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Altivar 71
集成式Modbus 用户手册
目录
开始之前_________________________________________________________________________________________________4 文档结构________________________________________________________________________________________________ 5 引言____________________________________________________________________________________________________ 6
介绍________________________________________________________________________________________________ 6 符号________________________________________________________________________________________________ 6
总线连接________________________________________________________________________________________________ 7 连接至Altivar 71______________________________________________________________________________________ 7 RJ45连接器插针______________________________________________________________________________________ 7 连线建议_____________________________________________________________________________________________8 RS485标准___________________________________________________________________________________________8 Modbus标准示意图_____________________________________________________________________________________9 通过RJ45连线系统连接__________________________________________________________________________________10 通过接线盒连接________________________________________________________________________________________12 连接至螺丝端子上______________________________________________________________________________________14
配置____________________________________________________________________________________________________ 15 配置通信参数_________________________________________________________________________________________ 15 控制-信号配置_________________________________________________________________________________________16 配置通信扫描器________________________________________________________________________________________19 配置被监测参数________________________________________________________________________________________20 配置通信故障管理______________________________________________________________________________________21
诊断____________________________________________________________________________________________________ 22 发光二极管（LED）____________________________________________________________________________________22 通信诊断_____________________________________________________________________________________________23 控制-信号诊断_________________________________________________________________________________________25 通信故障_____________________________________________________________________________________________27
Modbus协议______________________________________________________________________________________________28 RTU模式_____________________________________________________________________________________________28 原理________________________________________________________________________________________________ 28 Altivar 71集成式Modbus_________________________________________________________________________________29 地址________________________________________________________________________________________________ 29 Modbus功能__________________________________________________________________________________________30 读N个输出字：功能3___________________________________________________________________________________ 30 写1个输出字：功能6____________________________________________________________________________________31 诊断：功能8__________________________________________________________________________________________32 写N个输出字：功能16（16#10）__________________________________________________________________________33 标识：功能43（16#2B）_________________________________________________________________________________34 读/写N个字：功能23（16#17）____________________________________________________________________________36 通信扫描器___________________________________________________________________________________________37 异常响应_____________________________________________________________________________________________39 读取不存在或受保护的参数_______________________________________________________________________________39
附录：非标准方案__________________________________________________________________________________________41 UNI-TELWAY方案_____________________________________________________________________________________ 41 Jbus方案____________________________________________________________________________________________ 42 在标准设计中使用UNI-TELWAY从站________________________________________________________________________43 使用非标准设备设置Modbus网络的建议_____________________________________________________________________44
注意
3
在本文档编写过程中已考虑到所有可以虑及的事项，尽管如此，施耐德电气对于其中可能存在的疏漏或错误不承
担任何责任，且对于由于应用本文档中信息而导致的损害也不承担任何责任。 本文档所介绍的产品和选件无论在技术角度还是运行方式上都可能随时变更或修改。对它们的描述在任何情况下
都不具有契约性质。
开始之前
在对此变频器进行任何操作之前，请您阅读并了解这些使用说明。
危险
危险电压 • 在安装或操作Altivar 71 变频器之前请您阅读并了解此手册。只有专业人员才能对此变频器进行安装、调节、修理与维护。
• 用户应对与所有设备的保护地有关的大量国际和国内电气标准相符合进行负责。
• 此变频器的许多零件，包括印刷电路板，在线电压下工作，不能触摸这些零件，只能使用绝缘工具。
• 不能触摸那些未受保护的元件或带电的接线螺钉。
• 不能将PA端与PC端或直流总线电容器短接。
• 在通电或启动与停止变频器之前应安装并关上所有机盖。
• 在对变频器进行维修之前
- 断开所有电源。
- 在变频器的断路器上放置一个 "严禁合闸"的标签。
- 将断路器锁定在打开位置。
• 维修变频器之前应断开所有电源，包括可能会带电的外部控制电源。直流总线电容器放电须等待15分钟，然后按照安装手册
给出的直流总线电压测量程序来检查直流电压是否小于45Vdc。变频器的LED并不是有无直流总线电压的精确指示器。
电击会导致死亡或严重伤害。
注意
损坏的设备 不要安装或运行任何有损坏迹象的变频器。
不按照使用说明会导致设备损坏。
4
文档结构
安装手册 本手册将介绍：
• 如何装配变频器
• 如何连接变频器
编程手册 本手册将介绍：
• 功能
• 参数
• 如何使用变频器显示终端 （集成式显示终端与图形显示终端）
通信参数手册 本手册介绍：
• 带有通过总线或通信网络使用的特殊信息（地址、格式等）的变频器参数
• 特定于通信的运行模式（状态表）
• 通信与本机控制之间的交互
Modbus, CANopen, Ethernet, Profibus, INTERBUS, Uni-Telway, FIPIO, DeviceNet, Modbus Plus 等手
册 这些手册将介绍：
• 与总线或网络的连接
• 通过集成式显示终端或图形显示终端配置通信专用参数
• 诊断
• 软件设置
• 特定于协议的通信服务
Altivar 58/58F移植手册 本手册介绍Altivar 71与Altivar 58/58F之间的区别。.
