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CMDF2-8AD RS-485 Modbus RTU
Ver 4.1
使用手册
捷通科技有限公司
■ 主要用途
用于可编程控制器(简称PLC )、DCS 、PCS 、计算机系统的模拟量输入扩展。 ■ 主要特点
● Modbus RTU RS -485通讯方式,支持多种组态软件; ● 8通道12 Bit 模拟量差动输入;
● 600~115.2Kbps 可选,接收、发送指示状态;
● 模拟量输入与通讯回路隔离,可循环显示8个输入通道的电压或者电流值; ● DC 9~30V宽范围电源输入、防雷击和电源反接保护。
■ 主要参数(表1) 工作电压 DC 9~30V宽范围电源输入、防雷击和电源反接保护 功率消耗 最大1200mW 通讯接口 标准两线RS-485(最多为32个模块) 通讯速率 600~115200 bps可选 通讯格式 7~8位数据位、奇、偶、无校验、1位停止位可选 传送距离 <1200M(19200bps) 输入接口 8通道0~5V/0~20mA 或1~5V/4~20mA 、0~10V 输入 模拟量分辨率 12 Bit 输入隔离 模拟量输入与通讯回路隔离电压1000V 适用范围 所有带自由通讯口
PLC、PC 采样速度 单个模块>50~100ms 外形尺寸 宽48×高110×长
160mm 重量 不含包装约0.31Kg 安装方式 标准U
型导轨安装 工作温度 -10 ~ +55℃; 工作湿度 < 65%(不结露); ■ 使用方法
1. 请求读数据通讯协议:
为获取模拟量数据,必须向CMDF2-8AD发出读数据命令,见图1所示:
(图1)
a. 模块地址: CMDF2-8AD模拟量采集模块所在RS-485网络中的地址,我们可以理解为从站
A -01
地址,例如01H 表示该从站地址是01号;
b. 功能:Modbus命令码,例如03H表示读保持寄存器内容的命令。
c. 输入寄存器地址:CMDF2-8AD的8个输入通道被依次定义为40001~40008,
因此该输入寄
存器地址表示8个输入通道所占地址,范围为0000H~0007H,超过范围无效!
d. 输入寄存器数量: 8个通道数量可用范围为1~8,但必须与输入寄存器地址配合使用; e. CRC校验:即将a~d所表达的十六进制数按CRC方式进行循环冗余码计算出的校验值。 ● 获取CMDF2-8AD 8个模拟量采集数据的通讯协议:
向CMDF2-8AD发出读数据命令后,就可从CMDF2-8AD获取8个模拟量数据组,具体解释如下: a. 模块地址:为读取对应CMDF2-8AD的返回地址; b. 功能:为读取对应CMDF2-8AD的返回的命令码;
c. 字节数:为读取对应CMDF2-8AD的返回的字节数,每2个字节代表1个输入通道; d~k 40001~40008:分别表示1通道~8通道的数据;
l. CRC校验码:将a ~k 所表达的十六进制数按CRC 方式进行循环冗余码计算出的校验值。 获取的数据组通讯协议如图2所示:
(图2)
参数设置
本模块参数设置方式有两种,手动设置方式和软件参数组态方式。 1. 手动设置方式:
通过模块参数窗口的按钮开关可以进行手动设置本模块的通讯速率、通讯位数、奇偶校验方式、主站、从站工作方式及模块的手动调零、调幅,方便现场调试:
进入参数设置状态操作方式简单、方便:
同时按住“SET ”和“SEL ”保持5秒以上后同时松开“SET ”和“SEL ”两键,即进入模块设置状态,屏幕显示“―.―..―”,见图3所示。
A -02
02H 03H 00H 00H 00H 08H 44H 3FH
a模块地址 b功能 c输入寄存器地址 d输入寄存器数量 e CRC校验码
