How it Works
Fuji Electric
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ZKM
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Fuji Electric ZKM Service Manual

使用说明书
氧化锆氧变换器 通信功能（MODBUS）
型号：ZKM
INZ-TN5A0506-C
－ 目录 －
1.1 概述 ··················································································································································· 1
2.1 通信规格 ············································································································································ 2
3.1 跨接器的设定····································································································································· 3
3.2 端子配置（TM2）······························································································································ 3
3.3 连接 ··················································································································································· 4
4.1 设定项目 ············································································································································ 6
4.2 设定操作 ············································································································································ 6
5.1 概述 ··················································································································································· 7
5.2 信息的结构········································································································································· 8
5.3 从机的应答········································································································································· 9
5.4 功能代码 ·········································································································································· 10
5.5 错误校验代码（CRC-16）的计算 ·····································································································11
5.6 传送控制步骤··································································································································· 13
6. 信息的详细内容····································································································································· 15
6.1 读取字数据［功能代码：03H］ ········································································································ 15
6.2 读取只读字数据［功能代码：04H］································································································· 16
6.3 写入字（1 个字）数据［功能代码：06H］······················································································· 17
6.4 写入连续字数据［功能代码：10H］································································································· 18
7. 地址映射表和数据格式·························································································································· 19
7.1 数据格式 ·········································································································································· 19
7.1.1 传输数据格式····························································································································· 19
7.1.2 小数点位置及测量单位的设定方法····························································································· 19
7.1.3 测量数据超过范围时的操作········································································································ 19
7.2 地址映射表······································································································································· 20
－i－

1.1 概述

• 本装置具有通过 RS-232C 及 RS-485 接口进行通信的功能，能够与上位计算机等进行双向数据传 输。
• 通信系统由主机和从机构成。 使用 RS-485 接口时，1 台主机（上位计算机、可编程控制器、图示面板等）最多可以连接 31 台 从机（本装置）。 使用 RS-232C 接口时，1 台主机只可以连接 1 台从机（本装置）。
• 由于每次可以通信的从机仅限 1 台，所以主机要通过设定至各从机的“站号”确定通信对象。
• 为了主机和从机之间进行通信，接收、发送数据的格式必须相同。本装置根据 MODBUS 通信协 议确定了通信数据的格式。

1. 关于通信功能

－1－

2.1 通信规格

① RS-232C 接口
项目 规格
电气规格 符合 EIA RS-232C 标准 通信方式 2线式 半双工 同步方式 起止式同步 连接状态 1：1 最多连接装置数 1台 传输速率 数据格式
传输代码 HEX 值（MODBUS RTU 模式） 错误校验 隔离 通信部位与其它部位为非隔离
② RS-485 接口

2. 规格

38400 bps
数据长度 8位 停止位 1位 奇偶校验 无
X 流程控制 无
CRC-16
项目 规格
电气规格 符合 EIA RS-485 标准 通信方式 2线式 半双工 同步方式 起止式同步 连接状态 1：N 最多连接装置数 31 台 通信距离 最长 500m（最长） 通信速率 数据格式
传输代码 HEX 值（MODBUS RTU 模式） 错误校验 隔离 与内部回路为隔离
38400 bps
数据长度 8位 停止位 1位 奇偶校验 无
X 流程控制 无
CRC-16
信号线与接地之间为功能隔离
－2－
ࡻ
为了防止触电及故障，在所有配线连接完成之前，请勿通电。

3.1 跨接器的设定

按照通信类型，请切换跨接器。

3. 连接

通信类型
RS232C
RS485
JP1 JP2 JP5
3－5 4－6
1－3 2－4
3－5 4－6
1－3 2－4

3.2 端子配置（TM2）

① RS-232C 接口
端子号 信号名称 引脚连接图
1
2
3
② RS-485 接口
端子号 信号名称 引脚连接图
1 RTxD+
2 RTxD–
3
Transmit Data （TXD） Recive Data （RXD）
信号接地
信号接地
2－3
1－2
123
123
－3－

3.3 连接

① RS-232C 接口
᎐঩
ൺב༺ღ
۰঩˄ZKM˅
RXD
TXD
TXD
RXD
SG SG
FG
② RS-485 接口
• 请使用屏蔽双绞线连接。 （我们推荐的电线为：KPEV-SB（古河电工制造））
• 电缆最大长度为 500m。在 1 线路上可以连接 1 台主机和最多 31 台从机（本装置）。
• 请将终端电阻 100Ω（1/2W 以上）接在线路两端。
• 请将屏蔽线在靠主机的一点接地。
፮ޤݢᏟ
᎐঩
+
100Ω˄1/2W˅
ൺב༺ღ
۰঩˄ZKM˅
RTxD+
-
RTxD
-
SG
+
-
+
፮ޤݢᏟ
100Ω˄1/2W˅
-
• 并不一定要连接 SG，但是连接 SG 可以减少因噪声引起的通信错误。
－4－
• 在对本装置施加的噪声等级超过 500V 的环境下使用本装置时，我们建议您在靠主机的线路上 使用噪声过滤器（如下图）。 ［噪声过滤器］（推荐产品）：ZRAC2203-11（TDK 制造）
᎐঩
ወ໌ࣰఌධ
RS-485
ׁᎧ፜
• 通信期间如果 EMC 发生问题，请在通信电缆上装上铁氧体芯，用来降噪。
铁氧体芯（推荐产品）： ZCAT 系列（TDK 制造）
MSFC 系列（森宫电机制造）
－5－

