通过 Modbus 命令配置 TM3

简介

本节介绍如何通过来自控制器的 Modbus 命令发送 TM3 配置。此配置模式所用的表格见附录。请参阅通过 Modbus 命令直接配置 TM3。

TM3 模块支持

支持以下模块：

TM3 数字量模块 l (TM3D•)（TM3DM16R 和 TM3DM32R 除外）
TM3 模拟量模块 (TM3A•/T•)
TM3 安全模块 (TM3S•)
TM3 TeSys 模块 (TM3XTYS4)
TM3 发射器和接收器模块（TM3XTRA1、TM3XREC1）

限制要求和特定注意事项：

此功能不支持 TM3 可选配置
总线耦合器也可以藉由此功能支持 TM3 模拟量输出的故障预置配置。如果配置了故障预置值，那么在以下情形下，总线耦合器会将这些故障预置值应用到模拟量扩展模块的输出：
- 现场总线通讯超时
- 在 Web 服务器中释除了总线所有权之后
发射器和接收器模块对于总线耦合器是透明的。因此，必须通过定义扩展模块后的第一个模块寄存器值，来定义在远程配置下位于 TM3XREC1 模块之后的第一个模块。

警告
	意外机器动作设置“扩展模块后的第一个模块”寄存器值以匹配物理配置。请参阅相关章节，了解如何配置发射器和接收器模块。未按说明操作可能导致人身伤亡或设备损坏等严重后果。

通过 Modbus 命令启用 TM3 配置

Modbus 命令缺省处于禁用状态。可以使用旋转开关，或者通过 Web 服务器，来启用 Modbus 命令。

如要使用旋转开关来启用 Modbus 命令：

步骤	操作
1	对总线耦合器断电，并断开所有现场总线通讯电缆。
2	将旋转开关 ONES 和 TENS 设置到位置 3。
3	对总线耦合器加电。
4	等待 COM LED 熄灭。
5	在 60 秒内，将旋转开关 ONES 置于位置 NOT USED，并且将旋转开关 TENS 置于位置 12。结果：COM、ERR 和 IO LED 绿灯闪烁五次。
6	等待 COM、ERR 和 IO LED 先绿灯闪烁五次，然后保持常亮。结果：此功能被成功启用。总线耦合器处于备用状态，且不允许执行任何操作。
7	对总线耦合器断电。
8	连接现场总线通讯电缆。
9	对总线耦合器加电。

如要通过 Web 服务器启用 Modbus 命令：

步骤	操作
1	以 Administrator 身份登录到 Web 服务器。
2	单击维护 > 设置。
3	在通过 Modbus 命令进行 TM3 模块配置视图中，勾选已启用对话框。
4	单击应用。结果：然后便会显示警告窗口。
5	单击我同意。结果：将显示一条消息，向您告知将在下次启动时应用这些配置。

另请参阅维护 / Modbus 串行线路。

如何配置

按照以下步骤配置 TM3 总线耦合器：

步骤	操作
1	向寄存器 15000 写入 `1`。注：这应为单次写入 Modbus 请求。
2	将所需的配置写入到相应的 Modbus 寄存器。有关寄存器的详细说明，请参阅如何配置：模块参数寄存器。请参阅通过 Modbus 请求直接配置 TM3：所支持的 TM3 模块的寄存器和缺省值，了解每个 TM3 模块的缺省值。
3	向寄存器 15000 写入 `0`。注：这应为单次写入 Modbus 请求。
4	总线耦合器应用这些配置。
4	结果：如果成功，便会应用配置，并将配置保存在非易失性存储器中。非易失性存储器中早先存储的配置将被覆盖。	结果：如果检测到无效配置，则不会应用配置。检查“错误诊断”Modbus 寄存器和串行线路总线耦合器状态诊断寄存器是否存在错误信息。错误描述也保存在日志文件中，可通过 Web 服务器来获取。建议删除非易失性存储器中保存的所有配置，然后重新发送正确的配置。有关如何删除配置，请参阅删除永久配置。

