ICS71.120;83.200橡膠塑料機(jī)械外圍設(shè)備通信協(xié)議國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T38687—2020 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語、定義和縮略語 1 24.1概述 24.2物理層 24.3CANopen設(shè)備結(jié)構(gòu) 3 5 74.6廠商自定義子協(xié)議 85CANopen設(shè)備通信地址定義 9 95.2LSSMaster設(shè)備 5.3LSSSlave接口 5.4外圍輔助設(shè)備地址規(guī)范 6.2干燥機(jī) 6.3模溫機(jī) 6.4冷水機(jī) 6.5上料機(jī) 7.1概述 7.2總體描述 8.1外圍輔助設(shè)備地址規(guī)范 8.2數(shù)據(jù)地址規(guī)范 ⅢGB/T38687—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國橡膠塑料機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC71)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：東莞信易電熱機(jī)械有限公司、博創(chuàng)智能裝備股份有限公司、海天塑機(jī)集團(tuán)有限公料機(jī)械工業(yè)協(xié)會。1GB/T38687—2020橡膠塑料機(jī)械外圍設(shè)備通信協(xié)議1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了橡膠塑料機(jī)械外圍設(shè)備通信協(xié)議的背景概要、CAN/CANopen通信協(xié)議總體描述、CANopen設(shè)備通信地址定義、CANopen外圍輔助設(shè)備自定義子協(xié)議、Modbus協(xié)議總體描述、Modbus通信地址與通信變量定義。本標(biāo)準(zhǔn)適用于橡膠塑料機(jī)械通用的成型主機(jī)設(shè)備(如注射成型機(jī)、擠出機(jī)等)與輔助主機(jī)完成加工2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T19582.1基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范第1部分：Modbus應(yīng)用協(xié)議GB/T19582.2—2008基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范第2部分：Modbus協(xié)議在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)指南GB/T36587橡膠塑料機(jī)械術(shù)語ISO11898-2道路車輛控制器局域網(wǎng)(CAN)第2部分：高速介質(zhì)訪問單元[Roadvehicles—Controllerareanetwork(CAN)—Part2:High-speedmediumaccessunit]3.1術(shù)語和定義GB/T19582.1、GB/T19582.2—2008和GB/T36587界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.13.1.2主機(jī)設(shè)備masterdevice;MAD橡膠塑料機(jī)械通用的成型設(shè)備(如注射成型機(jī)、擠出機(jī)等)。3.1.3底層設(shè)置服務(wù)layersettingservices;LSS提供查詢和改變CANopen模塊底層參數(shù)的功能。3.1.4層管理layermanagement;LMT查詢和改變參數(shù)設(shè)置的一種CAL模式。3.1.5網(wǎng)絡(luò)管理networkmanagement;NMT在CAN網(wǎng)絡(luò)中用于配置、初始化和處理網(wǎng)絡(luò)錯誤的應(yīng)用層服務(wù)。2GB/T38687—2020下列縮略語適用于本文件。CAN:控制器局域網(wǎng)絡(luò)(controllerareanetwork)CiA:自動化控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CANinautomation)CAL:控制器局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層(CANapplicationlayer)COB:控制器局域網(wǎng)絡(luò)對象(CANobject)COB-ID:控制器局域網(wǎng)絡(luò)對象標(biāo)識(CANobjectidentifier)4CAN/CANopen通信協(xié)議總體描述從OSI網(wǎng)絡(luò)模型的角度來看，CAN總線只定義了OSI網(wǎng)絡(luò)模型的第一層(物理層)和第二層(數(shù)據(jù)來定義CAN報(bào)文中的11位或29位標(biāo)識符和8字節(jié)數(shù)據(jù)的使用。而且，基于CAN總線的工業(yè)自動化功能。CANopen協(xié)議是CAN-in-Automation(CiA)定義的協(xié)議之一，并且在發(fā)布后不久就獲得了廣泛的承認(rèn)，尤其是在歐洲，CANopen協(xié)議被認(rèn)為是在基于CAN的工業(yè)系統(tǒng)中占領(lǐng)導(dǎo)地位的協(xié)議。大多數(shù)依靠CANopen協(xié)議的支持，可以對不同廠商的設(shè)備通過總線進(jìn)行配置。4.2.1推薦使用兩個9針D-SUB連接器，根據(jù)第二版CiA102定義了連接器的各針腳(含針連接器與孔連接器)。4.2.2采用CANISO高速通信標(biāo)準(zhǔn)(ISO11898-2)。 (pin2)CAN低電平；——(pin3)CAN接地(僅連接于絕緣側(cè));——(pin5)CAN屏蔽(不能連接于9針D-SUB連接器的外殼或設(shè)備外殼);-——(pin7)CAN高電平；——(pin9)可選CAN24VDC。24VDC電源對于CAN網(wǎng)絡(luò)是可選項(xiàng)。4.2.4通信線定義：——CAN低電平與CAN高電平(針腳2與針腳7)使用一組雙絞線；——CAN接地與CAN24VDC(針腳3與針腳9)使用一組雙絞線；——屏蔽線接到針腳5,但不能連接到連接器的外殼；3GB/T38687—2020-—屏蔽線僅可通過主機(jī)的接地線接地。4.2.5所有外圍輔助設(shè)備及主機(jī)設(shè)備須配備一個集成120Ω電阻的孔連接器，該連接器可以使用鏈條、繩索或其他類似方法固定于設(shè)備上。CAN網(wǎng)絡(luò)所有設(shè)備通過連接器連接。如果已由主機(jī)控制端集成了120Ω的總線終端電阻，則設(shè)備不需要外部端接連接器。4.2.6主節(jié)點(diǎn)(主機(jī)設(shè)備)配備一個針連接器。4.2.7波特率為250kbit/s。可以支持其他波特率。4.2.8應(yīng)對對地絕緣電壓不低于500V直流電的每個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直流去耦。使用波特率為250kbit/s時，最小線路長度為180m可保證所有節(jié)點(diǎn)是隔離的。4.2.9通信幀使用標(biāo)準(zhǔn)幀格式，不使用擴(kuò)展幀格式。4.2.10CANopen設(shè)備ID號(兩位數(shù)：01～99)可在設(shè)備上通過拔碼器或是參數(shù)設(shè)定等帶有記憶功能的設(shè)定實(shí)現(xiàn)。4.3CANopen設(shè)備結(jié)構(gòu)CAN設(shè)備以總線形式連接，通常配備兩個CAN連接器。配線一般從主機(jī)設(shè)備的第一個連接器接出到第一臺外圍輔助設(shè)備的其中一個接口，由第一臺外圍輔助設(shè)備的另一個連接器接出再接入第二臺圖1描述了接線的基本原則。CANopen是一個基于CAN串行總線系統(tǒng)和CAL(CAN應(yīng)用層)的高層協(xié)議。CANopen的核心概念是設(shè)備對象字典(OD:ObjectDictionary),CANopen通信通過對象字典(OD)能夠訪問驅(qū)動器的所有參數(shù)。