02H 03H 10H 00H 10H 00H 20H 00H 30H 00H 40Ha 模块地址 b 功能 c 字节数 d 40001 e 40002 f 40003 g 40004
h 40005 i 40006 j 40007 k 40008 l CRC校验码
00H 50H 00H 60H 00H 70H 00H 80H D1H C4H
SET SEL
退出 进入加地址
SET、SEL
按钮进入
设置状态
SEL
加地址
减地址
加地址
状态
减地址
状态
加地址 进入减地址减地址 进入速率
(图3a 站地址设置状态)
SET SEL
循环显示 进入校验设置
通讯速率
状态
循环选择循环选择
位、校
验状态
工作模
式状态
校验设置 进入工作模式
(图3b 通讯参数设置状态)
详细设置参见附页:
2. 出厂设置为: 1位起始位、8位数据位、偶校验、1位停止位,通讯控制协议为Modbus RTU、
通讯速率为:38400Bps;
3. 软件设置方式:
使用JTconfig参数组态软件设置。
如果模块设置在主站方式,将导致模块无法与其他主站通讯,包括使用Jtconfig组态软件
进行参数设置。
因此,必须手动设置模块为从站方式后才能使用Jtconfig软件进行参数组态和测试。
结构框图及输入通道、连接示意图(见图4~图7):
DC/DC
POWER
模块电源图片V1+
V1-
V4+
V4-
V5+
V5-
V8+
V8-
Isolated
POWER
RS-485
I
s
o
l
a
t
e
d Isolated
MCU
&
12Bit A/D
A
B
+24V
4~20mA
温度、压力
或其他两线
制传感器
0V
V
-
+
0~5V
电压输入
V
-
+
4~20mA
电流输入
+24V
M
(模块工作电源)
传
感
器
电
源
RS-485接口
I1+
I4+
I5+
I8+
(图4)
A-03
通讯控制协议:Modbus RTU。
也可使用JTconfig参数组态软件重新设置,详细见《JTConfig参数组态软件使用说明》;
(图5)CMDF2-8AD端子示意图
扩展接口 X5扩展接口 X6
(图6)CMDF2-8AD扩展用RJ45接口示意图
4~20mA
(图7)CMDF2-8AD接线参考示意图
如果模块为RS-485网络终端,请将该模块的参数窗口拨码开关9、10位置ON状态以
接入终端电阻,防止杂波干扰。
A-04
● 输入与数码值关系 (见图8所示):
(图8)
● 调试说明:
CMDF2-8AD 模拟量输入模块可采集0~5V 、0~10V 、0~20mA 或者1~5V 、4~20mA 标准模拟量输入信号,由于该模块基于8路12bit 差分输入方式,故在使用前进行调试有助于您更了解该模块的工作特点。 1. 连接工作电源:
本模块工作电源为DC9~30V,单个模块在DC24V电源电流需求大约60mA,为了让模块能稳定工作,适当留有一定电源余量是必须的。
DC24V电源可以是PLC本机自带的传感器用电源(必须确保PLC工作的必须电源容量)、也可以是自配的其他直流电源,如用开关稳压电源必须保证电源品质,如选择纹波小、电磁辐射少的优质工业用稳压电源。
电源连接后,如果模块未连接到正在工作的RS-485网络上,则BUF绿指示灯/红ACK灯灭,PWR绿电源指示灯亮,否则需要检测电源、连接端子或者通讯连接线路了! 2. 连接RS 485通讯网络:闪亮
断开模块工作电源,连接该模块的A、B端子到RS-485网络,一般RS-485网络按A线为 +、B线为-连接,如果系统工作不正常,可能线路连接定义方式不同,你可以尝试更换通讯连接端子上的线缆。
如果你单独进行调试,则需要配置一个RS 232/RS 485转换器,目的是配合组态软件、监 控软件或者是JTconfig参数组态软件以通过计算机的串口读写模块参数、数据。 3. 输入各信号到模块端子:
A -05