注：

步骤 1 至 3 必须在 10 分钟内完成。10 分钟后，便会发生配置超时，总线耦合器会中断配置过程。
一旦启动了配置，便无法再执行配置初始化，除非配置完成或者发生配置超时。
对于模拟量通道，必须设置适合此应用的最小值和最大值。总线耦合器固件不会根据所选择的类型自动调整最小值和最大值。来自模块的模拟量值根据最小值和最大值配置所界定的范围进行缩放。例如，如果通道类型为 0-10 V，且最小值/最大值分别设置为 0 V 和 10000 V，则表示计量单位应为 10 V / 10000 = 1 mV。
对于以下配置类型，需要根据相应兼容表中的定义来配置具体的最小值和最大值。如果配置成别的值，会导致配置错误。
- TM3AI8 -> 0-20 mA 扩展范围和 4-20 mA 扩展范围。
- 温度输入的范围设置单位应为摄氏度或华氏度，但 B 型和 C 型热电偶除外，它们的单位仅为华氏度。对于这两种特定用例，有关正确配置，请参阅兼容表（请参阅通过 Modbus 命令直接配置 TM3）。
- 输入设置为“电阻表”

使用旋转开关定义“扩展模块后的第一个模块”值

可以通过 Modbus 命令，或者使用 TENS 旋转开关来定义这个值。

如要使用 TENS 旋转开关来定义“扩展模块后的第一个模块”值：

步骤	操作
1	确保 TENS 旋转开关设置到 0 与 7 之间的某个位置。注：如果启动后，更改了旋转开关位置，则 ERR LED 会红灯闪烁。在配置过程完成后，可以将旋转开关设置到原始位置。
2	开始配置。
3	在配置期间，将值 254 写入到寄存器 15001。
4	一旦写入了全部所需的配置值，便会应用这些配置。结果：在成功应用了配置之后，总线耦合器将寄存器 15001 中的值替换为 TENS 旋转开关所定义的值。

如何配置：模块参数寄存器

下表介绍了专用于此功能的总体管理的寄存器：

寄存器地址	描述	访问	注释
15000	控制启动/停止配置	RW	写入： 1 = 开始配置（开始接受模块配置命令）。 0 = 应用配置。如为其他值，则会导致“非法数据值”异常。读取： 1 = 处于配置状态 0 = 未处于配置状态
15001	扩展模块后的第一个模块	RW	扩展模块后的第一个模块的索引 255（缺省）= 扩展模块后无模块 0 = 第 1 个物理模块 1 = 第 2 个物理模块 2 = 第 3 个物理模块 3 = 第 4 个物理模块 4 = 第 5 个物理模块 5 = 第 6 个物理模块 6 = 第 7 个物理模块 7 = 第 8 个物理模块 254 = 使用 TENS 旋转开关值。请参阅使用旋转开关定义“扩展模块后的第一个模块”值。不允许使用其他值。
15002	删除永久配置	RW	让您能够删除非易失性存储器中的已存储配置。请参阅删除永久配置。
15003	监控超时	RW	总线超时值（毫秒）。范围：0-65535。缺省值：10000.
15004-15049	保留	RO	这些寄存器被保留，其值为 0。
15050	可配置	RO	0 = 无法使用 Modbus 命令配置已连接的扩展模块。 1 = 可以使用 Modbus 命令配置已连接的扩展模块。
15051	模块数量	RO	指示已连接的扩展模块的数量。
15052	启用功能	RO	0 = 已禁用“通过 Modbus 命令配置 TM3” 1 = 已启用“通过 Modbus 命令配置 TM3”
15053-15059	保留	RO	这些寄存器被保留，其值为 0。
15060	错误数	RO	检测到的错误个数。注：最多可检测 10 个错误。第 11 个错误不会被固件检出。
15061	第 1 个错误 - 错误代码	RO	错误代码：寄存器值 0：保留寄存器值 1：模拟量通道类型无效寄存器值 2：模拟量最小值无效寄存器值 3：模拟量最大值无效寄存器值 4：所配置的模拟量最小值大于所配置的最大值寄存器值 5：保留寄存器值 6：滤波值无效（TM3 模拟量模块）寄存器值 7：采样值无效寄存器值 8：故障预置值无效（TM3 模拟量模块）寄存器值 9：模拟量范围无效寄存器值 10：电阻参考值 R_ref 无效（仅适用于 NTC 热敏电阻）寄存器值 11：温度参考值 T_ref 无效（仅适用于 NTC 热敏电阻）寄存器值 12：灵敏度值 Beta 无效（仅适用于 NTC 热敏电阻）寄存器值 13：用于配置“功能模式”的值无效（TM3 数字量模块）寄存器值 14：滤波值无效（TM3 数字量模块）寄存器值 15：所选择的故障预置模式无效（TM3 数字量模块）寄存器值 16：故障预置值无效（TM3 数字量模块）寄存器值 17：用于启用或禁用模块诊断的值无效寄存器值 18：固件版本低于 2.0 的 TM3D• 模块不支持所配置的“功能模式”值。寄存器值 19：阈值下限值无效（仅适用于 TM3 模拟量模块中的“阈值模式”）寄存器值 20：阈值上限值无效（仅适用于 TM3 模拟量模块中的“阈值模式”）寄存器值 21：所配置的阈值下限值大于所配置的阈值上限值（仅适用于 TM3 模拟量模块中的“阈值模式”）寄存器值 22-99：保留寄存器值 100：“扩展模块后的第一个模块”值无效寄存器值 101：所连接的模块不支持通过 Modbus 命令直接配置寄存器值 102：连接的 TM3S• 安全模块超过了 10 个寄存器值 103-65534：保留寄存器值 65535：缺省值（无错误）
15062	第 1 个错误 - 模块和通道	RO	[位 0-4] 通道索引（值范围：0-31） [位 5-7] 保留 [位 8] 0 = 输出，1 = 输入 [位 9] 0 = 通道错误，1 = 模块错误 [位 10-11] 保留 [位 12-15] 模块索引（值范围：0-13）模块错误适用于错误代码 13、17、18、101 和 102。示例：第 1 个物理模块，第 3 个物理输出通道 = 0x0002 第 4 个物理模块，第 3 个物理输入通道 = 0x3102 第 5 个物理模块，第 4 个物理输出通道 = 0x4003 第 14 个物理模块，第 32 个物理输入通道 = 0xD11F 第 8 个物理模块，模块错误 = 0x7200
15063-15080	第 2 至 10 个错误 - 代码和错误 - 模块和通道	RO	请参阅上面的“错误代码和错误 - 模块和通道”寄存器值。
15081-15099	保留	RO	这些寄存器被保留，其值为 0。