橡膠塑料機(jī)械橡膠塑料機(jī)械主機(jī)設(shè)備外圍輔助設(shè)備2針連DSLB9孔連接器終端電阻DSUB9孔連按琴孔監(jiān)接器孔連接器終端電阻接器針連接器接器孔連接器接器孔連接器孔連針連接器針連接器針電阻接頭圖1CAN總線接線示意圖4GB/T38687—20204.3.2CANopen對象字典CANopen對象字典(ObjectDictionary,OD)是CANopen協(xié)議最為核心的概念。所謂的“對象字典”,就是一個有序的對象組；每個對象采用一個16位的索引值來尋址。為了訪問數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的元素，同時定義了一個8位的子索引，對象字典的結(jié)構(gòu)如表1所示。索引對象0不使用0001h…001Fh靜態(tài)數(shù)據(jù)類型0020h…003Fh復(fù)雜數(shù)據(jù)類型0040h…005Fh制造商規(guī)定的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型0060h…007Fh設(shè)備子協(xié)議規(guī)定的靜態(tài)數(shù)據(jù)類型0080h…009Fh設(shè)備子協(xié)議規(guī)定的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型00A0h…OFFFh保留通信子協(xié)議區(qū)域(如設(shè)備類型、錯誤寄存器、支持的PDO數(shù)量)2000h…5FFFh制造商特定子協(xié)議區(qū)域6000h…9FFFh標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備子協(xié)議區(qū)域A000h…BFFFh標(biāo)準(zhǔn)接口子協(xié)議區(qū)域C000h…FFFFh保留CANopen網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)都有一個對象字典。對象字典包含了描述這個設(shè)備和它的網(wǎng)絡(luò)行為的CANopen對象字典中的項(xiàng)由一系列子協(xié)議來描述。子協(xié)議描述對象字典中每個對象的功能、名CANopen協(xié)議的核心描述子協(xié)議是DS301,包括CANopen協(xié)議應(yīng)用層及通信結(jié)構(gòu)描述，其他子4.3.3CANopen子協(xié)議通信子協(xié)議(CommunicationProfile)描述對象字典的主要形式，以及對象字典中的通信對象和參數(shù)。這個子協(xié)議適用于所有的CANopen設(shè)備，其索引值范圍為1000h～1FFFh。對于在設(shè)備子協(xié)議中未定義的特殊功能，制造商可以在制造商自定義子協(xié)議(Manufacturer-specificProfile)中根據(jù)需求定義對象字典項(xiàng)。因此，這個區(qū)域?qū)Σ煌瑥S商來說，相同的對象字典項(xiàng)的定義不一定相同，其索引值范圍為2000h～5FFFh。設(shè)備子協(xié)議(DeviceProfile)為各種不同類型設(shè)備定義對象字典中的對象，其索引值范圍為5GB/T38687—20206000h～9FFFh。4.4CANopen通信協(xié)議CANopen協(xié)議是基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)。它定義了消息標(biāo)識符如何被分配到設(shè)備及消息如何構(gòu)成。CANopen設(shè)備通過節(jié)點(diǎn)號(節(jié)點(diǎn)ID)進(jìn)行識別，一般該識別號在設(shè)備中設(shè)定，例如可通過拔碼器實(shí)現(xiàn)。每一個CANopen設(shè)備的中央控制器就是一個對象字典。該目錄包含設(shè)備的所有參數(shù)。這些參數(shù)由通信參數(shù)、應(yīng)用參數(shù)及應(yīng)用數(shù)據(jù)組成。其中部分對象在通信子協(xié)議及設(shè)備子協(xié)議中定義。此外，仍有很多空間保留為生產(chǎn)商擴(kuò)展使用。數(shù)據(jù)對象通常是8位、16位或32位有符號或無符號格式。也有可能是更大的數(shù)據(jù)，如字符串。在這種情況下，需要多個CAN消息進(jìn)行存取。在CANopen協(xié)議中主要定義網(wǎng)絡(luò)管理對象(NMT)、服務(wù)數(shù)據(jù)對象(SDO)、過程數(shù)據(jù)對象(PDO)、預(yù)定義報(bào)文或特殊功能對象4種對象。4.4.2主機(jī)設(shè)備與CANopen即成型機(jī)，包括注塑機(jī)、擠出機(jī)等。外圍輔助設(shè)備一般可由主機(jī)設(shè)備進(jìn)行控制，如主機(jī)設(shè)備可以對模溫機(jī)進(jìn)行啟停及設(shè)置溫度等操作，模溫機(jī)控制器也可將實(shí)際溫度或其他參數(shù)值傳送回主機(jī)設(shè)備。用于測量裝置及閉環(huán)控制器的CANopen設(shè)備子協(xié)議CiADP-404已經(jīng)對這樣的設(shè)備進(jìn)行了定義。該協(xié)議支持多通道設(shè)備。已經(jīng)有大量設(shè)備制造商的設(shè)備配備了CANopen接口。因而，基于CANopen構(gòu)建一個新的標(biāo)準(zhǔn)適用于成型周邊輔機(jī)設(shè)備通信是非常必要的。4.4.3外圍輔助設(shè)備接口外圍輔助設(shè)備接口基于CANopen協(xié)議。在此協(xié)議內(nèi)，針對各種不同裝置定義了不同的子協(xié)議。這些子協(xié)議定義了不同的功能塊，這些功能塊可用于不同的場合。外圍輔助設(shè)備定義如何使用常用的功能塊。此外，CANopen協(xié)議為設(shè)備生產(chǎn)商指定擴(kuò)展提供了空間。它們用于在實(shí)例中描述額外的需求信息。同一個網(wǎng)絡(luò)中只允許有一個主節(jié)點(diǎn)、一個或多個從節(jié)點(diǎn)，并遵循主/從模式。服務(wù)數(shù)據(jù)對象主要用于主節(jié)點(diǎn)對從節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置。服務(wù)確認(rèn)是SDO最大的特點(diǎn)，為每個消息都生成一個應(yīng)答，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。在一個CANopen系統(tǒng)中，通常CANopen從節(jié)點(diǎn)作為SDO服務(wù)器，CANopen主節(jié)點(diǎn)作為客戶端。客戶端通過索引和子索引能夠訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器上的對象字典，所以CANopen主節(jié)點(diǎn)可以訪問從節(jié)點(diǎn)的任意對象字典項(xiàng)的參數(shù)，并且SDO可以傳輸任何長度的數(shù)據(jù)。6GB/T38687—2020PDO通信對象具有下列特點(diǎn)：a)PDO通信沒有協(xié)議規(guī)定，PDO數(shù)據(jù)內(nèi)容由它的COB-ID定義。b)每個PDO在對象字典中用2個對象描述，分別是PDO通信參數(shù)和映射參數(shù)：2)PDO映射參數(shù)：包含一個對象字典中的對象列表，這些對象映射到相應(yīng)的PDO,其中包括數(shù)據(jù)的長度。對于生產(chǎn)者和消費(fèi)者，只有知道這個映射參數(shù)，才能夠正確地解釋PDO的內(nèi)容。PDO內(nèi)容是預(yù)定義的，如果PDO支持可變PDO映射，那么可以通過SDO進(jìn)行配置。c)PDO具有2種傳輸方式：同步傳輸和異步傳輸：1)同步傳輸：通過接收同步對象實(shí)現(xiàn)同步，按觸發(fā)方式又可分為非周期傳輸和周期傳輸。非周期傳輸由遠(yuǎn)程幀預(yù)觸發(fā)，或者由設(shè)備子協(xié)議中規(guī)定的對象特定事件預(yù)觸發(fā)。