4. 通信条件设定

为了主机与本装置之间能够正常通信，需要进行下列设定：
• 主机与本装置的所有通信条件应设定为同一条件。
• 连接在同一线路上的所有本装置需设定各不相同的“站号”。（请确保没有相同站号的装置）

4.1 设定项目

下表为设定项目。请通过正面的操作键进行设定。
项目 出厂值 设定范围 备注
通信速度 数据长度 8位 固定（不能变更） 停止位 1位 固定（不能变更） 奇偶校验设定 无 固定（不能变更）
站号

4.2 设定操作

请在参数设定画面上进行站号设定。（参见使用说明书）
38400bps
1
固定（不能变更）
0～31
（0：停止通信功能）
请将主机及所有站号的 从机设定为同一条件。
请对各从机设定各不相 同的站号。
－6－

5.1 概述

基于 MODBUS 通信协议的通信系统，通常采用“从主机开始通信，从机分别应答”的形式。
传输的顺序如下：
1）主机向从机发送指令信息。 2）子机确认接收的信息中的站号是否与本站的站号相同。 3）如果一致，则执行指令，并返回应答信息。 4）如果不一致，则丢弃接收的指令信息，等待下一个指令信息。
(a) 指令信息中的的站号与本站的站号相同时，
主机 → 从机 主机 ← 从机
(b) 指令信息中的站号与本站的站号不同时，
主机 → 从机 主机 ← 从机
主机通过在指令信息中指定从机的某一个站号，可以与连接在同一线路上的多台从机分别进行通

5. MODBUS 通信协议

指令信息
应答信息
指令信息
（无应答）
通信线上的数据
通信线上的数据
信。
－7－

5.2 信息的结构

指令信息及应答信息由站号、功能代码、数据区以及错误校验代码 4 个部分构成，并按此顺序发
送。
下面就是各部分的介绍：
(1) 站号
站号（1 字节）
功能代码（1 字节）
数据区（2～133 字节）
错误校验代码（CRC-16）（2 字节）
图 5－1 信息的结构
这是从机的指定编号。仅可由在分析仪参数设定画面上设定为相同“站号”的从机来执行指令。
(2) 功能代码
这是让从机执行的功能的代码。 详细内容请参见
(3) 数据区
这是执行功能代码所需的数据。数据的结构根据功能代码而不同。详细内容请参见第 6 章。 线圈号和寄存器号配置到本装置内部的各个数据。请指定线圈号和寄存器号来执行该数据的通
信。
相对地址 ＝
例如，由某功能代码指定的寄存器号为 40003 时， 相对地址 ＝ （40003 的低 4 位）－ 1
在信息上使用此地址。
(4) 错误校验代码
5.4 节。
⎛ ⎜ ⎝
＝ 0002
线圈号 或 寄存器号
的低4位
⎞
－1
⎟ ⎠
这是检测信号传输过程中出现的信息错误（位的变化）所需的代码。 MODBUS 通信协议（RTU 模式）使用 CRC－16（Cycric Redundancy Cheek：循环冗余校验）。 CRC计算方法请参见
5.5 节。
－8－

5.3 从机的应答

(1) 正常时的应答
从机生成与各信息对应的应答信息，并回复。此时的信息结构与 5.2 节所解释的相同。 数据区的内容根据功能代码而不同。详细内容请参见第 6 章。
(2) 异常时的应答
指令信息的内容中出现传输错误之外的差错（指定了不存在的功能代码等）时，从机不执行此指
令，并生成错误应答信息。
错误代码 内容 说明
01H
02H
03H
(3) 无应答
错误应答信息的结构如 错误代码如
表 5－1 所示。
功能代码出错
线圈、寄存器的地址出错
线圈、寄存器的个数错误
图 5－2 所示，功能代码为指令信息的功能代码加上 80H的数值。
站号（1 字节）
功能代码 + 80H（1 字节）
错误代码（1 字节）
错误校验代码（CRC-16）（2 字节）
图 5－2 错误应答信息
表 5－1 错误代码
指定了不存在的功能代码。 请确认功能代码。
指定了该功能代码无法使用的线圈号、寄存 器的相对地址。
由于指定的个数过多，指定了不存在的线圈 号、寄存器号。
从机在下列情况下，从机不执行指令信息，也不做应答。
• 指令信息中指定的站号与给从机设定的站号不一致时
• 错误校验代码不一致时，或检测出传输错误（奇偶校验错误等）时。
• 结构信息的数据间隔（空白状态）超过 24 位时间时。（请参见
－9－
5.6 传送控制步骤）
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