Fuji Electric ZSV Service Manual

使用说明书

便携式气体分析仪通信功能(MODBUS)

型号：ZSV

INZ-TN514400b-C

1. 关于通信功能 ..................................................................................................................................1

1.1 概要 ..................................................................................................................................... 1

2. 规格 ............................................................................................................................................. 2

2.1 通信规格 ............................................................................................................................. 2

3. 连接 .............................................................................................................................................3

3.1 端子分配(输入输出端子CN2) .............................................................................................. 3

3.2 连接 ..................................................................................................................................... 3

4. 通信条件设定 .................................................................................................................................. 4

4.1 设定项目 ............................................................................................................................. 4

4.2 设定操作 ............................................................................................................................. 4

5. MODBUS通信协议 .........................................................................................................................5

5.1 概要 ..................................................................................................................................... 5

5.2 信息的构成 .......................................................................................................................... 6

5.3 子机应答 ............................................................................................................................. 8

5.4 功能代码 ............................................................................................................................. 9

5.5 出错校验代码(CRC-16)的计算 .......................................................................................... 10

5.6 传输控制步骤 .................................................................................................................... 12

6. 信息详情 ....................................................................................................................................... 14

6.1 字数据的读取[功能代码：03

6.2 只读字数据的读取[功能代码：04

6.3 字数据的写入(一个字)[功能代码：06

6.4 连续字数据的写入[功能代码：10

7. 地址映射和数据格式 ..................................................................................................................... 20

7.1 数据格式 ........................................................................................................................... 20

7.2 地址映射表 ........................................................................................................................ 22

7.3 地址映射表的补充说明 ...................................................................................................... 31

8. 示范程序 .......................................................................................................................................32

9. 故障诊断 .......................................................................................................................................35

H] ........................................................................................... 14

H] ................................................................................... 16

H] ............................................................................. 18

H] ................................................................................... 19

－ i －

1.1 概要

· 本机具有通过RS-232C接口进行通信的功能，并能够与上位计算机等进行双向数据传输。

· 通信系统由主机和子机构成。每台主机可以连接1台子机(本机)。并且，借助RS-232C

多可以连接31台子机(本机)。

· 由于每次可以通信的子机仅1台，所以主机要通过在各子机设定的“站号No.”确定通信对

象。

· 为了主机和子机之间的通信，收、发信数据的格式必需一致。本机根据MODBUS通信协议确定了通信数据格式。

[RS-232C RS-485变换器](推荐品)

型号：KS-485(非隔离式) / 株式会社SYSTEM SACOM 型号：SI-30A(隔离式) / 积水电子株式会社

1. 关于通信功能

RS485变换器，还可以适应RS-485的接口环境。这样，1台主机最

RS-232C

RS-485

RS-232C

RS-232C RS-485

－ 1 －

2.1 通信规格

项目规格电气规格通信方式同步方式连接形态最多连接台数通信速度数据格式数据长

传输代码错误检测隔离通信部分和其他部分为非隔离

2. 规格

遵循EIA RS-232-C 半双工 2线式起止同步

1:1 1台(使用RS-485接口时为31台) 9600bps

8位

停止位奇偶校验无

X流控制 HEX值(MODBUS RTU模式) CRC-16

1位

无

－ 2 －

3. 连接

警告

为防止触电及故障，在所有的配线连接完成之前，请勿通电。

3.1 端子分配(输入输出端子CN2)

端子号信号名称引脚连接图

2 Recive Data 3 Transmit Data 5 Signal GND

其他 NC

3.2 连接

连接用电缆请使用市售的RS-232C电缆(reverse cable)。

(PC )

619

D-Sub9P (插针)

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－ 3 －

为了主机与本机之间能够正常通信，需要进行以下设定：

· 主机与本机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机需设定各不相同的“站号No.”。(应无本机设定为相同“站号 No.”)

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

通信速度数据长停止位奇偶校验设定无

站号No. 1

4. 通信条件设定

9600bps 固定(不能变更)

8位固定(不能变更) 1位固定(不能变更)

固定(不能变更)

0~31

(0：通信功能停止)

请将主机及所有站号的子机设定为同一条件。

各子机请设定为各不相同的值。

4.2 设定操作

在分析仪的维护模式的画面上设定站号No.(参见使用说明书)。

－ 4 －

5.1 概要

基于MODBUS通信协议的通信系统，通常采用“从主机开始通信，子机分别应答”的形式。

传输的顺序如下：

1) 主机向子机发送指令信息。

2) 子机确认接收的信息中的站号No.是否与本站的站号No.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) 指令信息中的站号No.与本站的站号No.一致时，

5. MODBUS通信协议

主机→子机指令信息主机←子机应答信息

b) 指令信息中的站号No.与本站的站号No.不一致时，

主机→子机指令信息主机←子机 (不应答)

主机通过指定指令信息中的站号No.，可以与连接在同一线路上的多个子机分别进行通信。

通信线上的数据

－ 5 －

5.2 信息的构成

指令信息及应答信息由站号No.、功能代码、数据部以及出错校验代码四个部分构成，并按此顺序发送。

下面就各部分进行说明：

(1) 站号No.