手册中将介绍如何更换Altivar 58或58F，包括如何更换通过总线或网络进行通信的变频器。
5
引言
介绍 带有两个集成式通信端口，这意味着可以直接使用Modbus协议：
• 一个RJ45 Modbus人机界面（HMI）连接器端口，位于变频器前面板上，用于连接： - 图形显示终端 - 一个Magelis工业人机界面终端 - PowerSuite软件包
• 一个RJ45 Modbus网络端口，位于变频器控制端子上，专门用于PLC或其他类型控制器的控制和信号发送。当端子端口不可用时，它还支
持连接终端或PowerSuite软件包。
Altivar 71上的两个Modbus端口可用于以下功能：
• 配置 • 调整 • 控制 • 监测
Altivar 71支持：
• 2线制RS485物理层 • RTU传输模式
本手册将介绍如何在Modbus上设置Altivar 71变频器，此外还将介绍在本变频器上可用的Modbus服务。
符号 变频器终端显示 图形显示终端菜单以方括号表示。 例：[1.9 COMMUNICATION]。 集成式7段显示终端菜单以圆括号表示。 例：(COn-)。 在图形显示终端上显示的参数名以方括号表示。 例：[Fallback speed] 在集成式7段显示终端上显示的参数代码以圆括号表示。 例：(LFF)。 格式 在本手册中，十六进制值写作：16#。 6
总线连接
连接至Altivar 71 连接附件应单独订购（请查阅我们的产品目录）。
将RJ45电缆连接器连接至Altivar 71上的任何一个RJ45连接器：
RJ45连接器插针
下视图
Modbus网络 针 信号
1 CAN_H （1）
2 CAN_L （1）
3 CAN_GND （1）
4 D1
5 D0
6 未连接
7 VP （2）
8 公共
Modbus HMI 针 信号
1 未连接
2 未连接
3 未连接
4 D1
5 D0
6 未连接
7 VP （2）
8 公共 （1）CANopen信号。
（2）电源（ 10 V 20 mA）用于一个RS232/RS485转换器（至PowerSuite）或图形显示终端。
注意：应避免使用标有“Not connected”（未连接）字样的插针。
7
Modbus 网络
总线连接
连线建议
• 应使用2对有屏蔽双绞线Telemecanique电缆（产品目录编号：TSXCSA100、TSXCSA200或TSXCSA500）。 • Modbus电缆应远离动力电缆（最少30 cm）。 • 如果Modbus电缆和动力电缆必须相互交叉，则一定要以垂直交叉。 • 只要有可能，即应将电缆屏蔽层连接至保护地，例如，如果每个设备地均连接至保护地，则应连接至设备地。 • 在线路两端均应各安装一个线路端接器。 • 应确保线路极化正确。 • 在总线上一点或多点处将公共极（“Common”信号）连接至保护地。
更多信息，请参考TSX DG KBL E指导：“工业网络和现场总线的电磁兼容性”。
RS485标准 RS485标准允许不同特性的变体形式：
• 极化
• 线路端接器
• 基准电势的分配
• 从站数目
• 总线长度
2002年于www.modbus.org网站上新发布的Modbus规范中对所有这些特性都有详细的说明。在下一段（标准方案）中也将对其进行归纳。新
的Telemecanique设备符合此规范。
某些设备依照的是较早的规范。附录中介绍其中应用最广泛的两种：
• “UNI-TELWAY方案”，41页
• “Jbus方案”，42页
实现不同类型协议共存的要求在附录中给出：
• “混合式方案”，43页 8
总线连接
Modbus标准示意图
标准方案对应于2002年在www.modbus.org网站上发布的Modbus规范（Modbus_over_serial_line_V1.pdf，2002年11月），特别是对应于2
线制多点连接串行总线的方案。
ATV71变频器符合此规范。
原理图：
主站
从站1 从站n 干线电缆类型 有1对双绞线和至少1条第3导线的屏蔽电缆 总线最大长度 使用Telemecanique TSX CSAp电缆、数据率为19200 bps时，为1000 m
最大站数目（无中继器） 32 个站，即有 31 个从站 分接连线的最大长度 • 对于1个分接连线，为20 m
• 在多分接盒上，为40 m除以分接连线的数目
总线极化
• 在5 V端使用1个450至650 Ω下拉电阻（推荐使用650Ω左右阻值） • 在公共端使用1个450至650 Ω下拉电阻（推荐使用650Ω左右阻值） 建议对主站采用此极化方式。
线路端接器 1个120 Ω0.25 W电阻与1个1nF 10 V电容串联 公共端极性 是（公共端），在总线上一点或多点连接至保护地
9
Common（公共端）
总线连接
通过RJ45连线系统连接
1. 主站（PLC、PC或通信模块）
2. 根据主站类型确定的Modbus电缆（见表）
3. Modbus分配块LU9 GC3
4. Modbus分接电缆VW3 A8 306 R●●
5. 线路端接器VW3 A8 306 RC
6. Modbus T型分接盒VW3 A8 306 TF●●（带电缆）
7. Modbus电缆（用于连接至另一个分配块）TSX CSA●00
连接附件 说明 代码 目录编号
Modbus分配块 10个RJ45连接器和1个螺丝端子排 3 LU9 GC3
带整体式电缆（0.3 m） 6 VW3 A8 306 TF03 Modbus T型分接盒
带整体式电缆（1 m） 6 VW3 A8 306 TF10
R = 120 Ω，C = 1 nF 5 VW3 A8 306 RC 线路端接器 用于RJ45连接器
R = 150 Ω（专门针对42页“Jbus方案”） 5 VW3 A8 306 R 连接电缆 说明 长度（m） 连接器 代码 目录编号
3 1个RJ45连接器和1个剥线端 VW3 A8 306 D30
0.3 2 RJ45连接器 4 VW3 A8 306 R03
1 2 RJ45连接器 4 VW3 A8 306 R10
Modbus总线电缆
