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FBM224

Modbus通讯接口组件(FBM224)在Modbus的从站设备——例如可编程控制器(PLC)和现场I/O设备以及I/A系统的CP60之间提供通讯接口。

FBM224所带的设备支持RS-232RS-422RS-485的通讯接口标准,并且可以以Modbus协议的RTU方式成功地实现通讯。

FBM224支持的Modbus功能代码如表1所列。

1. Modbus协议功能代码

功能代码

说明

01

读线圈状态

02

读输入状态

03

读保持登录

04

读输入登录

05

强制单线圈

06

预设单登录

08

回路反演诊断测试

15

强制多线圈

16

预设多登录

Modbus的物理接线与电子工业协会EIARS-232RS-422RS-485的标准相一致。FBM224组件的主要性能如下:

l  符合Modbus协议

l  提供RS-232RS-422RS-485的通讯接口标准的选择

l  集成Modbus从站设备的数据至I/A控制数据库

l  相关的端子附件适用于安装在2区的21级环境。

一般的Modbus网络配置如图1所示。

FBM224

1Modbus网络配置

FBM224有四个口,每个口都可以单独地组态为RS-232RS-422RS-485,一个FBM224可以连接至Modbus网络上的各种标准的通讯接口。端口12,端口34可以组态为单一的逻辑端口,使用冗余的通讯电缆与具有双端口的Modbus设备接口。

FBM224组件和其相关端子附件(TA)适应多种类型的连接至设备:单端口/或双重端口的设备连接(图1);直接连接至设备;当使用RS-232通讯接口时连接至调制解调器;RS-232转换至RS-422RS-485;在TA和从站之间的本安保护装置。

FBM224组件与ModbusI/O设备之间以主/从方式通讯。作为主站时,FBM224启动每次数据交换。从站设备只能当请求命令来到时应答主站。Modbus从站设备按照用户组态的频率周期性地输入数据。来自CP60的输出请求立即被FBM224接收,独立于组态的频率。

串行链路设置

FBM224Modbus从站设备之间的通讯通过四端口的端子附件(TA)。每个用于RS-422RS-485接线的端口是密集型的端子,每个端口都有一个DIP开关以选择总线终端电阻。对于RS-232接线,端子附件TA具有一个标准DB-25芯公插头,每个端口有24 DIP开关条,可以用于任何RS-232配置(例如连接到清除至发送或请求至发送)。

组态器

WindowsSolaris两种版本的组态器用以设置FBM224通讯端口和从站组态文件。端口组态器可以方便地对每个端口设置通讯参数(例如通讯接口标准、波特率、奇偶校验)。设备处理组态器可以方便地对从站设备文件设置处理规范(例如扫描速率、功能代码、传输数据的启动地址和在一个传输周期中传输的数据的总数)。每个Modbus设备可以指定多达64个单独的处理任务。在组态过程中,选择的参数和可选项自动地检查。

运行

FBM224可以访问多达64个设备以读写数据。

I/A控制站至FBM224(参阅图1)可以实现多达2000个分散控制接口(DCI)的能够读写的数据连接。可连接至:

l  模拟量输入或输出值(整数或IEEE的单字节浮点数)

l  单个的数字量输入或输出值

l  多个(打包)数字量输入或输出值(每个连接多达32个数字量打包成一组)

因此,每个I/A控制器通过FBM224组件的四个通讯口,可以存取多达2000个模拟量I/O数值,或32000个数字量I/O数值,或数字量、模拟量的组合。通过控制器存取FBM223数据的频率最快可以达到500毫秒。性能取决于每个设备的类型和设备中数据的分布。

FBM224组件从现场设备采集所需的数据,实现必需的转换,存储已转换的数据在其数据库中,实现全厂的管理功能和操作员站的显示。数据也可以从I/A网络写至单独的现场设备。

支持的控制模块

FBM224支持下列标准的I/A分散控制接口模块(DCI):

BIN

二进制输入

BINR

冗余二进制输入

BOUT

二进制输出

IIN

整型数输入

IOUT

整型数输出

PAKIN

打包输入

PLSOUT

打包输出

RIN

实数输入

RINR

冗余实数输入

ROUT

实数输出

控制处理机中的集成控制组态软件包(ICC)或FoxCAETM用来对DCI模块进行组态。DCI模块中的地址和读/写数据来自/写入从站设备的地址。

紧凑结实的设计

FBM203采用紧凑型设计,结实的压制铝外壳,提供了电子线路的物理保护。机柜是特殊设计的,能提供各类环境下FBM的安装保护,甚至由ISA标准S71.04定义的恶劣的环境下的保护。

基板组件安装

组件安装在DIN安装式基板上,基板可以安装8个现场总线组件。基板可DIN导轨安装或机架安装,并装有用于FBM的信号连接器、冗余的独立直流电源插座和I/O电缆插座。