是子机的指定编号。仅可由在分析仪维护模式画面的“站号No.”处设定的值相一致的子机来

处理指令。

(2) 功能代码

是指定让子机执行的功能的代码。详情请参见5.4节。

站号No.(1字节)

功能代码(1字节)

数据部(2~133字节)

出错校验代码(CRC-16) (2字节)

图5-1 信息的构成

(3) 数据部

是执行功能代码所必需的数据。数据的构成随功能代码而异。详情请参见第6章。分析仪内的数据分配有线圈号和寄存器号，由于通信时要使用该数据，所以请指定线圈号或

寄存器号。

并且，在信息上传输的线圈号或寄存器号，通过相对地址执行。相对地址的计算公式如下：

相对地址 = 线圈号或寄存器号

例如，由某功能代码指定的寄存器号=40003时，相对地址 =(40003的低4位)-1 = 0002

信息上使用这一地址。

的低4位 -1

－ 6 －

(4) 出错校验代码

是检测信号传输过程中的信息错误(位的变化)所需的代码。 MODBUS通信协议(RTU模式)使用CRC-16 (Cyclic Redundancy Check：循环冗余校验)。 CRC计算方法请参见第5.5节。

－ 7 －

5.3 子机应答

(1) 正常时的应答

子机生成与各信息对应的应答信息，并回复。此时的信息构成与5.2节所示相同。数据部的内容随功能代码而异，详情请参见第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，子机不执行此指

令，并生成出错应答信息回复。

出错应答信息的构成如图5-2所示，功能代码为指令信息的功能代码加上80 出错代码如表5-1所示。

出错代码内容说明

01H

02H

03H

H的数值。

站号No.

功能代码+80

出错代码

出错校验(CRC-16)

图5-2 出错应答信息

表5-1 出错代码

功能代码出错指定了不存在的功能代码。

线圈、寄存器的地址出错指定了指定功能代码不能使用的线圈号、

线圈、寄存器的个数错误

请确认功能代码。

寄存器号的相对地址。由于指定的个数过多，指定的线圈号、寄

存器号超出其存在的范围。

(3) 无应答

子机在以下情况下，无视指令信息，不做应答。

· 指令信息中指定的站号No.与给子机设定的站号No.不一致时。

· 出错校验代码不一致时，或检测出传输错误(奇偶校验出错)时。

· 信息构成的数据间隔为24位时间以上时。(请参见5.6传输控制步骤)

－ 8 －

5.4 功能代码

MODBUS通信协议中，按照功能代码分配寄存器号，各功能代码只对特定的寄存器号起作用。其对应情况如表5-2，按功能分类的信息字长如表5-3所示。

No. 功能目标号码内容

读取(连续) 保持寄存器 4XXXX 读取/写入字数据

读取(连续) 输入寄存器 3XXXX 读取字数据

写入保持寄存器 4XXXX 读取/写入字数据

功能代码内容可指定数据数

写入·连续

H 字数据的读取 64个字 887133

H 字数据的写入 1个字 8888

H 连续字数据的写入 64个字 11 137 8 8

表5-2 功能代码和目标地址的对应情况

功能代码寄存器号

保持寄存器 4

XXXX 读取/写入字数据

表5-3 功能代码和信息字长

指令信息应答信息

最小最大最小最大

字数据(只读)的读取

64个字 887133

[单位：byte]

－ 9 －

5.5 出错校验代码(CRC-16)的计算

CRC-16为2字节(16位)的出错校验代码。计算范围为从信息的开头(站号No.)至数据部的最末尾。子机计算接收信息的CRC，如果与接收的CRC代码不一致，则不做应答。 CRC-16的计算步骤如下所示：



将16位寄存器置为FFFF



取发送信息的头1个字节(8位)和CRC寄存器进行“异或”(XOR)，并将结果输入CRC寄存器

中。



将CRC寄存器向右移1位。向MSB中输入0。



如果移位前的LSB为0时，则不做任何动作。

如果移位前的LSB为1时，则取与A001



重复步骤、8次(移动8位)。



对于发送信息的下一字节，也同样执行～的步骤。

同样地依次处理发送信息的每个字节。



发送信息的最后1个字节(除出错代码以外的最后的数据)处理结束时的CRC寄存器的值为

CRC代码。



将此CRC值按低8位、高8位的顺序存储到发送信息的出错校验代码中。

发送信息(例)

H。(CRC寄存器)

H的“异或”XOR，并将结果输入CRC寄存器。

05 03 E8 99 75

CRC=75 99H

CRC-16的计算流程如下页的图5-3所示。

CRC

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