3 2 RJ45连接器 4 VW3 A8 306 R30
100 不提供连接器 7 TSX CSA 100
200 不提供连接器 7 TSX CSA 200
RS 485双屏蔽双绞
线电缆 500 不提供连接器 7 TSX CSA 500
10
总线连接
用于RJ45连线系统的Modbus连接附件 主站类型
主站接口 说明 产品目录编号
适配器或微型DIN RS485
接口模块
3 m电缆，配有1个微型DIN连接器和1个RJ45连接器 TWD XCA RJ030
Twido PLC
适配器或螺丝端子
RS485接口模块
3 m电缆，配有1个RJ45连接器，另一端剥开
VW3 A8 306 D30
微型DIN RS485连接器端
口
3 m电缆，配有1个微型DIN连接器和1个RJ45连接器 TWD XCA RJ030
TSX Micro PLC
PCMCIA 卡 （TSX
SCP114）
端部剥开的电缆
TSX SCP CM 4030
TSX SCY 11601 或 TSX
SCY 21601模块
（SUB-D 25 插座）
电缆，配有一个SUB-D 25连接器，另一端剥开 （用于连接
至LU9GC3分配块的螺丝端子）
TSX SCY CM 6030
TSX Premium PLC
PCMCIA卡
（TSX SCP114）
端部剥开的电缆
TSX SCP CM 4030
以太网网桥
（174 CEV 300 10）
螺丝端子 RS485
3 m电缆，配有1个RJ45连接器，另一端剥开
VW3 A8 306 D30
Profibus DP网关
（LA9P307）
RJ45 RS485
1 m电缆，配有2个RJ45连接器
VW3 P07 306 R10
Fipio（LUFP1）或Profibus
DP（LUFP7）或
DeviceNet（LUFP9）网
关
RJ45 RS485
0.3 m电缆，配有2个RJ45连接器，或
1 m电缆，配有2个RJ45连接器，或
3 m电缆，配有2个RJ45连接器
VW3 A8 306 R03或
VW3 A8 306 R10或
VW3 A8 306 R30
串行端口PC
SUB-D 9公口RS232串行
端口PC
RS232/RS485转换器和3 m电缆，电缆配有1个RJ45连接器，
另一端剥开（用于连接至LU9GC3分配块的螺丝端子） TSX SCA 72与
VW3 A8 306 D30
11
总线连接
通过接线盒连接
1. 主站（PLC、PC或通信模块）
2. 根据主站类型确定的Modbus电缆
3. Modbus电缆TSX CSA•00
4. 分接盒TSX SCA 50
5. 用户插口TSX SCA 62
6. Modbus分接电缆VW3 A8 306
7. Modbus分接电缆VW3 A8 306 D30
连接附件 说明 代码 产品目录编号 分接器
3个螺丝端子和1个阻容（RC）型线路端接器，使用电缆VW3 A8 306 D30连接
4
TSX SCA 50
用户插口
2个15路SUB-D母连接器，2个螺丝端子和1个阻容（RC）型线路端接器，使用电缆VW3 A8 306或VW3
A8 306 D30连接
5
TSX SCA 62
连接电缆 说明 长度（m） 连接器 代码 产品目录编号
3 1个RJ45连接器和1个剥线端 7 VW3 A8 306 D30 Modbus总线电缆
3
1 个 RJ45 连接器和 1 个用于 TSX SCA 62 的 15 路 SUB-D 公
连接器
6
VW3 A8 306
100 不提供连接器 3 TSX CSA 100
200 不提供连接器 3 TSX CSA 200
RS 485双屏蔽双绞线电
缆 500 不提供连接器 3 TSX CSA 500 12
总线连接
用于螺丝端子分接盒的Modbus连接附件 主站类型
主站接口
说明 产品目录编号
Twido PLC
适配器或螺丝端子 RS485 接口模块
Modbus 电缆
TSX CSA100 或 TSX CSA200或 TSX CSA500
微型DIN RS485 连接器端口
分接器
TSX P ACC 01
TSX Micro PLC
PCMCIA 卡 （TSX SCP114）
电缆，配有1个专用连接器，另一端剥开 TSX SCP CU 4030
TSX Premium PLC
TSX SCY 11601 或TSX SCY 21601模块 （SUB-D 25 插座）
电缆，配有一个SUB-D 25连接器，另一端剥开
TSX SCY CM 6030
PCMCIA卡 （TSX SCP114）
电缆，配有1个专用连接器，另一端剥开 TSX SCP CU 4030
以太网网桥 （174 CEV 300 10）
螺丝端子RS485 Modbus 电缆
TSX CSA100或 TSX CSA200或 TSX CSA500
Profibus DP网关 （LA9P307）
RJ45 RS485 3 m电缆，配有1个RJ45连接器，另一端剥开 VW3 A8 306 D30
Fipio （LUFP1）或 Profibus DP （LUFP7）或 DeviceNet （LUFP9） 网关
RJ45 RS485 3 m电缆，配有1个RJ45连接器，另一端剥开 VW3 A8 306 D30
系列端口PC
公 SUB-D 9 RS232 系列端口 PC
RS232/RS485转换器和Modbus电缆
TSX SCA 72 与 TSX CSA100或 TSX CSA200或 TSX CSA500
用于SUB-D 15分接盒的Modbus连接附件 主站类型 主站接口 说明 产品目录编号
Twido PLC
适配器或螺丝端子 RS485接口模块 -
-
微型DIN RS485 连接器端口 - - TSX Micro PLC
PCMCIA卡（TSX SCP114）
电缆，配有1个专用连接器和1个SUB-D 25连接
器 TSX SCY CU 4530
TSX SCY 11601 或TSX SCY 21601模块（SUB-D 25 插座）
电缆，配有一个SUB-D 25连接器，另一端剥开
TSX SCP CU 4530
TSX Premium PLC PCMCIA 卡（TSX SCP114）
电缆，配有1个专用连接器，另一端剥开 TSX SCY CU
4530 以太网网桥 （174 CEV 300 10）
螺丝端子 RS485
-
-
Profibus DP 网关 （LA9P307）
RJ45 RS485
-
-
Fipio 网关（LUFP1）或 Profibus DP网关（LUFP7）
RJ45 RS485
3 m电缆，配有1个RJ45连接器和1个SUB-D 25连接
器 VW3 A8 306
系列端口 PC
母 SUB-D 9 RS232系列端口PC - -
13
总线连接
连接至螺丝端子上
连接附件 说明 产品目录编号
R = 120Ω, C = 1 nF VW3 A8 306 DRC 线路端接器
用于螺丝端子 R = 150Ω
（专门针对42页“Jbus方案”）
VW3 A8 306 DR
连接电缆
说明 长度（m） 连接器 产品目录编号
Modbus总线电缆 3
1个RJ45连接器和1个剥线端 VW3 A8 306 D30
100 不提供连接器 TSX CSA 100
200 不提供连接器 TSX CSA 200
RS 485双屏蔽双绞线
电缆
500 不提供连接器 TSX CSA 500 14
配置
配置通信参数
Modbus网络 Modbus网络参数的配置可通过[1.9 - COMMUNICATION] (CON-)菜单（[MODBUS NETWORK] (Nd1-)子菜单）访问。 Modbus参数
说明/可能值
终端显示 缺省值
[Modbus Address] （Add）
1至247 变频器Modbus服务不可用
[1] （1） 至 [247] （247） [Off] （OFF）
[Off] （OFF）
[Modbus add CI card] （AMOA）
1至247 “Controller inside”卡Modbus服务不可用
[1] （1） 至 [247] （247） [Off] （OFF）
[Off] （OFF）
[Mdbs add com card] （AMOC）
1至247 （以太网等）通信卡Modbus服务不可用
[1] （1） 至 [247] （247） [Off] （OFF）
[Off] （OFF）
[Modbus baud rate] （tbr）
4800 bps 9600 bps
19200 bps （1） 38400 bps
[4.8 Kbps] （ 4 8） [9.6 Kbps] （ 9 6） [19.2 Kbps] （ 19 2） [38.4 Kbps] （ 38 4）
[19.2 Kbps] （ 19 2）
[Modbus format] （tFO）
8个数据位，奇校验，1个停止位 8个数据位，偶校验，1个停止位（1） 8个数据位，无校验，1个停止位 8个数据位，无校验，2个停止位
[8-O-1] （8O1） [8 E 1] （8E1） [8-N-1] （8n1） [8-N-2] （8n2）
[8 E 1] （8E1）
地址对Modbus网络和Modbus人机界面（HMI）均适用。这3个地址可自由选择，但必须各不相同。 要访问变频器参数（在参数手册中介绍），使用地址[Modbus Address] (Add)即可。地址[Modbus add CI card] (AnOA)和[Mdbs add com card] (AnOC)仅用于访问“Controller Inside”卡（产品目录编号：VW3 A3 501）和以太网（产品目录编号：VW3 A3 310）选
件卡参数。 Modbus HMI Modbus HMI的参数配置可以通过[1.9 - COMMUNICATION] (CON-)菜单（[MODBUS HMI] (Nd2-)子菜单）访问。 注意：Modbus HMI上的变频器地址与Modbus网络上的相同。如果Modbus网络被禁用（0值或显示“OFF”），对于图形显示终端和PowerSuite，Modbus HMI连接将保持有效。 参数
可能值
终端显示 缺省值
[HMI baud rate] （tbr2）
9600 bps 19200 bps （1）
[9.6 Kbps] （ 9 6） [19.2 Kbps] （ 19 2）
[19.2 Kbps] （ 19 2）
[HMI format] （tFO2）
8个数据位，偶校验，1个停止位（1） [8 E 1] （8E1） [8 E 1] （8E1）
（1）只有在使用这些值时图形显示终端方可工作。
使用其他任何值都将不能与图形显示终端进行通信。
15
配置
控制-信号配置 可以使用多种控制-信号配置。更多信息，请参考编程手册和参数手册。
以下配置只是多种可用配置中的几种。
通过Modbus在I/O配置文件中控制 命令和给定值来自Modbus。 命令在I/O配置文件中。
配置以下参数： 参数 值 备注
Profile（配置文件） I/O profile 运行命令简单地由控制字的比特0获得。
Target 1 configuration（对象1配置） Modbus 给定值来自Modbus。
Command 1 configuration（命令1配
置）
Modbus 命令来自Modbus。
图形显示终端或集成式显示终端的配置： 菜单 参数 值
[Profile] （CHCF） [I/O profile] （IO）
[Ref.1 chan] （Fr1） [Modbus] （ndb） [1.6 - COMMAND] （CtL-）
[Cmd channel 1] （Cd1） [Modbus] （ndb） 通过Modbus或端子在I/O模式中控制 命令和给定值均来自Modbus或端子。使用端子上的输入LI5在Modbus和端子之间进行切换。 命令在I/O模式中。 配置以下参数： 参数 值 备注
模式 I/O模式 运行命令简单地由命令字的比特0获得。
给定1配置 Modbus 给定值1来自Modbus。
给定值1B来自端子上的输入AI1。 给定1b配置 端子上的模拟输入1
给定切换 输入LI5 输入LI5切换给定值（1 ↔ 1B)。