周期傳輸則通過接收同步對象來實(shí)現(xiàn)，可以設(shè)置1～240個同步對象觸發(fā)。2)異步傳輸：由特定事件觸發(fā)。按觸發(fā)方式又可分為2種：一種通過發(fā)送與PDO的COB-ID相同的遠(yuǎn)程幀來觸發(fā)；另一種由設(shè)備子協(xié)議中規(guī)定的對象特定事件來觸發(fā)(如定時傳下列通信對象被預(yù)定義：a)同步對象(SYNCobject):1)從站可以通過主站與同步對象同步。同步包含通信及設(shè)備中的活動兩部分。2)同步對象由主站周期性地傳送給所有從站。3)同步對象包含極高優(yōu)先級的報(bào)文。報(bào)文沒有數(shù)據(jù)字節(jié)。為了響應(yīng)“同步”,從站可以傳送合適配置的PDO(主從原則)并且啟動動作，如測量等。b)緊急對象(Emergencyobject):參考異常處理。異常處理對象包含節(jié)點(diǎn)安全及緊急。節(jié)點(diǎn)安全：節(jié)點(diǎn)安全可以使主站與從站相互監(jiān)視。主站需要周期性地通過RTR(遠(yuǎn)程傳送)從各從站請求節(jié)點(diǎn)安全報(bào)文。主站可以通過“連接是否超時”監(jiān)控識別節(jié)點(diǎn)是否異常。如果請求缺失，從站可識別異常并且按預(yù)定的行為做出反應(yīng)。緊急：從站可以通過緊急對象報(bào)告異常狀態(tài)。該消息擁有高于PDO消息的優(yōu)先級。CANopen定義了簡單的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制(NMT)。通過NMT命令可以切換不同的狀態(tài)。這些狀態(tài)僅在開始時由主站傳送。NMT消息擁有最高有優(yōu)先級。從站應(yīng)至少支持表2的狀態(tài)(最小設(shè)備能力)。7GB/T38687—2020狀態(tài)描述初始化通電之后的狀態(tài)。從站設(shè)備自動對其本身進(jìn)行初始化并且轉(zhuǎn)換為預(yù)運(yùn)行狀態(tài)預(yù)運(yùn)行從站設(shè)備允許從其對象目錄中以SDO的方式訪問。這就意味著該從站可以被參數(shù)化。該狀態(tài)下禁用PDO通信運(yùn)行從站設(shè)備可運(yùn)行。如果適宜，可進(jìn)行同步，且可建立SDO及PDO通信準(zhǔn)備在該狀態(tài)下，禁用SDO及PDO通信，但是啟用節(jié)點(diǎn)安全消息標(biāo)識符是由功能碼與節(jié)點(diǎn)ID組成，表3為概覽。預(yù)定義主/從連接集中的廣播對象見表3。對象功能碼(二進(jìn)制)通信對象ID(COB-ID)備注0主站大于所有從站主站大于所有從站時間標(biāo)識主站大于所有從站預(yù)定義主/從連接集中的對等網(wǎng)絡(luò)對象見表4。對象功能碼(二進(jìn)制)通信對象ID(COB-ID)備注緊急0001從站大于主站PDO(tx)0011從站大于主站PDO(rx)0100513～639主站大于從站PDO(tx)0101從站大于主站PDO(rx)0110主站大于從站SDO(tx)從站大于主站SDO(rx)主站大于從站節(jié)點(diǎn)安全主站大于從站4.5.1CiA404當(dāng)通過不同傳感器或控制器獲取過程數(shù)據(jù)時，可以使用CANopen子協(xié)議CiA404。基于此目的，CiA404定義了不同的功能塊，見表5。每個功能塊最高包含199個通道。GB/T38687—2020功能塊應(yīng)用數(shù)字輸入功能塊數(shù)字輸入，每個通道可以映射8個數(shù)字輸入模擬輸入功能塊對于傳感器，該功能塊可以用于構(gòu)建CANopen接口，包括諸如傳感器類型信息和單位信息數(shù)字輸出功能塊數(shù)字輸出，每個通道可以映射8個數(shù)字輸出模擬輸出功能塊模擬輸出控制器功能塊為所有類型的控制器描述各種控制器PID算法報(bào)警功能塊傳感器和極限值監(jiān)控設(shè)備功能塊基于此功能塊產(chǎn)生警報(bào)；例如，傳感器異常時，數(shù)據(jù)超出某個臨界值或兩個值的差異超過預(yù)設(shè)值在對象目錄中子協(xié)議指定的數(shù)據(jù)既可以根據(jù)功能塊劃分也可以根據(jù)數(shù)據(jù)類型分組，數(shù)據(jù)類型浮點(diǎn)數(shù)16位整數(shù)24位整數(shù)32位整數(shù)對象類型對象X100h…X1FFhX300h…X3FFhX400h…X4FFhX500h…X5FFh在CiA404中，任何值都可聲明單位。并且可以將非整型值轉(zhuǎn)化為16位整數(shù)。從而定義在某個對象中小數(shù)點(diǎn)后面可以包含位數(shù)(見CiA404對象6102h)。示例：67.8轉(zhuǎn)化成678,小數(shù)點(diǎn)后面是1位數(shù)。4.6廠商自定義子協(xié)議廠商自定義子協(xié)議使用下列CiA404功能塊：89GB/T38687—2020a)控制器功能塊(Controllerfunctionblock);b)報(bào)警功能塊(Alarmfunctionblock);c)本設(shè)備特有功能塊。控制器功能塊包括通用控制器參數(shù)和控制方式。報(bào)警功能塊用于監(jiān)控超限(下限或上限)的過程值。原則上來講，溫度控制設(shè)備反饋的控制參數(shù)被映射在由設(shè)備子協(xié)議定義的控制器當(dāng)這些預(yù)定參數(shù)不能滿足實(shí)際設(shè)備的需求，就需要將更多參數(shù)定義在對象目錄的廠商自定義子協(xié)議部分。采用與CiA404相同的通道機(jī)制：分索引用于識別通道。如果僅1個通道可用，則分索引為1。數(shù)據(jù)類型2000h…2FFFh3000h…3FFFh整數(shù)164000h…4FFFh5000h…5FFFh整數(shù)32(不使用)過程值(如溫度等)包括下列參數(shù)：a)有效值；b)物理單位字段；c)小數(shù)位字段。各種情況下的設(shè)備動作及異常通過字狀態(tài)通知主機(jī)。該子協(xié)議僅定義了少量主要由用戶預(yù)測的特定異常位。信息可以在設(shè)備上查看。5CANopen設(shè)備通信地址定義底層設(shè)置服務(wù)(LSS)和協(xié)議提供查詢和修改CANopen設(shè)備物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層參數(shù)的功a)CANopen從節(jié)點(diǎn)的地址(Node-ID);b)物理層的位定時參數(shù)(波特率);c)LSS地址(參考DS301索引1018h)。通過LSS及協(xié)議，LSSSlave可通過網(wǎng)絡(luò)配置相應(yīng)的參數(shù)(設(shè)置節(jié)點(diǎn)地址和波特率等),而無需使用GB/T38687—2020LSS功能占用兩個接口。在支持LSS的CANopen網(wǎng)絡(luò)中只能有一個帶有LSSMaster的節(jié)點(diǎn)。LSSMaster節(jié)點(diǎn)通過配置CAN節(jié)點(diǎn)底層參數(shù)上的LSSSlave實(shí)現(xiàn)。LSSMaster和LSSSlave之間通信遵守LSS協(xié)議。通過CAN網(wǎng)絡(luò)管理其他節(jié)點(diǎn)模塊的節(jié)點(diǎn)功能模塊叫LSSMaster。網(wǎng)絡(luò)上只能有一個LSSMaster。且LSSMaster沒有屬性。LSSMaster具有NMT主能力。受LSSMaster管理的就叫LSSSlave。帶有LSSSlave的節(jié)點(diǎn)數(shù)沒有限制。LSSSlave有下列5.3.2LSS地址一個LSSSlave由一個LSS地址標(biāo)識。一個LSS地址包括一個制造商ID(vendor-id),一個產(chǎn)品碼〈LSS-ADDRESS>::=〈vendor-id>(product-code>(revision-number)<serial-number>(vendor-id)::=‘UNSIGNED32’<product-code)::=‘UNSIGNED32’(revision-number)::=‘UNSIGNED32’〈serial-number>::=‘UNSIGNED32’對于LSS-Address要注意下列幾點(diǎn)：——LSS地址由CANopen身份對象(1018h)標(biāo)識；無二的LSSaddress。