方便的插拔和更换

组件不需去除现场设备的接线端子电缆、电源和通讯电缆即可进行插拔/更换。

现场总线通讯

与主控制站的通讯是通过可选冗余的10Mbps的以太网总线,现场总线通讯组件(FCMs)一头用来连接符合2Mbps通讯协议的FBMs卡件,另一头连接符合10Mbps 通讯协议的以太网现场总线。FBM224接受的通信信息来自于冗余的以太网现场总线上任何路径(AB)。一旦一条路径故障或被系统切换,组件能在活动路径上继续通讯。

指示器

安装在面板上的发光二极管指示了现场总线组件和四个通讯口的工作状态。

 

功能规范-组件

Modbus通讯

接口

4个通讯口提供多达4Modbus总线接口(RS-232RS-422RS-485)。端口12,端口34可以组态为带有冗余电缆的一个逻辑口连接至双端口的设备。

总线特性

概要

每个端口可选择电子工业协会(EIARS-232RS-422RS-485通讯。RS-485的物理通讯介质是单股铜芯的屏蔽双铰线。RS-422的物理通讯介质是4芯导线。RS-232的物理通讯介质是DB-25预制电缆至用户提供的设备/调制解调器/转换器。

EIA RS-232RS-422RS-485I/O通讯

类型

异步通讯,直接连接(RS-232

数据传输速率

300600120024004800960019,20038,40057,600115,200波特率

协议

Modbus协议为RTU方式。8位字符;奇数,偶数或无奇偶性,12停止位。

FBM223至端子附件的最大电缆长度

30米(90英尺)包含在总线段的长度中

I/O能力

每个FBM224最多64个现场设备带有最多2000DCI点连接,(实际数量取决于性能要求)。

设备扫描速率

0.51255秒,在组态时选择。

设备地址范围

1247

数据传输类型

2字节或4字节带符号或不带符号的整型数,4字节IEEE单字节的浮点数,或二进制数值。字节或位的交换可选。

电缆长度


FBM224至端子附件TA的最大电缆长度

P0926GJ 1米(3英尺);P0926GQ 3米(9英尺);P0926GR 5米(15英尺)

RS-232端子附件至调制解调器/转换器/设备的DB-25预制电缆的最大长度

按照EIARS-232标准15米(50英尺)用户电缆。按照Foxboro标准13米(40英尺),参阅Modbus通讯接口组件用户手册(B0400FK

RS-422RS-485的最大电缆长度

1200米(3690英尺)

FBM224通道隔离

每个通讯通道都是对地隔离的。组件能承受任何通道与地之间或所给通道与任何其他通道之间600V ac电压一分钟,不损坏组件

注意

这并不是指这些通道可用于危险电压回路的永久连接。这些通道的连接电压大于本产品说明书中所述输入电压限制时会破坏电气安全规范的要求,并且可能使用户有触电的危险。

现场总线双重通讯

FBM224同与其相连的FCM经过I/A系列冗余总线通讯。

FBM224电源要求

输入电压范围(冗余)

24V dc +5%-10%

消耗

7W(最大)

热耗散

7W(最大)

遵守规则

电磁兼容性(EMC

欧洲EMC指令89/336/EEC

EN 50081-2辐射标准

EN 50082-2 抗扰性标准

IEC 61000-4-2 ESD抗扰性

FBM223接触+6.0kV/-5.5kV,空气8KV

IEC 61000-4-3 辐射现场抗扰性

10V/m 80100MHz

IEC 61000-4-4瞬变/脉冲抗扰性

2kV,直流电源母线和I/O电缆,共模

IEC 61000-4-5浪涌抗扰性

2kVI/O电缆,共模

IEC 61000-4-6 组导干扰抗扰性

10V150kHz80MHz时,直流电源母线和I/O电缆

IEC 61000-4-8电源频率电磁现场抗扰性

30A/m,在5060Hz

IEC 61000-4-11电压磁倾角短路和电压高低抗扰性

符合

产品安全性

欧洲低电压指令73/23/EEC

安全证明

没有用户的现场回路信号直接连至现场总线组件。所有用户的信号连接由端子附件完成。安全证明仅用于组件在特定的端子装配,就像PROFIBUS-DP接口通讯组件(FBM224)的用户手册(B0400FK)中所描述的。

实验室认证(美国和加拿大认证)

UL/UL-C列出了可用于1级,AD2区温度代码T4的基于机柜安装的系统。

详细的UL清单请参考PSS 21H-2W2 B3

环境要求


工作时

温度:

20至+70(-4至+158

相对湿度:

595%(无凝结)

海拨:

300至+3000m(-1000至+10000英尺

存贮时

温度:

40至+70(-40至+158

相对湿度:

595%(无凝结)

海拨:

300至+12000m(-1000至+10000英尺

污染:

ISA标准S71.4定义的G3等级(危险), IEC664-1定义的污染等级2


物理规范


重量:

28410盎司

尺寸:

102mm4英寸)

114mm4.5英寸)包括安装片

45m1.75英寸)

104m4.11英寸)

指示灯:(安装在组件正前)红绿发光二极管指示FBMS运行状态

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