命令1配置 Modbus 命令1来自Modbus。
命令2配置 端子 命令2来自端子。
命令切换 输入LI5 输入LI5切换命令。
给定1B连接至即使在切换后也保持有效的功能（求和、PID等）。 16
配置
配置以下参数： 菜单 参数 值 [1.6 - COMMAND] （CtL-）
[Profile] （CHCF） [Ref.1 chan] （Fr1） [Cmd channel 1] （Cd1） [Cmd channel 2] （Cd2） [Command switching] （CCS）
[I/O profile] （IO） [Modbus] （ndb） [Modbus] （ndb） [Terminals] （tEr） [LI5] （LI5）
[Ref.1B chan] （Fr1B） [AI1 ref.] （AI1） [1.7 - APPLICATION FUNCT.] （FUn） [REFERENCE SWITCH.] [Ref 1B switching] （rCb） [LI5] （LI5） 通过Modbus在Drivecom模式中控制 命令和给定值来自Modbus。
命令在Drivecom模式中。
配置以下参数：
参数 值 备注 模式 组合式Drivecom模式 运行命令在Drivecom配置文件中，命令和给定值来自同一通道。
给定1配置 Modbus 命令来自Modbus。 图形显示终端或集成式显示终端的配置： 菜单 参数 值
[Profile] （CHCF） [Combined] （SIn） （出厂设置） [1.6 - COMMAND] （CtL-） [Ref.1 chan] （Fr1） [Modbus] （ndb） 通过Modbus或端子在Drivecom模式中控制 命令和给定值均来自Modbus或端子。使用端子上的输入LI5在Modbus和端子之间进行切换。命令在Drivecom配置文件中。 配置以下参数：
参数 值 备注 模式 组合式Drivecom模式 运行命令在Drivecom模式中，命令和给定值来自同一通道。
给定1配置 Modbus 给定值1来自Modbus。
给定2配置 端子上的模拟输入1 给定值2来自端子上的输入AI1。
给定切换 输入LI5 输入LI5切换给定值（1 2）和命令。 注意：给定值2直接连接至变频器参考限值。如果进行切换，则影响设定点的功能（求和、PID等）被禁用。 图形显示终端或集成式显示终端的配置： 菜单 参数 值
[Profile] （CHCF） [Combined] （SIM） [Ref.1 chan] （Fr1） [Modbus] （Mdb） [Ref.2 chan] （Fr2） [AI1 ref.] （AI1）
[1.6 - COMMAND] （CtL-）
[Ref. 2 switching] （rFC） [LI5] （LI5）
17
配置
通过Modbus和端子上的给定值切换在Drivecom模式中进行控制 命令来自Modbus。
给定值来自Modbus或端子。使用端子上的输入LI5在Modbus和端子之间切换给定值。
命令在Drivecom配置文件中。
配置以下参数： 参数 值 备注 模式 分离Drivecome 配置
运行命令在Drivecom模式中，命令和给定值可以来自不同的通道。
给定1配置 Modbus 给定值1来自Modbus。
给定1B配置 端子上的模拟输入1 给定值1B来自端子上的输入AI1。
给定切换 Input LI5（输入LI5） 输入LI5切换给定值（1↔1B）。
命令1配置 Modbus 命令1来自Modbus。
命令切换 通道1 通道1为命令通道。
给定1B连接至即使在切换后也保持有效的功能（求和、PID等）。
图形显示终端或集成式显示终端的配置： 菜单 参数 值 [1.6 - COMMAND] （CtL-）
[Profile] （CHCF）
[Ref.1 chan] （Fr1）
[Cmd channel 1] （Cd1）
[Command switching] （CCS）
[Separate] （SEP）
[Modbus] （Mdb）
[Modbus] （Mdb）
[ch1 active] （cd1）
[Ref.1B channel] （Fr1b） [AI1 ref.] （AI1） [1.7 - APPLICATION FUNCT.] （FUn）
[REFERENCE SWITCH.] [Ref 1B switching] （rCb） [LI5] （LI5） 18
配置
配置通信扫描器 通信扫描器的优点 通信扫描器可将所有与应用相关的参数归组到2个连续的字表中，使单独的读和写操作可以进行。如果使用23 = 16#17读/写多个寄存器
（Read/Write Multiple Registers）功能，则还可以进行组合式单一操作。 8个周期输出变量通过参数NCA1至NCA8定义。使用图形显示终端或集成式显示终端通过[1.9 - COMMUNICATION] (COn-)菜单和
[COM. SCANNER OUTPUT] (OCS-)子菜单可对它们进行配置。值为零的NCA 参数不会在变频器中命名任何参数。这8个字在下表中介