Node-ID在01h～7Fh范圍有效。激活LSS功能需要將所有設(shè)備的狀態(tài)置為停止?fàn)顟B(tài)。LSSMaster應(yīng)和NMT-Master在一個節(jié)點(diǎn)址規(guī)范如表9所示。GB/T38687—2020外圍輔助設(shè)備供應(yīng)商標(biāo)識符產(chǎn)品代碼版本號系列號模溫機(jī)保留廠家自定義廠家自定義干燥機(jī)保留廠家自定義廠家自定義冷水機(jī)保留廠家自定義廠家自定義上料機(jī)保留廠家自定義廠家自定義6CANopen外圍輔助設(shè)備自定義子協(xié)議6.1概述外圍輔助設(shè)備需要其他的參數(shù)值，如流量及壓力等。這些參數(shù)并沒有包含在標(biāo)準(zhǔn)子協(xié)議中，因而應(yīng)在生產(chǎn)商特定區(qū)域進(jìn)行描述。為了使每個生產(chǎn)商的設(shè)備可能用到的參數(shù)相同，本協(xié)議定義了橡膠塑料機(jī)械外圍設(shè)備的自定義子協(xié)議。這些子協(xié)議包含了一系列的額外設(shè)備對象。然而，這并不意味著每臺設(shè)備都需要使用所有對象，它僅保證所有設(shè)備指定的對象可以被各不同生產(chǎn)廠商以相同方法進(jìn)行存取。本協(xié)議存在于不同類型的設(shè)備中。本協(xié)議并非全新協(xié)議，而是基于CiA404(用于測量裝置及閉環(huán)控制器的CANopen設(shè)備子協(xié)議)定義了額外的對象目錄，以期適用于橡膠塑料機(jī)械的輔機(jī)設(shè)備。6.2干燥機(jī)基于CiA404(用于測量裝置及閉環(huán)控制器的CANopen設(shè)備子協(xié)議)定義了額外的對象目錄，以期適用于干燥機(jī)。以下對象(見表10～表15)應(yīng)在對象目錄中的廠商特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。設(shè)備和CANopen接口應(yīng)建立一個區(qū)域。沒有在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的對象不應(yīng)在CANopen接口實(shí)現(xiàn)。索引名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型設(shè)備配置文件只讀機(jī)器狀態(tài)0:狀態(tài)無效；1:狀態(tài)有效只讀待機(jī)狀態(tài)保留運(yùn)行狀態(tài)保留延時停機(jī)狀態(tài)保留表10(續(xù))名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型2001h機(jī)器狀態(tài)UNSIGNED16bit3故障狀態(tài)bitll保留只讀bit4保留bitl2保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留2002h開關(guān)量輸入狀態(tài)UNSIGNED160:正常；1:輸入異常只讀bit0風(fēng)機(jī)過載輸入bit8保留bitl超溫輸入bit9保留bit2保留bit10保留bit3保留bitl1保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留2003h繼電器輸出狀態(tài)UNSIGNED160:關(guān)閉；1:開啟只讀bit0風(fēng)機(jī)輸出bit8保留bit1電熱輸出bit9保留bit2脫扣輸出bit10保留bit3報(bào)警輸出bitl1保留bit4保留bit12保留bit5保留bitl3保留bit6保留bitl4保留bit7保留bit15保留2004h故障信息UNSIGNED160:無故障，1:有故障只讀bit0風(fēng)機(jī)過載報(bào)警bit8保留bit1超溫保護(hù)器報(bào)警bit9保留bit2超溫報(bào)警bit10保留bit3溫度傳感器異常bitl1保留bit4加熱器失效報(bào)警bit12保留bit5溫度過低報(bào)警bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留2005h保留UNSIGNED16只讀GB/T38687—2020表10(續(xù))索引名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型溫度實(shí)際值℃或F干燥機(jī)的溫度實(shí)際值只讀設(shè)備累積運(yùn)行時間小時(h)記錄設(shè)備累積運(yùn)行時間只讀保留只讀保留只讀溫度設(shè)定值℃或F干燥機(jī)的溫度設(shè)定值讀/寫開關(guān)機(jī)0:干燥機(jī)關(guān)機(jī)；1:干燥機(jī)開機(jī)讀/寫最高溫度℃或F定義干燥機(jī)的最高工作溫度讀/寫溫度單位0:溫度單位為攝氏度(℃);1:溫度單位為華氏度(F)讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫索引為2000h的對象用于描述符合本協(xié)議設(shè)備的類型與版本。它包含一個8位字段(用于描述本協(xié)議的代碼)及其他三個8位字段(用于描述設(shè)備配置文件信息)。以下模溫機(jī)、冷水機(jī)、上料機(jī)此項(xiàng)均該對象定義了本協(xié)議的設(shè)備配置文件，見表11、表12。表11索引分索引名稱類型屬性默認(rèn)值0設(shè)備配置文件變量只讀表12最高有效位—→最低有效位子協(xié)議版本子協(xié)議索引子協(xié)議代碼協(xié)議代碼GB/T38687—2020子協(xié)議版本和索引與設(shè)備的設(shè)備子協(xié)議版本一致。文件版本1.0:子協(xié)議版本01h和子協(xié)議索引00h。文件版本3.4:子協(xié)議版本03h和子協(xié)議索引40h。6.3模溫機(jī)擴(kuò)展對象見表13。表13名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型2001h機(jī)器狀態(tài)UNSIGNED160:狀態(tài)無效；1:狀態(tài)有效只讀bit0待機(jī)狀態(tài)bit8保留bitl運(yùn)行狀態(tài)bit9保留bit2延時停機(jī)狀態(tài)bit10保留bit3故障狀態(tài)bitl1保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bitl4保留bit7保留bit15保留2002h開關(guān)量輸入狀態(tài)1UNSIGNED160:正常；1:輸入異常只讀bit0泵過載輸入bit8保留bitl超溫輸入bit9保留bit2低液位輸入bit10保留bit3高液位輸入bitl1保留bit4壓力過低輸入bit12保留bit5壓力過高輸入bit13保留bit6保留bitl4保留bit7保留bit15保留2003h開關(guān)量輸入狀態(tài)2UNSIGNED160:正常；1:輸入異常只讀bit0保留bit8保留bit1保留bit9保留bit2保留bit10保留bit3保留bitl1保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bitl4保留bit7保留bit15保留GB/T38687—2020表13(續(xù))名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型繼電器輸出狀態(tài)UNSIGNED160:關(guān)閉；1:開啟只讀bit0泵正轉(zhuǎn)bit8保留bitl泵反轉(zhuǎn)bit9保留bit2加熱輸出bit10保留bit3冷卻輸出bitl1保留bit4脫扣輸出bit12保留bit5報(bào)警輸出bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留故障信息1UNSIGNED160:無故障；1:有故障只讀bit0泵過載報(bào)警bit8加熱器失效報(bào)警bitl超溫報(bào)警bit9溫度干擾報(bào)警bit2壓力過低報(bào)警bit10溫度過低報(bào)警bit3壓力過高報(bào)警bitll保留bit4低液位報(bào)警bit12保留bit5相位報(bào)警bit13保留bit6溫度傳感器異常bit14保留bit7溫度偏差報(bào)警bit15保留故障信息2UNSIGNED160:無故障；1:有故障只讀bit0保留bit8保留bitl保留bit9保留bit2保留bit10保留bit3保留bitl1保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留保留UNSIGNED16只讀保留UNSIGNED16—只讀保留UNSIGNED16只讀GB/T38687—2020表13(續(xù))索引名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型控制溫度實(shí)際值℃或F模溫機(jī)的控制溫度實(shí)際值只讀溫度測量值1℃或F模溫機(jī)附加的溫度測量值1(如模具溫度值)只讀溫度測量值2℃或F模溫機(jī)附加的溫度測量值2(如回液溫度值)只讀流量升每分模溫機(jī)的實(shí)際流量只讀壓力巴(bar)模溫機(jī)的實(shí)際壓力(1bar=10?Pa)只讀溫控調(diào)節(jié)比例%實(shí)際溫控調(diào)節(jié)比例(加熱為正數(shù)，冷卻為負(fù)數(shù))只讀設(shè)備累積運(yùn)行時間小時(h)記錄設(shè)備累積運(yùn)行時間只讀保留只讀保留只讀保留只讀控制溫度設(shè)定值模溫機(jī)的控制溫度設(shè)定值讀/寫開關(guān)機(jī)UNSIGNED80:模溫機(jī)關(guān)機(jī)；1:模溫機(jī)開機(jī)讀/寫最高溫度℃或F定義模溫機(jī)的最高工作溫度讀/寫溫度單位UNSIGNED80:溫度單位為攝氏度(℃);1:溫度單位為華氏度讀/寫保留讀/寫保留—讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫擴(kuò)展對象見表14。表14名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型機(jī)器狀態(tài)UNSIGNED160:狀態(tài)無效；1:狀態(tài)有效只讀bit0待機(jī)狀態(tài)bit8保留bitl運(yùn)行狀態(tài)bit9保留bit2延時停機(jī)狀態(tài)bit10保留bit3故障狀態(tài)bit11保留表14(續(xù))名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型機(jī)器狀態(tài)UNSIGNED16bit4保留bit12保留只讀bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留開關(guān)量輸入狀態(tài)1UNSIGNED160:正常；1:輸入異常只讀bit0遠(yuǎn)程輸入bit8防凍開關(guān)bitl壓縮機(jī)1高壓bit9三相電源開關(guān)bit2壓縮機(jī)1低壓bit10壓縮機(jī)2高壓bit3壓縮機(jī)1過載bitl1壓縮機(jī)2低壓bit4循環(huán)泵過載bit12壓縮機(jī)2過載bit5風(fēng)機(jī)1過載bit13風(fēng)機(jī)2過載bit6水位開關(guān)bit14保留bit7水流開關(guān)bit15保留開關(guān)量輸入狀態(tài)2UNSIGNED160:正常；1:輸入異常只讀bit0保留bit8保留bitl保留bit9保留bit2保留bit10保留bit3保留bitl1保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留繼電器輸出狀態(tài)UNSIGNED160:關(guān)閉；1:開啟只讀bit0循環(huán)泵bit8保留bitl風(fēng)機(jī)1bit9保留bit2壓縮機(jī)1bit10保留bit3旁通閥bitl1保留bit4報(bào)警bit12保留bit5風(fēng)機(jī)2bit13保留bit6壓縮機(jī)2bit14保留bit7保留bit15保留GB/T38687—2020表14(續(xù))索引名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型故障信息10:無故障；1:有故障只讀壓縮機(jī)1高壓電源故障壓縮機(jī)1低壓液溫溫度過低壓縮機(jī)1過載液溫溫度過高水位故障液溫探頭斷路水流故障液溫探頭短路循環(huán)泵過載參數(shù)異常風(fēng)機(jī)1過載壓縮機(jī)運(yùn)行超時防凍故障環(huán)境溫度過高故障信息20:無故障；1:有故障只讀環(huán)溫探頭斷路風(fēng)機(jī)2過載環(huán)溫探頭短路保留防凍探頭斷路保留防凍探頭短路保留防凍溫度過低保留壓縮機(jī)2高壓保留壓縮機(jī)2低壓保留壓縮機(jī)2過載保留保留只讀保留只讀保留只讀溫度實(shí)際值℃或F冷水機(jī)出水溫度的實(shí)際值只讀防凍溫度℃或F冷水機(jī)的防凍溫度只讀環(huán)境溫度℃或F冷水機(jī)的環(huán)境溫度只讀流量升每分冷水機(jī)的實(shí)際流量只讀壓力巴(bar)冷水機(jī)出水的實(shí)際壓力(1bar=10?Pa)只讀設(shè)備累積運(yùn)行時間小時(h)記錄設(shè)備累積運(yùn)行時間只讀保留只讀GB/T38687—2020表14(續(xù))索引名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型保留只讀保留只讀保留只讀溫度設(shè)定值℃或F冷水機(jī)的溫度設(shè)定值讀/寫水泵啟停開關(guān)UNSIGNED80:水泵停機(jī)；1:水泵啟動讀/寫壓縮機(jī)啟停開關(guān)UNSIGNED80:壓縮機(jī)停機(jī)；1:壓縮機(jī)啟動讀/寫溫度單位UNSIGNED80:溫度單位為攝氏度(℃);1:溫度單位為華氏度(F)讀/寫上限溫度℃或F定義了冷水機(jī)的上限溫度讀/寫下限溫度℃或F定義了冷水機(jī)的下限溫度讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留—讀/寫保留讀/寫保留讀/寫擴(kuò)展對象見表15。表15名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型2001h機(jī)器狀態(tài)UNSIGNED160:狀態(tài)無效；1:狀態(tài)有效只讀bit0待機(jī)狀態(tài)bit8保留bitl吸料狀態(tài)bit9保留bit2清洗狀態(tài)bit10保留bit3故障狀態(tài)bitll保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留表15(續(xù))索引名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型開關(guān)量輸入狀態(tài)0:正常；1:輸入異常只讀電機(jī)過載輸入保留缺料輸入保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留繼電器輸出狀態(tài)0:關(guān)閉；1:開啟只讀電機(jī)輸出保留清洗輸出保留混料輸出保留截料輸出保留破真空閥輸出保留報(bào)警輸出保留保留保留保留保留故障信息10:無故障；1:有故障只讀電機(jī)過載報(bào)警保留濾網(wǎng)阻塞報(bào)警保留缺料報(bào)警保留缺料停機(jī)報(bào)警保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留只讀設(shè)備累積運(yùn)行時間小時(h)記錄設(shè)備累積運(yùn)行時間只讀保留只讀保留—只讀保留——只讀吸料時間設(shè)定值秒(s)上料機(jī)的吸料時間設(shè)定值讀/寫21GB/T38687—2020表15(續(xù))索引名稱數(shù)據(jù)類型單位備注讀寫類型開關(guān)機(jī)UNSIGNED80:上料機(jī)關(guān)機(jī)；1:上料機(jī)開機(jī)讀/寫清網(wǎng)間隔次上料機(jī)按照一定間隔清網(wǎng)的次數(shù)讀/寫清洗時間秒(s)上料機(jī)實(shí)際清洗所需要的時間讀/寫缺料報(bào)警次數(shù)次上料機(jī)工作過程中幾次缺料后才輸出報(bào)警讀/寫保留—讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留讀/寫保留 讀/寫保留讀/寫Modbus是OSI模型第7層上的應(yīng)用層報(bào)文傳輸協(xié)議(見圖2),它在連接至不同類型總線或網(wǎng)絡(luò)的——以太網(wǎng)上的TCP/IP;——各種介質(zhì)(有線：EIA/TIA-232-E、EIA-422、EIA/TIA-485-A;光纖、無線等)上的異步串行ModblisModblis應(yīng)用層基于TCP的ModbusTPC以太網(wǎng)物理層主站/從站EIA/TIA232或ELA/TlA485其他MODBUS+/IIDLC物理層圖2Modbus通信棧GB/T38687—20207.2總體描述Modbus協(xié)議定義了一個與基礎(chǔ)通信層無關(guān)的簡單協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)。