1. 概述

C2000-A1-SDX2000-BX1是数字量串口采集模块，其具备良好的扩展性，可灵活地通过自带的RS485总线级联康耐德同系列串口I/O联网设备，以实现各种数字量、模拟量的组合、扩展采集的功能。

本产品采用标准Modbus RTU通讯协议，适合各类工业监控的现场应用。本产品支持C2000设备管理监控软件，同时也可轻松地实现与第三方SCADA软件、PLC、HMI设备整合应用。

特点：

→2路数字量输入；

→采用Modbus RTU通讯协议；

→电源具有良好的过流、过压、防反接、防错接保护功能；

→丰富的指示灯，全面查看状态，及时排查故障；

→安装便捷，支持导轨安装及表面安装；

→低功耗设计，无需散热装置；

→支持宽温环境应用（-40 ~ 85 ℃）；

→提供6年质保服务。

3. 软件操作

在进行软件操作设置之前需要安装《C2000设备管理监控工作站软件》程序。双击解压后的安装程序，在向导的指引下就可以对程序进行安装。安装完成后会在开始菜单创建一个快捷方式，链接到安装目录中的相应的可执行程序。

*注意 本软件仅用于对产品进行测试，不用作其它用途。

*注意 在使用软件对IO设备进行操作时，请保证设备正常加电并连接好通讯线缆。

3.1. 搜索添加设备

打开C2000设备管理监控工作站，设备管理标签页——右键服务器添加设备组

添加好设备组后，勾选搜索串口设备，会呈现出搜索串口设备需要填写的参数

选择使用串口，填入搜索的地址范围，在设置搜索范围时请根据实际情况进行设置，避免设置没有必要的大范围导致过长的时间占用，在未知波特率情况下可选择搜索“所有”（若知道则可选择相应的波特率进行搜索），校验位：None，数据位：8，停止位：1（设备未经更改时，校验位、数据位、停止位为以上默认参数），点击“搜索”按钮，开始搜索，会找到连接在我们串口的相应IO设备。

搜索过程中，点击“”按钮则会停止搜索

左键点击搜索列表中的设备，拖动至设备组，会弹出设置串口设备窗口

灰色参数项为只读（正确显示设备的实际参数），其他参数则可进行更改，点击组态模板下拉框，则可选择组态模板，设置好后，点击“确定”按钮，则可成功添加至平台

3.2. 控制设备点状态

切换至A1-SDX2000-BX1设备上，右侧可查看设备当前的设备点的状态信息

例：DO的自动清零状态均为读写值，我们可以很方便地改变其状态。

右键设备点，点击菜单项中的“控制”，弹出控制设备点窗口

可选择自动或手动；

选择自动，点击确定。则会弹出控制点值成功的提示，此时可查看点值会变成1

其他可读写的设备点值同上，只读的设备点值则只可进行查询当前点值的实时状态

3.3. 管理设备点值

右键设备点击管理点信息，进入管理点信息窗口

界面中显示当前设备的所有设备点值

在此界面可进行添加各类型的设备点值，及进行编辑、删除、导出设备点、导入设备点、批量编辑设备点操作

3.4. 管理自定义告警

右键设备点击管理自定义告警，进入管理自定义告警窗口

在此界面可对添加、删除、编辑自定义告警

点击添加按钮，进入“自定义告警条件”窗口，设置好参数，点击“确定”即可添加成功。

当触发该自定义告警时，信息监控标签页待处理告警栏，则会上传此告警的详细信息。

3.5. 管理自定义联动

右键设备点击管理自定义联动，进入管理自定义联动窗口

在此界面可对添加、删除、编辑自定义联动

点击添加按钮，进入“添加自定义联动”窗口，设置好参数，点击“确定”即可添加成功。

产生觖发条件，会产生设置的联动动作

4. 通信协议

4.1. 功能码

0x03：读从设备寄存器数据

 主站报文：

起始结构	4字节长度的总线空闲时间
从设备地址	1字节，内容为0-0xff
功能码	1字节，内容为3
起始寄存器地址	2字节，高字节在前
寄存器个数	2字节，高字节在前
CRC 校验码	2 字节，低字节在前
结束结构	4字节长度的总线空闲时间

从站应答报文：         

  操作正常时

起始结构	4字节长度的总线空闲时间
从设备地址	1字节，内容为0-0xff
功能码	1字节，内容为3
数据长度	1字节，内容为寄存器个数×2
数据	寄存器个数×2字节，每个数据高字节在前
CRC 校验码	2 字节，低字节在前
结束结构	4字节长度的总线空闲时间