你可输入各种模拟量信号到对应端子,例如:按图4接入传感器、信号回路。 4. 使用JTconfig 调试:
为了进行系统调试,必须先使用JTconfig 参数组态软件设置并测试好模块所有参数; ① 运行JTconfig 软件并进入“CMDF2-8AD 模拟量采集模块参数采集配置界面”:
■计算机端参数设置:
?选择RS -232转485通讯模块,并插入计算机COM1或COM2;
?在软件主界面左侧列项中选择:标准模拟量输入模块/8通道标准模拟量输入模块/Modbus:CMDF2-8AD ,或者在工具栏中选择:JT 模块/CMD 系列;
?根据模块原配置的通讯参数,进行“通讯参数选择”、“通讯口”选择,然后按“打开”按钮,
通讯参数自动确认并打开端口,组态软件右下方显示通讯状态动态条和正在工作的通讯参数。如需关闭端口则再次按下“关闭”按钮即可; ■ 模块内部参数设置: 通讯参数设置区域: a. 模块通讯参数:
计算机与模块通讯速率应一致!一般表示为模块已读入的数据。
注意:人为选择通讯速率而不对模块进行“写参数” 操作将不会改变任何模块的工作速率,同时如果没有进行“存配置”操作也不会记录已修改的模块的配置文件; b. 模块通讯格式:
表示为模块内部读入已设定的通讯位数和校验方式。数字表示通讯位数,字母表示奇偶校验方式:n 表示不校验、e 表示偶校验、o 表示奇校验。注意:读参数操作必须要保证通讯位数为8位数据位,校验方式可以是n ! d. 模块地址:
这是本模块所在RS-485网络中唯一的地址号,范围为1~31共计31块模块,绝对不允许在同网络中有重覆地址出现。
注意:人为选择地址而不对模块进行“写参数”操作将不会改变任何模块的地址! 通讯协议控制区域:
a. 模块通讯控制方式:模块通讯控制方式固定为Modbus RTU 协议;
b. 模块通讯校验方式:对接收的一组数据进行CRC 运算,以提高可靠性; 平均值处理区:
本模块支持对输入通道进行0~3次平均处理,其中0表示不进行平均值处理,1表示采集2次数据后进行加权平均处理,以此类推。
A -06
4mA
(1V/2V)
8mA
(2V/4V)
12mA
(3V/6V)
16mA
(4V/8V)
20mA
(5V/10V)
0
819163824573276
4095
mA
V
DATA
4~20mA
1~5V
0~20mA0~5V0~10V
1023
2047
3070
本类模块支持同模块的主、从站模式选择!
调试模式区:
参数设定:用于进行模块内部参数的读、写操作,必须保证通讯位数是8位数据位;
在线采集:用于单次读取模块所采集的模拟量数据;
循环采集:用于自动采集模拟量数据,无需人工干预;
通道设置区:
本模块配置通道0~7通道共8个通道,每通道可单独设置为0~5V/0~20mA、1~5V/4~20mA或者0~10V输入范围,且所在通道可以进行零偏、幅值调整,保证有效范围的分辨率均为12Bit,所采集数据也在每通道的当前值框内按十进制方式显示!
■操作方式:
按“读配置”按钮,按计算机的文件数据修改界面上的参数;
按“存配置”按钮,将界面上所读的参数(或者人工修改的参数)保存到计算机的文件中;
按“读AD”按钮,将读取模块输入的模拟量数据,本操作必须保证在“在线采集”模式下;
按“读参数”按钮,等待正确读入参数后再修改参数,本操作必须保证在“参数设定”模式下;按“写参数”按
钮,确认模块参数后按“写参数”按钮,模块BUF绿指示灯/红ACK指示灯将同时闪灭三次,本操作必须保证在“参数设定”模式下;
按“JT模块”按钮,将切换DDM模块和CMD模块;
搜索功能。
CMD系列模块支持模块网络搜索功能,即启动搜索功能后,本软件自动搜索符合计算机通讯口通讯参数下的所有模块,并在扫描界面中显示不同模块的地址号,停止搜索后,点击对应的模块,其地址将对应改变,这时可进行读参数和测试!