下表介绍了配置寄存器的划分：

地址	描述
15100 - 15199	插槽号 0 处的 TM3 模块的配置参数
15200 - 15299	插槽号 1 处的 TM3 模块的配置参数
15300 - 15399	插槽号 2 处的 TM3 模块的配置参数
15400 - 15499	插槽号 3 处的 TM3 模块的配置参数
15500 - 15599	插槽号 4 处的 TM3 模块的配置参数
15600 - 15699	插槽号 5 处的 TM3 模块的配置参数
15700 - 15799	插槽号 6 处的 TM3 模块的配置参数
15800 - 15899	插槽号 7 处的 TM3 模块的配置参数
15900 - 15999	插槽号 8 处的 TM3 模块的配置参数
16000 - 16099	插槽号 9 处的 TM3 模块的配置参数
16100 - 16099	插槽号 10 处的 TM3 模块的配置参数
16200 - 16299	插槽号 11 处的 TM3 模块的配置参数
16300 - 16399	插槽号 12 处的 TM3 模块的配置参数
16400 - 16499	插槽号 13 处的 TM3 模块的配置参数

对于每个段：

地址偏移	描述	访问	注释
1XY00	模块类型	RO	TM3 模块的模块 ID。
1XY01	配置参数的数量	RO	取决于模块类型。例如，“6”表示在配置中可使用 [1XY08 - 1XY13] 的地址。
1XY02 - 1XY07	保留	RO	这些寄存器被保留，其值为 0。
1XY08 - 1XY99	特定配置参数	RW	对于特定参数配置 0xFFFF，此寄存器不可用或无效，故无法修改。
注： XY 表示模块所连接的插槽。51 ≤ XY ≤ 64。示例：对于第一个模块，“模块类型”的地址为 15100，第 14 个模块的地址为 16400。

如何配置：TM3 模块特有寄存器

模块类型	模块 ID（只读 1XY00）	配置大小（只读 1XY01）（读/写存储器从 1XY08 开始）
TM3DI8	132	9
TM3DI16	128	17
TM3DI32K	130	33
TM3DQ8	133	17
TM3DQ16	129	33
TM3DQ32TK、TM3DQ32UK	131	65
TM3DM8R	134	13
TM3DM24R	135	33
TM3AI2H	192	11
TM3AI4	193	21
TM3AI8	194	41
TM3TI4	199	25
TM3TI4D	203	25
TM3TI8T	200	89
TM3AQ2	195	9
TM3AQ4	196	17
TM3AM6	197	29
TM3TM3	198	17
TM3SAC5R	146	0
TM3SAF5R	145	0
TM3SAFL5R	147	0
TM3SAK6R	144	0
TM3XTYS4	136	0