特定總線或網(wǎng)絡(luò)上的Modbus協(xié)議映射能夠在應(yīng)用數(shù)據(jù)單元(ADU)上引入一些附加字段，見圖3。ADUADUPDU圖3通用Modbus幀Modbus應(yīng)用數(shù)據(jù)單元由啟動Modbus事務(wù)處理的客戶機(jī)創(chuàng)建。功能碼向服務(wù)器指示將執(zhí)行哪種操作。Modbus應(yīng)用協(xié)議建立了客戶機(jī)啟動的請求格式。用一個字節(jié)編碼Modbus數(shù)據(jù)單元的功能碼字段。有效的碼范圍是十進(jìn)制1～255(128～255保留用于異常響應(yīng))。當(dāng)從客戶機(jī)向服務(wù)器設(shè)備發(fā)送報(bào)文時，功能碼字段通知服務(wù)器執(zhí)行哪種操作。功能碼“0”無效。可以向一些功能碼加入子功能碼來定義多項(xiàng)操作。當(dāng)服務(wù)器對客戶機(jī)響應(yīng)時，它使用功能碼字段來指示正常(無差錯)響應(yīng)(見圖4)或者出現(xiàn)某種差錯(稱為異常響應(yīng)),見圖5。對于正常響應(yīng)，服務(wù)器僅復(fù)制原始功能碼。客戶機(jī)客戶機(jī)服務(wù)器執(zhí)行操作啟動響應(yīng)功能碼接收響應(yīng)數(shù)據(jù)響應(yīng)圖4Modbus事務(wù)處理(無差錯)客戶機(jī)客戶機(jī)服務(wù)器數(shù)據(jù)請求在操作中檢測差鋯啟動差錯異常碼功能異常碼功能碼圖5Modbus事務(wù)處理(異常響應(yīng))Modbus最初在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)(最大RS485ADU=256字節(jié))限制了ModbusPDU的長度。因此，對串行鏈路通信來說，ModbusPDU=256—服務(wù)器地址(1字節(jié))-CRC(2字節(jié))=253字節(jié)。RS232/RS485ADU=253字節(jié)十服務(wù)器地址(1字節(jié))+CRC(2字節(jié))=256字節(jié)。Modbus協(xié)議定義了三種PDU。它們是：——Modbus請求PDU,mbreqpdu;—--Modbus響應(yīng)PDU,mbrsppdu; Modbus異常響應(yīng)PDU,mbexceprsppdu在物理層，串行鏈路上的Modbus系統(tǒng)可以使用不同的物理接口(RS485、RS232)。最常用的物理接口是EIA/TIA-485(也稱RS485標(biāo)準(zhǔn))二線制接口。由于RS232存在通信距離近等缺點(diǎn)，本標(biāo)準(zhǔn)采用最常用的EIA/TIA-485(也稱RS485標(biāo)準(zhǔn))二線制接口。7.2.2.22線Modbus定義Modbus在串行鏈路上的解決方案應(yīng)該依照EIA/TIA-485標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)“2線”電氣接口。在這個2線總線上，在任何時候只有一個驅(qū)動器有權(quán)發(fā)送信號。圖6顯示了通用2線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。主站主站R公共端從站1從站2圖6通用的2線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表16則說明2線Modbus電路定義。GB/T38687—2020表16在電路上要求的設(shè)備在設(shè)備上要求的EIA/TAI-485的名稱描述在ITr上D1D1XB/B收發(fā)器端子1,U?電壓(U?>Uo,對于二進(jìn)制1[OFF]狀態(tài))DODOXA/A'收發(fā)器端子0,U?電壓(U?>U?,對于二進(jìn)制0[ON]狀態(tài))公共端公共端XC/C′信號和可選電源的公共端Modbus在串行鏈路上的解決方案應(yīng)該依照EIA/TIA-485標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)“2線”電氣接口。在這個2線總線上，在任何時候只有一個驅(qū)動器有權(quán)發(fā)送信號。實(shí)際上，還應(yīng)使用第三條導(dǎo)線將總線上所有設(shè)備的公共端相互連接。7.2.2.3EIA/TIA-485多點(diǎn)系統(tǒng)要求在沒有中繼器的RS485Modbus系統(tǒng)中，最多允許有32個設(shè)備。與下列項(xiàng)目有關(guān)：——設(shè)備使用的RS485單元負(fù)載總量；——以及需要的線路極性偏置。一個RS485系統(tǒng)可以容納許多設(shè)備。有些設(shè)備在沒有中繼器情況下允許在設(shè)備數(shù)大于32個的RS485-Modbus串行鏈路上運(yùn)行。在這種情況下，應(yīng)在這個Modbus設(shè)備文件中說明沒有中繼器時能允許接這類設(shè)備的數(shù)量。也可以在兩個重負(fù)載的RS485Modbus之間使用中繼器。沒有配置中繼器的RS485Modbus有一個與所有設(shè)備直接連接(菊花鏈)或通過短分支電纜連接的干線電纜。也可以在多個RS485Modbus之間使用中繼器。應(yīng)限制干線電纜的端到端長度。最大長度與波特率、電纜(規(guī)格、電容或特性阻抗)、菊花鏈上的負(fù)載數(shù)量以及網(wǎng)絡(luò)配置(2線制或4線制)有關(guān)。對于最高波特率為9600bit/s、AWG26(或更粗)規(guī)格的電纜來說，其最大長度為100m。分支應(yīng)短，不能超過20m。如果使用n個分支的多端口分支器，每個分支最大長度應(yīng)限制為40m除以n。通常，該點(diǎn)可選在主站上或其分支器上。GB/T38687—2020沿線路傳播的信號遇到阻抗不連續(xù)，會在傳輸線路中產(chǎn)生反射。為了使從RS485電纜端的反射最小，要求在總線接近兩端處放置線路終端。由于傳播是雙向的，故在線路兩端配置終端是非常重要的，但是，在一個無源D0-D1平衡線對上放置的線路終端不允許超過2個。也不允許在分支電纜上放置任何線路終端。每個線路終端應(yīng)連接在平衡線D0和D1的兩條導(dǎo)線之間。當(dāng)雙絞線應(yīng)進(jìn)行極性偏置時，較好的選擇是使用電容(1nF,最低10V)與120Ω(0.25W)電阻串聯(lián)。圖7為2線Modbus中使用的RJ45連接器(要求的插腳引線)。頂視前視設(shè)備端-孔連接器頂視圖8為9針D-SUB連接器。孔連接器(前視)針連接器(前視)2線ModbusRJ45和9針D-SUB連接器引腳分配如表17所示。表17RJ45引腳D9-型連接器引腳要求的等級電路電路EIT/TIA-485名稱IDv的描述33可選的端口模式控制45要求的收發(fā)器端子1,U?電壓(U?>U?,對于二進(jìn)制的1[OFF]狀態(tài))GB/T38687—2020表17(續(xù))RJ45引腳D9-型連接器引腳要求的等級電路電路EIT/TIA-485名稱IDv的描述59要求的A/A'收發(fā)器端子O,U。