绍： 参数名 缺省定义 [Scan.Out1 address] （nCA1） 命令字（CMD） [Scan.Out2 address] （nCA2） 速度对象 （LFRD） [Scan.Out3 address] （nCA3） 未使用 [Scan.Out4 address] （nCA4） 未使用 [Scan.Out5 address] （nCA5） 未使用 [Scan.Out6 address] （nCA6） 未使用 [Scan.Out7 address] （nCA7） 未使用 [Scan.Out8 address] （nCA8） 未使用 8个周期输入变量通过参数NMA1至NMA8定义。使用图形显示终端或集成式显示终端通过[1.9 - COMMUNICATION]（CON-)菜单和[COM. SCANNER INPUT]（ICS-)子菜单可对它们进行配置。值为零的NCA参数不会在变频器中命名任何参数。这8个字在下表中介绍： 参数名 缺省定义 [Scan. In1 address] （nMA1） 状态字（ETA） [Scan. In2 address] （nMA2） 输出速度（RFRD） [Scan. In3 address] （nMA3） 未使用 [Scan. In4 address] （nMA4） 未使用 [Scan. In5 address] （nMA5） 未使用 [Scan. In6 address] （nMA6） 未使用 [Scan. In7 address] （nMA7） 未使用 [Scan. In8 address] （nMA8） 未使用 通过图形显示终端配置通信扫描器举例： RDY MDB +00.00Hz 0A COM. SCANNER INPUT Scan. In1 address : 3201 Scan. In2 address : 8604 Scan. In3 address : 0 Scan. In4 address : 0 Scan. In5 address : 0 Code Quick Scan. In6 address : 0
Scan. In7 address : 0
Scan. In8 address : 0
RDY MDB +00.00Hz 0A COM. SCANNER OUTPUT Scan.Out1 address : 8501 Scan.Out2 address : 8502 Scan.Out3 address : 0 Scan.Out4 address : 0 Scan.Out5 address : 0 Code Quick Scan.Out6 address : 0
Scan.Out7 address : 0
Scan.Out8 address : 0
注意：对参数NMA1 ... NMA8或NCA1 ... NCA8的所有修改必须在电机停机状态下进行。
考虑到此修改，应对主站PLC程序进行更新。
19
配置
配置被监测参数 最多可以选择4个参数来将其值显示在图形显示终端的[1.2 - MONITORING]菜单中。
通过[6 - MONITOR CONFIG.]菜单[6.3 - CONFIG. COMM. MAP]子菜单进行选择。 在[Address 1 select.]至[Address 4 select.]范围内的每个参数均可被用于选择参数逻辑地
址。选择零地址可以禁用此功能。
在此处例子中，被监测字为：
·参数1 = 电机电流（LCR）：逻辑地址3204；有符号十进制格式。
·参数2 = 电机力矩（OTR）：逻辑地址3205；有符号十进制格式。
·参数3 = 最近一次出现的故障（LFT）：逻辑地址7121；十六进制格式。
·被禁用的参数：地址0；缺省格式：十六进制格式。
对每个被监测字可分配以下三种显示格式之一： 格式 范围 终端显示
十六进制 0000 ... FFFF [Hex]
有符号十进制 -32 767 ... 32 767 [Signed]
无符号十进制 0 ... 65 535 [Unsigned]
注意：如果一个被监测参数：
- 被分配至一个未知地址（如3200）
- 被定义至一个受保护参数
- 未被定义
则显示在[COMMUNICATION MAP]画面上的值将为“-----”（见“诊断”一节）。 20
配置
配置通信故障管理 如果变频器在预定义时长内（超时）未接收到发送至其地址的任何Modbus TCP请求，则触发一个Modbus故障。
超时可通过图形显示终端或集成式显示终端在[1.9 COMMUNICATION] (COM-)菜单（[MODBUS NETWORK] (Md1-)子菜单）中的[[Modbus time out] (ttO)参数在0.1至30 s之间设置。缺省值为10 s。 变频器对Modbus通信故障的响应也可被配置。
使用图形显示终端或集成式显示终端通过[1.8 ¨C FAULT MANAGEMENT] (FLt-)菜单（[COM. FAULT MANAGEMENT] (CLL-)子菜单）中的[Modbus fault mgt] (SLL)参数可进行配置。
变频器故障[Modbus com.] (SLF1)触发的的[Modbus fault mgt] (SLL)参数值可为： 值 意义
[Freewheel] （YES） 自由停车（出厂设置）。
[Ramp stop] （rMP） 斜坡停车。
[Fast stop] （FSt） 快速停车。
[DC injection] （dCI） 直流注入停车。
不会触发变频器故障的[Modbus fault mgt] (SLL)参数值为： 值 意义 [Ignore] （nO） 故障被忽略。 [Per STT] （Stt） 按照[Type of stop] (Stt)的配置停机。 [fallback spd] （LFF）
改变至安全运行速度，且只要故障持续存在而运行命令未被清除，就一直保持此速度。
[Spd maint.] （rLS）
只要故障持续存在而运行命令未被清除，变频器就将保持故障发生时的速度。
安全运行速度可在[1.8 - C FAULT MANAGEMENT] (FLt-)菜单中由[Fallback speed] (LFF)参数配置。
21
诊断
发光二极管（LED）
发光二极管HMI和MOD位于Altivar 71前方的4位7段式显示屏的左手侧。
它们用来指示Modbus通信的状态。
HMI：Modbus HMI串口活动
MOD：Modbus网络串口活动
当Modbus网络上正在传输一个帧时，相应LED将点亮最长200 ms，而不论其目的地是否为变频器。
注意：额定功率较高（>15 kW）的Altivar 71变频器不带集成式显示终端。HMI和MOD的状态在图形显示终端上显示。 22
诊断
通信诊断
在终端上，[1.2 - MONITORING] (SUP-)菜单（[COMMUNICATION MAP.] (Cnn)子菜单）中：
