 站地址设定２ 配置FM02０（Master)用户参数，如图10.图10 FＭ０2０(Mａster）用户参数配置Bauｄ ｒate选择9600Paritｙ选择偶校验. ＭＯＤBUＳ Ｍａster只能为主站 Transmission Modｅ设置为RTU模式. Datａ Uｐｄate Modｅ选择Aｔ Evry ＭD End,意为每条Moｄbuｓ命令结束时更新 Ｔｉme of Replａy超时时间设置为２00ｍs ＲS232／RS4８5选择RS４85方式 Ｍax polling no从站回复超时最大轮训次数为１０次3 配置FM020(Maｓter）模块类型首先，添加设备状态Stａtuｓ和设备控制Coｎtrｏl,然后添加DＰ输入/输出缓冲区的占位模块,最后添加ｒead １6 ｂits(０xxxx）模块，此模块对应Mｏｄｂuｓ的01H功能码,即从寄存器0xｘxｘ中读取１6个开关量输出状态,然后选择“属性”,完成“从站地址”和“起始地址”的参数设定。
如图１0所示说明:DP输入缓冲区的占位模块—”In 15 Ｗorｄs”、"Ｉn 28 Worｄｓ”、”In 30 Wordｓ"、＂Iｎ 60 Woｒｄs";DP输出缓冲区的占位模块—”Ｏuｔ １5 Wｏrds"、＂Out 29 Words”、＂Ouｔ 60 Ｗoｒdｓ”、"Ｏｕt ６１ Wordｓ”占位模块只占据配置数据,不占用参数数据占位模块表示DP一帧所传送的字节数，如图１0中组态配置所示，每帧输入数据长度为:4 + 15＊2=34 Ｂyｔe，组态中现场Modbus设备需要上传2字节数据,此时只需要传送一帧即可完成数据传送图1１ ＦM０20(Ｍaster)模块类型的配置模块属性对话框参数说明:“ＭODＢＵS Ｓlａve Nｏ”从站地址，是指该Ｍodｂｕｓ模块发送到Mｏdｂus从站设备的地址，对应Mｏdbus报文的第一个字节FM０20模块的从站地址范围为１～２４7，此处需要注意的是FM０20模块未使用0地址功能，0用于广播 “start_address”起始地址，是指要读取的寄存器的起始地址，注意:报文中起始地址00000对应设备中０00０１地址；其他顺延本例中设定Mｏdbus从站地址为8；起始地址则输入欲读取的寄存器０xxxx的起始地址，本例地址为000０0,如果再插入一项“read 4 bits （0xｘｘｘ)”，则Ｍodbus输入寄存器地址顺序连续分配，即从00０1６开始。
４ Proｆｉbｕs－DＰ地址与Moｄｂｕｓ地址对应关系：如图1２所示，其中％IB1，％IB2是Ｐrofiｂｕs－DP主站分配给这个Modbｕs模块的Pｒofibus—DP输入地址,对应本例中Modbus报文读到的1６bｉｔs （0xｘxｘ)，见图１2：图1２ ＦM０20(Maｓter）模块Profｉbus－ＤＰ与Moｄbuｓ的地址对应关系图示FＭ０２0/Ｓlave的配置说明1 在Ｃoｄeｓys中建立一个新项目,之后添加Profibuｓ—DＰ从站模块FM０２0(Slavｅ)，选择从站站号，本例中选择从站站号为26，如图13所示.项目建立过程与FM020（Masｔer）类似图1３ 站地址设定2 配置FM020（Slａｖｅ）用户参数，如图14.图14 ＦM０２０（Ｓlavｅ)用户参数配置Ｂaudraｔe选择９600Parｉty设置为偶校验 MODBUS Slaｖｅ只能为从站设置Tｒansmissiｏn Moｄe设置为RTURＳ2３2/RＳ４８5选择RS４85方式 ＭODBＵＳ no本例中从站站号设为１.Poｌl ｔiｍeout(２00ｍｓ)从站等待的轮训时间设为２s(即２00ms×10次=２s)。
3 配置ＦM020(Slaｖe）模块类型首先,添加设备状态Sｔatuｓ和设备控制Contrｏl，然后添加DＰ输入/输出缓冲区的占位模块,最后添加16 ｂitｓ（1xxxｘ) out,Ｐrofibuｓ－DＰ主站向FM020(Slave）输出1６个开关量数据，Ｍｏdｂｕｓ主站通过0２H功能码读取FM020（Slａve)的1６个开关量输出状态到寄存器1xxxx中，如图1５所示说明：DP输入缓冲区的占位模块-＂In 15 Wｏrds＂、"Iｎ 28 Ｗoｒｄｓ"、"In 30 Ｗords"、”In ６0 Words”；ＤP输出缓冲区的占位模块—"Out １５ Ｗordｓ"、＂Out 2９ Ｗｏrds”、"Ouｔ 60 Words”、”Ｏuｔ 61 Worｄs".占位模块只占据配置数据,不占用参数数据占位模块表示DP一帧所传送的字节数，如图15中组态配置所示，每帧输入数据长度为：2 + 30*2＝6２Byte，组态中现场Mｏdbｕs设备需要上传2字节数据，此时只需要传送一帧即可完成数据传送图15 FM0２0（Ｓlave）模块类型的配置4 ＦＭ0２0（Ｓlave)模块类型配置的限制条件：需要特别注意的是,在配置ＦM０20（Ｓlave）模块类型时,无论是配置输入还是输出模块,均要求先添加ｂiｔ型模块，再添加word型模块。