如何配置：示例

下图显示了 TM3 总线耦合器 + 1 TM3TI4G 的配置

下表显示了要写入的 Modbus 寄存器：

TM3TI4/G	地址	值	描述
通道 0 - 类型	15108	1	0 – 10 V
通道 0 - 范围	15109	1	“正常”模式下的单位
通道 0 - 最小值	15110	0	最小值
通道 0 - 最大值	15111	8000	最大值
通道 0 - 输入滤波	15112	5	50 毫秒滤波时间
通道 0 - 采样	15113	0	100 毫秒采样时间
通道 1 - 类型	15114	7	K 型热电偶
通道 1 - 范围	15115	2	单位为摄氏度
通道 1 - 最小值	15116	63536	最小值（63536 所对应的带符号的值为 -2000）
通道 1 - 最大值	15117	13000	最大值
通道 1 - 输入滤波	15118	1	10 毫秒滤波时间
通道 1 - 采样	15119	0	100 毫秒采样时间

通过“写入单个寄存器”完成 Modbus 命令

地址：15000
数据类型：[1]

通过“写入多个寄存器”完成 Modbus 命令

地址：15108
寄存器数量：12
数据类型：[1、1、0、8000、5、0、7、2、63536、13000、1、0]

通过“写入单个寄存器”完成 Modbus 命令

地址：15000
数据类型：[0]

删除永久配置

可以使用 Modbus 命令删除非易失性存储器中所存储的配置。需要满足以下条件：

已启用“通过 Modbus 命令配置”
可以通过此命令配置所连接的模块
总线耦合器未处于配置中状态（请参阅系统状态（寄存器 932）），未受 Web 服务器控制，或者未在更新固件。

如要使用 Modbus 命令来删除已存储的配置：

步骤	操作
1	向寄存器 15002 写入 `0xFF`。
2	在 30 秒内，向寄存器 15002 写入 `0`。结果：总线耦合器尝试删除所存储的配置。注：如果未在 30 秒内向寄存器中写入 `0`，则会发生超时，且不会删除所存储的配置。寄存器 15002 被总线耦合器复位至 `0`。
3	检查系统状态（寄存器 932）：结果：总线耦合器状态为未配置状态，这表示已成功删除所存储的配置。并且填入了缺省值，清除了错误寄存器。

步骤

操作

1

向寄存器 15002 写入 0xFF。

2

在 30 秒内，向寄存器 15002 写入 0。

结果：总线耦合器尝试删除所存储的配置。

注：如果未在 30 秒内向寄存器中写入 0，则会发生超时，且不会删除所存储的配置。寄存器 15002 被总线耦合器复位至 0。

3

检查系统状态（寄存器 932）：

结果：总线耦合器状态为未配置状态，这表示已成功删除所存储的配置。并且填入了缺省值，清除了错误寄存器。

错误管理

如果物理设置不兼容，则寄存器 15050 设置为 0。无法应用通过 Modbus 命令进行的配置，并会将错误写入到日志文件中。不兼容的物理设置包括以下情形：

总线中存在一个或多个 TM2 模块
总线中存在一个或多个 TM3XHSC 模块
总线中存在超过 10 个安全模块

在写入了模块配置寄存器时，在应用这些配置之前，不会进行值验证。如果在验证期间检测到错误，便会在寄存器 15061-15080 中指示有关前 10 个错误的详细信息（错误代码、模块索引和通道）。在检测到前 10 个错误之后，便会停止验证。这 10 个错误会被记录到日志文件中。错误寄存器 15061-15080 的缺省值为 0xFFFF。

验证期间，如果模拟量通道类型设置为“未使用”，那么与此通道关联的后续寄存器值将自动设置为缺省值。而所配置的所有值都会被忽略，并且不会触发错误。

验证期间，如果数字量模块功能级别设置为 1，那么与功能级别 2 关联的任何后续配置（故障预置、滤波）都会设置为缺省值。而所配置的所有值都会被忽略，并且不会触发错误。