操作异常时

起始结构	4字节长度的总线空闲时间
从设备地址	1字节，内容为0-0xff
功能码	1字节，内容为0x83
数据	错误代码，见表8.3错误代码表
CRC 校验码	2 字节，低字节在前
结束结构	4字节长度的总线空闲时间

0x10：写从设备寄存器数据

主站报文：

起始结构	4字节长度的总线空闲时间
从设备地址	1字节，内容为0-0xff
功能码	1字节，内容为0x10
起始寄存器地址	2字节，高字节在前
寄存器个数	2字节，高字节在前
数据长度	1字节，内容为寄存器个数×2
数据	寄存器个数×2字节，每个数据高字节在前
CRC 校验码	2 字节，低字节在前
结束结构	4字节长度的总线空闲时间

从站应答报文：    

操作正常时

起始结构	4字节长度的总线空闲时间
从设备地址	1字节，内容为0-0xff
功能码	1字节，内容为0x10
起始寄存器地址	2字节，高字节在前
寄存器个数	2字节，高字节在前
CRC 校验码	2 字节，低字节在前
结束结构	4字节长度的总线空闲时间

操作异常时

起始结构	4字节长度的总线空闲时间
从设备地址	1字节，内容为0-0xff
功能码	1字节，内容为0x90
数据	错误代码，见表8.3错误代码表
CRC 校验码	2 字节，低字节在前
结束结构	4字节长度的总线空闲时间

4.2. 寄存器列表

寄存器地址	个数	寄存器内容	状态	数据范围
40001	1	模块型号	R	按模块型号配置
40002	1	模块软件版本	R	例如5.2，高字节为主版本，低字节为次版本
40003	10	模块名称	RW	最长的名字为20个字节，包括‘\0’
40013	1	模块地址	RW	数据范围1-255，默认值为1,0为广播地址。
40014	1	波特率代码	RW	见波特率代码表，默认值为3，即9600。 注：1、在匹配波特率时，通讯地址可以为0或者本模块的地址，为零时读取的寄存器必须是波特率代码寄存器，即40014，个数为1。 从版本3.5（包括3.5版本）后有修改波特率的功能。 2、地址为0时，可以修改寄存器，寄存器必须是波特率代码寄存器，即40014，个数为1。修改后，总线并不回应。
40015	1	AI参数恢复出厂模式	W	只对带AI的模块有效，写入后恢复AI的配置参数。对其他不带AI的模块无效。
40016	1	保留寄存器	RW	保留。
40017	1	奇偶校验寄存器	RW	0，表示无校验（默认） 1，表示奇校验 2，表示偶校验 写入其他值无效
40018	1	重启寄存器	W	第一次写入0xA55A，第二次在10S之内写入0x5AA5，系统重启
40019	1	写保护寄存器	W	写入0x5A01，10秒内解除40003-40014、40016、40017寄存器的写保护，10秒后需重新写入0x5A01
10200	2	DI1～DI2的值	R	0x0000-0x0001，表示DI的当前电平信号
40300	2	DI1～DI2滤波器参数	RW	信号必须保持几个采样周期才能被确认。默认值 0x6，6个采样周期才能被确认。范围0x1-0xFFFF，写入0值返回失败。

波特率代码表：

寄存器值	波特率
0x0000	波特率 1200
0x0001	波特率 2400
0x0002	波特率 4800
0x0003	波特率 9600
0x0004	波特率 19200
0x0005	波特率 38400
0x0006	波特率 57600
0x0007	波特率 115200

4.3. 错误代码表

错误代码	异常描述
0x80	寄存器地址错误(无效的寄存器地址)
0x81	企图写只读寄存器
0x82	写寄存器数据错误
0x83	企图读只写寄存器

设备级联串口IO模块使用时，寄存器的地址参照《IO模块之TCP模块下的级联RTU设备寄存器协议》，请另行联系我司业务员索取。

4.4. 协议应用范例

4.4.1. 7.4.1 Modbus RTU简介

RTU传输模式

当设备使用RTU (Remote Terminal Unit)  模式在  Modbus  串行链路通信，报文中每个8位字节含有两个4位十六进制字符。这种模式的主要优点是较高的数据密度，在相同的波特率下比ASCII 模式有更高的吞吐率。每个报文必须以连续的字符流传送。

  RTU 模式每个字节 ( 11 位 ) 的格式为：

编码系统：      8–位二进制

                报文中每个8位字节含有两个4位十六进制字符(0–9，A–F)