電壓(U?>U?,對于二進(jìn)制的0[ON]狀態(tài))72建議的正的5…24VDC電源81建議的公共端公共端信號和電源的公共端Modbus使用最高有效字節(jié)在低地址存儲的方式表示地址和數(shù)據(jù)項(xiàng)。這意味著當(dāng)發(fā)送多個字節(jié)時，首先發(fā)送最高有效字節(jié)。7.2.4Modbus數(shù)據(jù)模型Modbus的數(shù)據(jù)模型是以一組具有不同特征的表為基礎(chǔ)建立的。4個基本表見表18。基本表對象類型訪問類型注釋離散量輸入單個位只讀I/O系統(tǒng)可提供這種類型的數(shù)據(jù)線圈單個位讀寫通過應(yīng)用程序可改變這種類型的數(shù)據(jù)輸入寄存器16位字只讀I/O系統(tǒng)可提供這種類型的數(shù)據(jù)保持寄存器16位字讀寫通過應(yīng)用程序可改變這種類型的數(shù)據(jù)7.2.5Modbus串行鏈路協(xié)議Modbus串行鏈路協(xié)議是一個主從協(xié)議。在同一時間，總線上只能有一個主站和一個或多個(最多247個)從站。Modbus通信總是由主站發(fā)起。當(dāng)從站沒有收到來自主站的請求時，不會發(fā)送數(shù)據(jù)。從站之間不能相互通信。主站同時只能啟動一個Modbus事務(wù)處理。主站用兩種模式向從站發(fā)出Modbus請求：——單播模式，主站尋址單個從站。從站接收并處理完請求之后，向主站返回一個報(bào)文(一個“應(yīng)答”)。在這種模式下，一個Modbus事務(wù)處理包含2個報(bào)文：一個是主站的請求，另一個是從站的應(yīng)答。每個從站應(yīng)有唯一的地址(1～247),這樣才能區(qū)別于其他站獨(dú)立地被尋址；——廣播模式，主站可以向所有的從站發(fā)送請求。對于主站發(fā)送的廣播請求沒有應(yīng)答返回。廣播請求應(yīng)是寫命令。所有設(shè)備應(yīng)接受廣播方式的寫命令。地址0被保留用來識別廣播通信。Modbus尋址空間由256個不同地址組成。見表19。地址0為廣播地址。所有從站應(yīng)識別廣播地址。GB/T38687—2020尋址空間0248～255描述廣播地址從站地址保留主站/從站通信時序圖見圖9。等待等待廣播請求鋯誤請求處理檢錯無應(yīng)答時間后續(xù)數(shù)據(jù)交換請求至從站1從站N等待主站圖9主站/從站通信時序圖定義了兩種串行傳輸模式：RTU模式和ASCⅡ模式。定義了鏈路上串行傳送報(bào)文的位內(nèi)容。它確定了信息如何打包為報(bào)文和如何解碼。在Modbus串行鏈路上，所有設(shè)備的傳輸模式(及串行口參數(shù))應(yīng)相同。用戶應(yīng)該將設(shè)備設(shè)置成所期望的模式：RTU或ASCⅡ模式。默認(rèn)設(shè)置應(yīng)為RTU模式。7.2.5.4.2RTU傳輸模式當(dāng)設(shè)備在Modbus串行鏈路上使用RTU(遠(yuǎn)程終端單元)模式通信時，報(bào)文中每個8位字節(jié)含有兩個4位十六進(jìn)制字符。這種模式的主要優(yōu)點(diǎn)是有較高的字符密度，在相同的波特率下，比ASCⅡ模式有更高的數(shù)據(jù)吞吐量。每個報(bào)文應(yīng)以連續(xù)的字符流傳輸。RTU模式中每個字節(jié)(11位)的格式為：GB/T38687—20201個奇偶校驗(yàn)位；1個停止位。議還支持無校驗(yàn)?zāi)Ｊ健ＤJ(rèn)校驗(yàn)?zāi)Ｊ綉?yīng)是偶校驗(yàn)。注：使用無校驗(yàn)時要求2個停止位。RTU報(bào)文幀及RTU傳輸模式狀態(tài)圖，詳見GB/T19582.2—2008中6.5.1。當(dāng)使用ASCⅡ(美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼)模式設(shè)置設(shè)備在Modbus串行鏈路上通信時，用兩個ASCⅡ字符發(fā)送報(bào)文中的一個8位字節(jié)。當(dāng)物理通信鏈路或者設(shè)備能力不能滿足RTU模式的定時管理要注1:由于每個字節(jié)需要兩個字符發(fā)送，所以這種模式比RTU模式效率低。ASCⅡ模式中每個字節(jié)的格式為(10位):在報(bào)文中每個ASCⅡ字符中，1個十六進(jìn)制字符包含4個數(shù)據(jù)位。1個奇偶校驗(yàn)位；1個停止位。議還支持無校驗(yàn)?zāi)Ｊ健ＤJ(rèn)校驗(yàn)?zāi)Ｊ綉?yīng)是偶校驗(yàn)。注2:使用無校驗(yàn)時要求2個停止位。ASCⅡ報(bào)文幀及ASCⅡ傳輸模式狀態(tài)圖，詳見GB/T19582.2—2008中6.5.2。要求實(shí)現(xiàn)9600bit/s和19.2kbit/s傳輸速率。默認(rèn)值19.2kbit/s。在發(fā)送的情況下，每種實(shí)現(xiàn)的波特率精度應(yīng)高于1%;在接收的情況下，應(yīng)允許2%誤差。所有設(shè)備的傳輸速率應(yīng)相同。8Modbus通信地址與通信變量定義外圍輔助設(shè)備地址規(guī)范見表20。表20外圍輔助設(shè)備地址模溫機(jī)干燥機(jī)GB/T38687—2020表20(續(xù))外圍輔助設(shè)備地址冷水機(jī)上料機(jī)干燥機(jī)輸入寄存器見表21。使用功能碼04h從干燥機(jī)設(shè)備中讀輸入寄存器。請求PDU指定了起始地址和寄存器數(shù)量。編號為1～16的輸入寄存器被尋址為0～15。表21輸入寄存器地址(30000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼04h(讀輸入寄存器)]30001機(jī)器狀態(tài)0:狀態(tài)無效；1:狀態(tài)有效bit0待機(jī)狀態(tài)bit8保留bitl運(yùn)行狀態(tài)bit9保留bit2延時停機(jī)狀態(tài)bitl0保留bit3故障狀態(tài)bitl1保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留30002開關(guān)量輸入狀態(tài)0:正常；1:輸入異常bit0風(fēng)機(jī)過載輸入bit8保留bitl超溫輸入bit9保留bit2保留bit10保留bit3保留bitll保留bit4保留bitl2保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留30003繼電器輸出狀態(tài)0:關(guān)閉；1:開啟bit0風(fēng)機(jī)輸出bit8保留bitl電熱輸出bit9保留bit2脫扣輸出bit10保留GB/T38687—2020表21(續(xù))輸入寄存器地址(30000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼04h(讀輸入寄存器)]繼電器輸出狀態(tài)報(bào)警輸出保留保留保留保留保留保留保留保留保留故障信息0:無故障，1:有故障風(fēng)機(jī)過載報(bào)警保留超溫保護(hù)器報(bào)警保留超溫報(bào)警保留溫度傳感器異常保留加熱器失效報(bào)警保留溫度過低報(bào)警保留保留保留保留保留保留—溫度實(shí)際值℃或F干燥機(jī)的溫度實(shí)際值設(shè)備累積運(yùn)行時間小時(h)記錄設(shè)備累積運(yùn)行時間保留—保留注：i表示偏移地址。干燥機(jī)保持寄存器見表22。使用功能碼03h從干燥機(jī)中讀保持寄存器連續(xù)塊的內(nèi)容。請求PDU指定了起始寄存器地址和寄存器數(shù)量。在PDU中，從零開始尋址寄存器。因此編號1～16的寄存器被尋址為0～15。將響應(yīng)報(bào)文中的寄存器數(shù)據(jù)按每個寄存器兩字節(jié)進(jìn)行打包，這個二進(jìn)制內(nèi)容正好填滿使用功能碼06h在干燥機(jī)中寫單個保持寄存器。請求PDU指定了被寫入寄存器的地址。從零開始尋址寄存器。因此，編號為1的寄存器被尋址為0。正常的響應(yīng)是請求的復(fù)制，在寫入寄存器內(nèi)容之后被返回。使用功能碼10h在干燥機(jī)中寫連續(xù)寄存器塊(1～123個寄存器)。在請求數(shù)據(jù)字段中指定了請求寫入的值。將數(shù)據(jù)按每個寄存器兩字節(jié)打包。