Что это за устройство
G0313 — это шлюз, который подключает устройства Modbus RTU к сети FOUNDATION Fieldbus (FF). Он работает как переводчик между двумя протоколами. Со стороны Modbus — RS485. Со стороны FF — стандартное устройство FOUNDATION Fieldbus.
Это аналог G0306 (Modbus в DP) и G0307 (Modbus в PA), но для FOUNDATION Fieldbus H1. Выбирайте G0313, если ваша система управления работает на FF.
Шлюз выступает в роли ведущего Modbus. Он опрашивает до 4 ведомых Modbus-устройств и преобразует их данные в переменные FF, которые система управления может читать через шину FF.
Подробные примеры настройки — в руководстве по конфигурации G0313.
Для кого это
Системные интеграторы, которым нужно подключить Modbus-устройства к сетям FF. Инженеры на производствах, где модернизируют управление, но Modbus-приборы ещё в работе. Любой, кто работает со смешанными протоколами и хочет вывести данные Modbus в DCS на FF — например, Emerson DeltaV.
Что внутри
В шлюзе — ресурсный блок (RES), блок преобразователя Modbus (Modbus_TB) и 16 функциональных блоков: 4 аналоговых входа (AI), 4 аналоговых выхода (AO), 4 дискретных входа (DI) и 4 дискретных выхода (DO). Также есть PID-блок для базовых задач управления.
Каждый AI, AO, DI и DO поддерживает 8 каналов. Это те данные, которые перемещаются между Modbus и FF.
Шлюз — ведущий на Modbus. Он читает данные с до 4 ведомых Modbus-устройств и передаёт их в сеть FF через параметры функциональных блоков.
Подробнее о функциональных блоках FF — в документации по протоколу FF.
Установка
Шлюз монтируется на DIN-рейку. Габариты: 99 x 22,5 x 114,5 мм. Корпус из полиамида PA6.6 с полиэфирным эпоксидным покрытием.
Клеммы:
У шлюза два отдельных источника питания:
-
Питание шины FF: 9–32 В DC
-
Питание Modbus: 24 В DC (±20%)
Используйте экранированные витые пары для обеих сторон. На стороне FF — стандартный физический уровень IEC 61158-2 (31,25 кбит/с).
DIP-переключатели:
На плате — 3-битный DIP-переключатель:
| Переключатель | Функция |
|---|---|
| SIM | Включение режима имитации |
| WP | Защита от записи — запрещает изменение конфигурации |
| RST | Сброс к заводским настройкам (выключите питание, установите в ON, включите питание, верните в OFF) |
Схемы подключения и определения клемм — в руководстве по установке G0313.
Настройка
G0313 настраивается через инструменты FF:
-
NI-FBUS Configurator
-
Emerson DeltaV
-
Microcyber NCS4000
Настройка со стороны Modbus включает два основных раздела:
Параметры связи (блок преобразователя Modbus):
| Параметр | Варианты |
|---|---|
| Физическая среда | RS485 (по умолчанию) |
| Скорость | 2400, 4800, 9600 (по умолчанию), 14400, 19200 бит/с |
| Стоп-биты | 1 (по умолчанию) или 2 |
| Чётность | Нет, Чётная (по умолчанию), Нечётная |
| Порядок CRC | Сначала старший байт (по умолчанию) или младший |
Привязка регистров (аналоговые и дискретные параметры):
Шлюз поддерживает 8 аналоговых входов, 8 аналоговых выходов, 8 дискретных входов и 8 дискретных выходов. Каждый можно привязать к конкретному регистру Modbus через параметры:
| Параметр | Описание |
|---|---|
| FROM_EU0 / FROM_EU100 | Нижний/верхний предел входного диапазона (для масштабирования) |
| TO_EU0 / TO_EU100 | Нижний/верхний предел выходного диапазона (для масштабирования) |
| DATA_TYPE | Тип данных регистра (float, unsigned 8/16/32, signed 8/16/32) |
| FUNCTION_CODE | Код функции Modbus (1, 2, 3, 4, 5, 6 или 16) |
| REGISTER_ADR_OF_VALUE | Адрес регистра Modbus для значения |
| REGISTER_ADR_OF_STATUS | Адрес регистра статуса (0 = автоматическое определение) |
Пример настройки:
Для аналогового ввода, читающего регистр хранения:
-
FROM_EU100 = 4095
-
FROM_EU0 = 0
-
TO_EU100 = 100
-
TO_EU0 = 0
-
DATA_TYPE = “Unsigned16_01”
-
FUNCTION_CODE = “FC03 Read Holding Register”
-
REGISTER_ADR_OF_VALUE = 14
-
REGISTER_ADR_OF_STATUS = 0
Это читает регистр 14 по функции 3, масштабирует значение от 0–4095 до 0–100 и передаёт в MOD_IN1. Статус определяется автоматически блоком преобразователя.