5.信号校准:
一般出厂时已经按标准值的±5‰配置了,并随模块提供一张出厂参数配置光盘文件,如果输入值与数码值相差较大,可在“参数设置”方式下重新设置补偿值。
① 首先连接模块,并从该模块读取模块原始配置参数,这些参数是出厂配置好的,如果不慎 误写模块参数,可从出厂所提供的光盘中读入组态软件中并重新写入该模块中!注意模块底部有模块出厂统一编号,在光盘中可到对应编号的文件,后缀为*.hex;
② 按图7方式接入标准信号源并调整为0V或4mA输出,将JTconfig软件置在线采集方式并
按“读A/D”按钮读回该通道的数据,如果是0说明零点是准确的,否则需要调整;
③ 改变标准信号源输出,采集的数据如果符合图8所示曲线,说明幅值是准确的,否则需要
调整;
A-07其他软件调试;
① 使用其他组态软件,例如:组态王、Citect等专业软件监视所采集的数据;
① 创建新的调试工程和连接设备:可选择莫迪康 PLC(即CMDF2-8AD模块相当于一个莫迪
康 PLC从设备)或者标准Modbus RTU设备;
② 设置模块地址和变量标签:设置变量标签为40001~40007共8个,对应CMDF2-8AD模块
V1~V8输入通道)。
③ 也可同时挂接多个CMDF2-8AD模块,并分别组态参数;
④ 创建新画面和连接变量标签;
⑤ 编译并运行测试工程,就可连续采集并显示相应CMDF2-8AD模块的模拟量数据;
⑥ 该方式适合工程投运前的局部调试或者同时对多个模块进行调试。如果需要修改工作参 数,则必须使用JTconfig参数组态软件设置,但不需要设置的模块最好脱离该RS-485网络, 否则可能会修改所有连接该网络模块内的参数;
7. PLC调试:
使用CMDF2-8AD与PLC构成系统时,往往需要使用PLC进行调试。
连接CMDF2-8AD模块和PLC的RS-485通讯端,如果你有CMDC2PF1扫描模块,则可将CMDF2-8AD连接至例如西门子S7-300或S7-400 PLC等的Profibus DP网络中充当IO设备;
尺寸示意图
A-08
48
160
1
1
1
9
附1:模块现场可调参数设置说明:
1.按住“SET ”和“SEL ”保持5秒以上后同时松开“SET ”和“SEL ”两键,,屏幕显示“―.―.―.”,表示已经进入设置状态。按SEL 进入模块工作站地址(如附图1中的左图),此时按SET 按钮模块地址加数。按SEL 进入减地址状态(如附图1的中图),按SET 按钮模块地址减数。再按SEL 进入参数确认并退出参数设置状态(附图1的右图),此时按SET 按钮模块退出设置状态并将设置的地址存储于模块的EEROM 中,同时模块进行上电自检状态:F2……8AD ……版本号……站地址。
确认退出
循环加、减、退出按钮
加地址
循环加、减、退出按钮
减地址
循环加、减、
退出按钮
加地址
状态
减地址状态
退出状态
如在“―.―.―”状态下继续按SEL 将进入通讯参数设置状态:
SET SEL
循环显示 进入校验设置
通讯速率状态
SEL
循环选择
循环选择
位、校验状态
工作模
式状态
校验设置 进入工作模式
2. 在退出状态“―
.―.―”下继续按”SEL”
键将进入调零设置状态:
进入下一通道
进入通道零偏设置
进入下一个参数段
加数字
进入减数字状态
整状态
零点加
数状态
减数字
退出
零点减数状态
置退出状态
继续零点设置
3. 在“9.9.9.”状态下继续按
”SEL”键将进入负偏调设置状态:
进入下一通道
SEL
进入通道
负偏设置
进入下一个参数段
加数字
进入减数字状态
负偏调整状态
负偏加数状态
减数字
退出
负偏减数状态
置退出状态
继续负偏设置
A -13
4. 在“
9.9.9.”状态下继续按”SEL”键将进入正偏调设置状态:
进入下一通道
进入通道正偏设置
进入下一个参数段
加数字
进入减数字状态
整状态
正偏加数状态
减数字
退出
正偏减数状态
置退出状态
继续正偏设置
5. 在“
9.9.9.”状态下不断按”SEL”键将再次进入模块地址、通讯参数、调零调幅设置状态:
进入负偏调整
SET SEL
确认退出
进入地址/通讯设置
加地址
进入零点调整
状态
设置状态
进入通道
进入通道
零偏调整状态
置退出状态
进入正偏调整
注:除模块地址、通讯参数外,所有现场调整参数均可实时被修改,即修改各通道零偏、正偏、负偏后其所采集的模拟量数据即被修改并传输到主站内。 附2:模块现场显示设置说明:
当模块通电后,模块的显示屏自动进入站地址显示状态,即持续显示本模块的站地址一分钟后将自动熄灭显示;
除参数设置状态外,任何时间按动“
SET ”后将显示模块站地址,按“SEL ”
显示DSP 后,将循环显示所有现场通道输入值。输入值显示按模块设置的输入范围。例如,0~5V 将显示0.00~5.00
范围数据,0~10V
显示00.0~10.0
范围数据,而4~20mA 将显示04.0~20.0范围数据。
通道1显示提示
SET
SEL
进入地址显示状态
进入循环显示状态提示
显示状态
提示状态
进入通道1
进入通道1
通道1的电压值
输入为0~5V 、0~20mA 、0~10V 范围时显示为电压值,其余为电流值显示。
A -14
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