正常的響應(yīng)返回功能碼、起始地址以及被寫入寄存器的數(shù)量。GB/T38687—2020表22保持寄存器地址(40000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼03h(讀保持寄存器)][功能碼06h(寫單個保持寄存器)][功能碼10h(寫多個保持寄存器)]40001溫度設(shè)定值干燥機(jī)的溫度設(shè)定值40002最高溫度定義干燥機(jī)的最高工作溫度40003開關(guān)機(jī)0:干燥機(jī)關(guān)機(jī)；1:干燥機(jī)開機(jī)40004溫度單位0:溫度單位為攝氏度(℃);1:溫度單位為華氏度(F)40005保留40006保留40007保留40008保留—40009保留注：i表示偏移地址。模溫機(jī)輸入寄存器見表23。使用功能碼04h從模溫機(jī)設(shè)備中讀輸入寄存器。請求PDU指定了起始地址和寄存器數(shù)量。表23輸入寄存器地址(30000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼04h(讀輸入寄存器)]機(jī)器狀態(tài)0:狀態(tài)無效；1:狀態(tài)有效bit0待機(jī)狀態(tài)bit8保留bitl運(yùn)行狀態(tài)bit9保留bit2延時停機(jī)狀態(tài)bit10保留bit3故障狀態(tài)bit11保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bitl4保留bit7保留bit15保留GB/T38687—2020表23(續(xù))輸入寄存器地址(30000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼04h(讀輸入寄存器)]30002開關(guān)量輸入狀態(tài)10:正常；1:輸入異常bit0泵過載輸入bit8保留bitl超溫輸入bit9保留bit2低液位輸入bit10保留bit3高液位輸入bitl1保留bit4壓力過低輸入bit12保留bit5壓力過高輸入bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留30003開關(guān)量輸入狀態(tài)20:正常；1:輸入異常bit0保留bit8保留bitl保留bit9保留bit2保留bit10保留bit3保留bit11保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留30004繼電器輸出狀態(tài)—0:關(guān)閉：1:開啟bit0泵正轉(zhuǎn)bit8保留bitl泵反轉(zhuǎn)bit9保留bit2加熱輸出bit10保留bit3冷卻輸出bitll保留bit4脫扣輸出bit12保留bit5報(bào)警輸出bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留30005故障信息10:無故障；1:有故障bit0泵過載報(bào)警bit8報(bào)警bitl超溫報(bào)警bit9溫度干擾報(bào)警bit2壓力過低報(bào)警bit10溫度過低報(bào)警bit3壓力過高報(bào)警bitl1保留bit4低液位報(bào)警bit12保留表23(續(xù))輸入寄存器地址(30000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼04h(讀輸入寄存器)]故障信息1相位報(bào)警保留溫度傳感器異常保留溫度偏差報(bào)警保留故障信息20:無故障；1:有故障保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留保留—保留保留控制溫度實(shí)際值℃或F模溫機(jī)的控制溫度實(shí)際值溫度測量值1℃或F模溫機(jī)附加的溫度測量值1(如模具溫度值)溫度測量值2℃或F模溫機(jī)附加的溫度測量值2(如回液溫度值)流量升每分模溫機(jī)的實(shí)際流量壓力巴(bar)模溫機(jī)的實(shí)際壓力(1bar=10?Pa)溫控調(diào)節(jié)比例%實(shí)際溫控調(diào)節(jié)比例(加熱為正數(shù)，冷卻為負(fù)數(shù))設(shè)備累積運(yùn)行時間小時(h)記錄設(shè)備累積運(yùn)行時間保留保留保留—注：i表示偏移地址。GB/T38687—2020模溫機(jī)保持寄存器見表24。使用功能碼03h從模溫機(jī)中讀保持寄存器連續(xù)塊的內(nèi)容。請求PDU指定了起始寄存器地址和寄存器數(shù)量。在PDU中，從零開始尋址寄存器。因此編號1～16的寄存器被尋址為0～15。將響應(yīng)報(bào)文中的寄存器數(shù)據(jù)按每個寄存器兩字節(jié)進(jìn)行打包，這個二進(jìn)制內(nèi)容正好填滿每個字節(jié)。對于每個寄存器，第一個字節(jié)包括高位位，第二個字節(jié)包括低位位。使用功能碼06h在模溫機(jī)中寫單個保持寄存器。請求PDU指定了被寫入寄存器的地址。從零開始尋址寄存器。因此，編號為1的寄存器被尋址為0。正常的響應(yīng)是請求的復(fù)制，在寫入寄存器內(nèi)容之后被返回。使用功能碼10h在模溫機(jī)中寫連續(xù)寄存器塊(1～123個寄存器)。在請求數(shù)據(jù)字段中指定了請求寫入表24保持寄存器地址(40000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼03h(讀保持寄存器)][功能碼06h(寫單個保持寄存器)][功能碼10h(寫多個保持寄存器)]40001控制溫度設(shè)定值模溫機(jī)的控制溫度設(shè)定值40002最高溫度定義模溫機(jī)的最高工作溫度40003開關(guān)機(jī)0:模溫機(jī)關(guān)機(jī)；1:模溫機(jī)開機(jī)40004溫度單位0:溫度單位為攝氏度(℃);1:溫度單位為華氏度(F)40005保留40006保留40007保留40008保留40009保留注：i表示偏移地址。冷水機(jī)輸入寄存器見表25。使用功能碼04h從冷水機(jī)設(shè)備中讀輸入寄存器。請求PDU指定了起始地址和寄存器數(shù)量。編號為1～16的輸入寄存器被尋址為0～15。表25輸入寄存器地址(30000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼04h(讀輸入寄存器)]30001機(jī)器狀態(tài)0:狀態(tài)無效；1:狀態(tài)有效bit0待機(jī)狀態(tài)bit8保留bitl運(yùn)行狀態(tài)bit9保留bit2延時停機(jī)狀態(tài)bit10保留bit3故障狀態(tài)bit11保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留30002開關(guān)量輸入狀態(tài)10:正常；1:輸入異常bit0遠(yuǎn)程輸入bit8防凍開關(guān)bitl壓縮機(jī)1高壓bit9三相電源開關(guān)bit2壓縮機(jī)1低壓bitl0壓縮機(jī)2高壓bit3壓縮機(jī)1過載bitl1壓縮機(jī)2低壓bit4循環(huán)泵過載bit12壓縮機(jī)2過載bit5風(fēng)機(jī)1過載bit13bit6水位開關(guān)bit14保留bit7水流開關(guān)bit15保留30003開關(guān)量輸入狀態(tài)2—0:正常；1:輸入異常bit0保留bit8保留bitl保留bit9保留bit2保留bit10保留bit3保留bitl1保留bit4保留bit12保留bit5保留bit13保留bit6保留bit14保留bit7保留bit15保留30004繼電器輸出狀態(tài)0:關(guān)閉；1:開啟bit0循環(huán)泵bit8保留bitl風(fēng)機(jī)1bit9保留bit2壓縮機(jī)1bit10保留bit3旁通閥bitl1保留bit4報(bào)警bit12保留GB/T38687—2020表25(續(xù))輸入寄存器地址(30000+i)(十進(jìn)制)數(shù)據(jù)描述單位備注[功能碼04h(讀輸入寄存器)]繼電器輸出狀態(tài)風(fēng)機(jī)2保留壓縮機(jī)2保留保留保留故障信息10:無故障；1:有故障壓縮機(jī)1高