· [MODBUS NETWORK DIAG]子菜单可被用于显示Modbus网络通信的状态。 · [MODBUS HMI DIAG]子菜单可被用于显示Modbus HMI通信的状态。
LED显示
·各MOD LED：Modbus网络活动 ·HMI LED：Modbus HMI活动
符号表示未点亮的LED（无Modbus帧）。
符号表示点亮的LED（检测到Modbus帧）。
只要变频器检测到一个Modbus帧的传输，即使变频器本身不是既定的接收方，LED也将点亮200 ms。 这些LED与7段式集成终端（随变频器一起提供）上的LED等效。 图形显示终端被连接至Modbus HMI；在[MODBUS HMI DIAG]子菜单中定义至[COM LED]字段的符号总是 。
23
诊断
Modbus计数器
·[Mb1 process frames]和[Mb2 process frames]表示所接收到的Modbus帧的数目。计数器对正确和不正确的帧均进行计数。
· [Mb1 CRC errors]和[Mb2 CRC errors]表示包含校验和错误的Modbus帧的数目。
这两个计数器仅对预定发往变频器且由[Modbus Address] (Add)参数提供Modbus地址的帧进行计数。广播帧不被计数。
[Mb1 process frames]和[Mb2 process frames]是模为65 536的计数器，即当值达到65 535时，就被复位为零。
与之相比，当达到65 535时，[Mb1 CRC errors]和[Mb2 CRC errors]将保持为该值。
每个Modbus计数器对应于一个变频器参数： 菜单 参数名 代码 逻辑地址
[Mb1 process frames] M1CT 6011 [MODBUS NETWORK DIAG] [Mb1 CRC errors] M1EC 6010
[Mb2 process frames] M2CT 6031 [MODBUS HMI DIAG] [Mb2 CRC errors] M2EC 6030
24
诊断
控制-信号诊断 在图形显示终端上，[1.2 - MONITORING] (SUP-)菜单（[COMMUNICATION MAP] (Cnn) 子菜单）可被用于显示Altivar 71变频器
与Modbus主站之间的控制-信号诊断信息： ·有效的命令通道 ·由有效命令通道生成的命令字（CMD）的值 ·有效的给定通道 ·由有效给定通道生成的给定值 ·状态字的值 ·由用户选择的4个参数的值 ·在[COM. SCANNER INPUT MAP]子菜单中：通信扫描器输入字的值 ·在[COM SCANNER OUTPUT MAP]子菜单中：通信扫描器输出字的值 ·在[CMD. WORD IMAGE]子菜单中：由所有通道生成的命令字 ·在[FREQ. REF. WORD MAP]子菜单中：由所有通道生成的频率给定
通信诊断信息显示举例 显示命令字 [Cmd Channel]参数表示有效的命令通道。 [Cmd value]参数表示用于控制变频器的命令字（CMD）的十六进制值。 [CMD. WORD IMAGE]子菜单（[Modbus cmd.]参数）用于显示由Modbus生成的命令字的十六进制值。
25
诊断
显示频率给定 [Active ref. channel]参数表示当前给定值通道。 [Frequency ref]参数表示用于控制变频器的频率给定值（LFR）（以0.1 Hz为单位）。 [FREQ. REF. WORD MAP]子菜单（[Modbus ref.]参数）用于显示由Modbus生成的速度给定值（以0.1 Hz为单位）。 显示状态字 [Status word]参数表示状态字（ETA）的值。 显示由用户选择的参数 4个[W....]参数表示由用户选择用于监测的4个字的值。 这些参数的地址和显示格式可在[6 - MONITORING CONFIG.]菜单（[6.3 - COM. MAP CONFIG.]子菜单）中配置。 在以下情况下，被监测字的值等于“-----”：
·监测未启动（地址等于W0） ·参数受到保护 ·参数未知（如W3200）
显示通信扫描器的值 在图形显示终端上，在[1.2 - MONITORING] (SUP-)菜单（[COMMUNICATION MAP] (CMM-)子菜单）中：
- [COM. SCANNER INPUT MAP] (ISA-)子菜单用于显示8个通信扫描器输入参数NM1至NM8的值。 - [COM SCANNER OUTPUT MAP] (OSA-)子菜单用于显示8个通信扫描器输出参数NC1至NC8的值。
这些周期参数的配置在“配置”一节中介绍。 图形显示终端上通信扫描器显示举例： 在本例中，仅已配置前两个参数（缺省定义）。 [Com Scan In1 val.] = [34343] 状态字 = 34359 = 16#8637 Drivecom状态“Operation enabled”（运行被
允许），反向运行，达到速度。 [Com Scan In2 val.] = [600] 输出速度 = 600 600 rpm [Com Scan Out1 val.] = [15] 命令字= 15 = 16#000F “Enable operation”（Run）（允许运行，运动）命令
[Com Scan Out2 val.] = [598] 速度对象 = 600 598 rpm 26
诊断
通信故障
如果没有任何Modbus通信，集成式显示终端或图形显示终端的指示灯不会点亮。
没有专用于Modbus通信故障的指示灯。
在出厂设置中，Modbus通信故障会触发一个可复位的变频器故障[Modbus com.] (SLF1)和一次自由停机。
变频器对CANopen通信故障的响应可被改变（见“配置通信故障管理”）：
- 变频器故障 [Modbus com.] (SLF1)（自由停机、斜坡上停机、快速停机或直流注入停机）。
- 无变频器故障（停机、保持、安全运行）。
故障管理在用户手册“通信参数”的“通信监测”一章中介绍：
·在初始化（上电）之后，变频器将检查确认命令或给定参数中至少有一个已通过Modbus被写入。