Bits per Byte:    1 起始位

                8 数据位，首先发送最低有效位

                1 位作为奇偶校验

                1 停止位

偶校验是要求的，其它模式 (奇校验，无校验 ) 也可以使用。

注：使用无校验要求2 个停止位。

字符是如何串行传送的:

每个字符或字节均由此顺序发送(从左到右):

最低有效位  (LSB) . . . 最高有效位  (MSB)

设备配置为奇校验、偶校验或无校验都可以接受。如果无奇偶校验，将传送一个附加的停止位以填充字符帧:

帧描述 :

Modbus  RTU帧最大为256字节。

Modbus报文RTU帧

由发送设备将Modbus 报文构造为带有已知起始和结束标记的帧。这使设备可以在报文的开始接收新帧，并且知道何时报文结束。不完整的报文必须能够被检测到而错误标志必须作为结果被设置。在 RTU 模式，报文帧由时长至少为3.5 个字符时间的空闲间隔区分。在后续的部分，这个时间区间被称作t3.5。

整个报文帧必须以连续的字符流发送。

如果两个字符之间的空闲间隔大于1.5 个字符时间，则报文帧被认为不完整应该被接收节点丢弃。

RTU 接收驱动程序的实现，由于t1.5 和 t3.5 的定时，隐含着大量的对中断的管理。在高通信速率下，这导致CPU 负担加重。因此，在通信速率等于或低于 19200 Bps 时，这两个定时必须严格遵守；对于波特率大于19200 Bps 的情形，应该使用2 个定时的固定值：建议的字符间超时时间(t1.5)为750µs，帧间的超时时间  (t3.5)  为  1.750ms。

4.4.2. 7.4.2 A1-SDX2000-BX1实际命令举例

以同时采集2路DI为例进行说明，假设A1-SDX2000-BX1的485地址已经设置为1，命令如下：

0x 010200C800027835

命令解析：

静音	01	02	00C8	0002	7835	静音
起始结构	从设备地址	功能码	起始寄存器地址	寄存器个数	CRC 校验码	结束结构
≥3.5 个字符的静止 时间	1字节，设备的485地址	1字节，02，读寄存器	2字节，要开始读取的寄存器地址	2字节， 需要读取的寄存器个数	2字节,CRC16	≥3.5 个字符的静止 时间

说明：

起始结构，结束结构：总线空闲时间，详细介绍可参考上小节。

从设备地址：设备的485地址。

功能码：读取寄存器时，读取DI寄存器使用02功能码

起始寄存器地址：读取多个寄存器时的第一个寄存器的地址。

寄存器个数：需要一次读取的寄存器个数。

检验码：CRC16校验，低字节在前。

假设A1-SDX2000-BX1的通道DI0已经闭合，通道DI1断开，设备返回的命令为：

  0x010201016048

静音	01	02	01	01	6048	静音
起始结构	从设备地址	功能码	数据长度	数据	CRC 校验码	结束结构
≥3.5 个字符的静止 时间	1字节，设备的485地址	1字节，02，读寄存器	1字节，高字节在前	4个DI使用1字节数据，01二进制表示为0000 0001,根据位，1表示闭合，0表示断开	2字节,低字节在前	≥3.5 个字符的静止 时间

读DI正脉冲计数同读取DI状态不一样，需要使用03功能码，控制DI正脉冲计数使用0x10功能码。

控制DI正脉冲计数时，可以往寄存器里面写0-65535，假设设备的485地址已经设置为1。

将DI正脉冲计数设置为1，D2正脉冲计数设置为65535，命令如下：

0x0110012C0002040001FFFFAC02

静音	01	10	012C	0002	04	0001FFFF	AC02	静音
起始结构	从设备地址	功能码	起始寄存器地址	寄存器个数	数据长度	数据	CRC 校验码	结束结构
≥3.5 个字符的静止 时间	1字节，设备的485地址	1字节，0x10，写寄存器	2字节，要开始读取的寄存器地址	2字节， 需要读取的寄存器个数	1字节，高字节在前	1个DI正脉冲计数使用2字节数据，0001表示为1,FFFF表示65535	2字节, CRC16	≥3.5 个字符的静止 时间

若设备正常执行命令，返回数据如下：

0x 0110012C000281FD

静音	01	10	012C	0002	81FD	静音
起始结构	从设备地址	功能码	起始寄存器地址	寄存器个数	CRC 校验码	结束结构
≥3.5 个字符的静止 时间	1字节，设备的485地址	1字节，0x10，写寄存器	2字节，高字节在前	2字节，高字节在前	2字节,低字节在前	≥3.5 个字符的静止 时间