配置FM０20(Mａｓｔer)模块类型时,无此约束条件5 Ｐrofibus-ＤP 地址与Modｂus地址对应关系:如图16所示，其中％QB2，%ＱB3是Pｒoｆiｂus-DＰ主站分配给这个Ｍodbus模块的Profibus—DP输出地址,对应本例中Ｍｏｄbus报文读到的16ｂits (1xxｘx)，如果再插入一项“8 bits out(１xxxx)",则Ｍodbuｓ 输入寄存器地址顺序连续分配，即从1001６开始见图16：图1６ FM020(Slaｖe)模块Proｆｉbｕs-DＰ与Ｍodｂｕs的地址对应关系图示安装和维护FM02０模块可以采用DIN导轨方式安装也可以采用平面螺钉紧固方式安装外观尺寸如图17所示(单位：ｍｍ）图17 模块尺寸图示ＦM020模块采用ＤIN导轨方式的安装及拆卸如图１8所示模块安装 模块拆卸图18 DＩN导轨安装图示ＦM020模块平面螺钉紧固方式的安装及拆卸如图1９所示模块安装 模块拆卸图19 平面螺钉安装图示技术指标FＭ020 ＭODBUS通讯模块技术指标供电电源输入电压24VDC±10％功耗(ｍax．)Mａｘ.10０mＡ ＠24V指示灯状态RUN绿色COM黄色RＸD黄色TXD黄色隔离耐压DP与MODBUS通讯隔离500VAC@1ｍin，漏电流≤5mA绝缘电阻常态1０0MW（温度+25℃±2℃，相对湿度３0%±５％无冷凝)湿热环境１0ＭW(温度+45℃±2℃,相对湿度95％±３%无冷凝)DP通讯协议Profibus－DＰ协议从站标识号0x0４23双网冗余支持PＲOFIBUS—DP通讯速率１.5Mbpｓ，５00kbps，１８7。
5kbps，93．７5kｂps，4545kbpｓ,192ｋbps，9．6kbpｓ可选，自适应故障诊断功能支持DP Ａ网故障、DP B网故障、ＭODBＵS网络故障三种诊断MＯDBUS通讯协议ＭODＢUS协议传输模式和帧格式RTU、ASCII（软件配置）物理层接口ＲＳ485接口方式(端子接口)、ＲＳ232接口方式(DB9、母头接口)支持的功能码01、０2、0３、０4、05、０6、０F、１0（十六进制)支持的最大从站设备数MOＤBUS主站模块:22注1ＭODBUS从站模块：2６注1输入/输出数据长度输入/输出数据最多各100０字节，输入输出数据之和最大12０0字节ＭODBUS通讯速率支持１20０, 240０， 4８０0， 9600， 1９200， ３8４00， 5７6００， 115200通讯波特率,自适应（受DP通讯速率限制)校验方式奇、偶、无校验位（软件配置)主从方式支持主从站（软件配置）冗余通信支持Ｍodbuｓ冗余通信物理特性安装方式导轨安装、面板安装模块尺寸（W*H＊Ｄ)1５6MＭ×12０ＭM×34MＭ环境条件工作环境温度0℃~60℃工作环境相对湿度5％~95%，无凝结储存环境温度－４0℃~70℃储存环境相对湿度５％～95%,无凝结海拔高度≤３000m防护等级IＰ40振动0．15mm，频率10~５７Hz；1G 57 Hz～1５0Hz；每轴向1０次振动,1倍频程/分冲击半正弦波,峰值加速度300m/s2，脉冲持续时间１1ms碰撞峰值加速度100ｍ/s２,脉冲持续时间为16ms电磁兼容静电放电抗扰度接触放电±6.6ｋV,空气放电±8.8kV.性能达到B级电快速瞬变脉冲群抗扰度电源口：±2。
２KV；信号口：±1．1KV.性能达到B级浪涌（冲击）抗扰度信号口：±11KV CM；±055KＶ DM；交流电源口：±22ＫＶ ＣＭ， ±１.1ＫＶ DＭ. 性能达到B级射频传导扰抗扰度0１５－80MHz,电源口：11V；信号口：11Ｖ.性能达到B级电压跌落和电源中断试验交流电源:0%持续0．5周期,0％持续２5０周期,４０%持续１0周期，70%持续25周期，性能达到B级振铃波抗扰度电源口:±2２KV CM, ±1．1ＫV DM;信号口：±1.１ＫV CM， ±０55KＶ DM性能达到B级工频磁场持续干扰:3３/m；瞬间干扰：３30Ａ/ｍ注1：Sｔａtus和Coｎｔroｌ状态字及占位模块至少要占用3个逻辑模块,实际最大可组态的MODBUS逻辑模块数对于MODＢUＳ主站模块为19个，对于MODＢUS从站模块为23个,同时模块支持的最大逻辑模块数须满足输入／输出数据长度≤1０0０byte和输入输出数据长度之和≤１2０0ｂyte的限制条件。