Пошаговая инструкция по настройке — на странице конфигурации G0313.
Поддерживаемые типы данных
Шлюз поддерживает широкий набор типов данных для привязки регистров:
| Тип данных | Описание |
|---|---|
| Float_0123, Float_1032, Float_3210, Float_2301 | Число с плавающей точкой (с выбором порядка байтов) |
| Unsigned8_0, Unsigned8_1 | 8-битное беззнаковое целое |
| Unsigned16_01, Unsigned16_10 | 16-битное беззнаковое целое |
| Unsigned32_0123, Unsigned32_1032, Unsigned32_3210, Unsigned32_2301 | 32-битное беззнаковое целое |
| Signed8_0, Signed8_1 | 8-битное знаковое целое |
| Signed16_01, Signed16_10 | 16-битное знаковое целое |
| Signed32_0123, Signed32_1032, Signed32_3210, Signed32_2301 | 32-битное знаковое целое |
Суффикс (например, 0123, 1032) указывает порядок байтов. 0 = младший байт первого регистра, 1 = старший байт первого регистра, 2 = младший байт второго регистра, 3 = старший байт второго регистра.
Шлюз использует little-endian.
Мониторинг статуса
Параметр BAD_STATUS:
При сбое связи Modbus соответствующий бит устанавливается в 1. У каждого из 32 каналов (8 AI, 8 AO, 8 DI, 8 DO) есть свой бит.
ERR_LOOK_SEL и ERR_LOOK_RESULT:
Для детальной диагностики ошибок:
-
ERR_LOOK_SEL выбирает канал для проверки (0–31)
-
ERR_LOOK_RESULT возвращает код ответа:
-
0x00: OK
-
0x01: Недопустимая функция
-
0x02: Недопустимый адрес данных
-
0x03: Недопустимое значение данных
-
0x04: Сбой ведомого устройства
-
0x06: Ведомое устройство занято
-
0xFF: Сбой связи
-
При проблемах со связью обращайтесь в техническую поддержку Microcyber.
Топология шины FF
G0313 подключается к сегменту шины FF H1. Основные характеристики:
-
Длина шины: до 1900 метров
-
С повторителями: до 10 километров
-
На обоих концах шины нужны согласующие резисторы
-
Стандартный физический уровень FF (31,25 кбит/с)
Параметры связи по умолчанию
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Адреса ведомых Modbus | 1, 2, 3, 4 |
| Скорость | 9600 бит/с |
| Биты данных | 8 |
| Стоп-биты | 1 |
| Чётность | Чётная |
| Порядок CRC | Сначала младший байт |
Поддерживаемые коды функций Modbus
| Код | Операция |
|---|---|
| 1 | Чтение катушек |
| 2 | Чтение дискретных входов |
| 3 | Чтение регистров хранения |
| 4 | Чтение входных регистров |
| 5 | Запись одной катушки |
| 6 | Запись одного регистра |
| 16 | Запись нескольких регистров |
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Питание Modbus | 24 В DC |
| Питание шины FF | 9–32 В DC |
| Изоляция | 500 В AC между Modbus и FF |
| Рабочая температура | -40°C … +85°C |
| Влажность | 5% … 95% (без конденсации) |
| Время запуска | ≤5 с |
| Время обновления | 0,2 с |
| Степень защиты | IP20 |
| Масса | 0,2 кг |
| Материал корпуса | Полиамид PA6.6, полиэфирное эпоксидное покрытие |
Информация для заказа
| Изделие | Интерфейс | Описание |
|---|---|---|
| G0313 | RS485 | Modbus RTU по RS485 → FOUNDATION Fieldbus |
Полную линейку шлюзов Microcyber можно посмотреть в каталоге продукции.
О производителе
Microcyber основана при поддержке Института автоматики Китайской академии наук. Компания разработала первый в Китае международно сертифицированный стек протокола FF H1 и участвовала в разработке стандарта EPA (ныне международный стандарт IEC). Microcyber — член FCG, HART и PNO, сертифицирована по ISO 9001:2008 и ISO/TS16949.