·之后，如果出现Modbus通信故障，变频器将按照配置做出反应（停机、保持、安全运行等）。
如果变频器在预定义时间内未接收到任何请求，则将产生Modbus通信故障（见“配置通信故障管理”）。
每类请求均被计入（写、读…）。
如果变频器被连接至一个Modbus通信网关，则上层网络可以被连接至：
- 一个控制变频器的PLC；
- 一个监测变频器的工业显示终端（Magelis）或SCADA。
如果PLC故障，SCADA可以继续向变频器传输Modbus请求。在这种情况下，将不会出现Modbus通信故障。
27
Modbus协议
RTU模式
所用的传输模式为RTU模式。帧中不包含任何消息报头字节或消息字节结束符。
它的定义如下：
从站地址 请求代码
数据
CRC16
数据以二进制代码传输。
CRC16：循环冗余校验参数。
当间隔时间长于或等于3.5字符时，即作为检测到帧结束。
原理 Modbus协议是一种主-从式协议。
任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。 由主站管理信息交换，且只有它能发起。 它会相继对从站进行轮询。 除非被主站批准，否则任何从站都不能发送消息。
从站之间不能进行直接通信。 因此为进行从站之间的通信，应用软件必须按照先询问一个从站、再将接收到的数据发至另一个从站的方式进行设计。 主站与从站之间可以实现两种类型的对话：
·主站向从站发送请求并等待其响应 ·主站向所有从站发送请求，而不等待它们响应（广播方式）
28
当在数据交换中出现错误时，如果在给定的时间内没有收到任何响应，主站将重新询问和声明
在轮询中缺席的从站。 如果从站对一条消息不能理解，它将向主站发送一个异常响应。 主站可以响应此请求，也可以不响应。
从站 I 从站 j 从站 k
Modbus协议
Altivar 71具有2个集成式Modbus端口：
·Modbus网络
·Modbus HMI
这2个端口在物理上相互独立。它们被连接至2个不同的Modbus网络，每个网络均有其自己的主站。
二者均可使用不同的速度和格式。
这2个网络提供对变频器的3个Modbus服务器的访问，服务器由其地址标识。在两个网络上每个服务器的地址都相同。
这2个网络组成一个通道：变频器对来自这2个端口（即2个Modbus主站）的命令和给定值不作区分。
在实际应用中，使用一个PLC或工业人机界面终端（Magelis型）来控制变频器。
显示终端和PowerSuite也是Modbus主站，但它们会从指定通道获得信息。它们被标识为设置工具，并使用专用服务。
地址 ·变频器的Modbus地址可在1至247之间配置。
·在主站发送的请求中，地址0被保留用于广播。ATV 71变频器会计入该请求，但不会对其响应。
变频器有3个Modbus服务器，每一个都有其自己的地址：
·一个Modbus服务器用于变频器参数
·一个Modbus服务器用于“Controller inside”（内置控制器）可编程卡的变量（%MW…）
·一个Modbus服务器用于通信卡（以太网）参数
这些服务器的地址对于Modbus网络和Modbus HMI均相同。这些地址的分配仅服从以下规定：
- 地址必须在1到247之间。
- 每个地址在网络设备环境中必须唯一。
29
Modbus协议
Modbus功能 下表给出由Altivar 71管理的Modbus功能，并规定其限值。 “读”和“写”功能是从主站角度定义的。
代码 Modbus名 功能名 广播 N的最大值 3 = 16#03 Read Holding Registers Read N output words NO 最多63字 6 = 16#06 Write Single Register Write one output word YES – 8 = 16#08 Diagnostics Diagnostics NO 16 = 16#10 Write Multiple Registers Write N output words YES 最多61字 23 = 16#17 Read/Write Multiple Registers Read/write N words NO 最多20/20字 43 = 16#2B Read Device Identification Identification NO –
读N个输出字：功能3 注意： Hi = 高位字节，Lo = 低位字节。 此功能可被用于读取ATV 71参数，而无论类型如何。 请求
首字编号 字编号 CRC16 从站编
号 03
Hi Lo Hi Lo Lo Hi 1 字节 1 字节 2 字节 2 字节 2 字节 响应
首字值 ------- 末字值 CRC16 从站编
号 03
读取的字节数
Hi Lo Hi Lo Lo Hi
1 字节 1 字节 1 字节 2 字节 2 字节 2 字节 例1：使用功能3读取从站2上的4个字W3 102至W3 105（16#0C1E至16#0C21），其中：
· SFr = 开关频率 = 4 kHz（W3 102 = 16#0028） · tFr = 最大输出频率 = 60 Hz（W3 103 = 16#0258） · HSP = 高速 = 50 Hz（W3 104 = 16#01F4） ·LSP = 低速 = 0 Hz（W3 105 = 16#0000）
请求
02 03 0C1E 0004 276C 响应
02 03 08 0028 0258 01F4 0000 52B0 W 3102 W3 103 W3 104 W3 105
参考值 SFr tFr HSP LSP 30
Modbus协议
例2：使用功能3读取“Controller Inside”（内置控制器）卡（产品目录编号：VW3 A3 501）上的5个存储器字%MW20（16#0014）至%MW24
（16#0018）；此卡的Modbus服务器地址使用[Modbus add CI card] (AnOA)参数配置：
Modbus地址54（16#36）。所读取的5个值为：16#0054、16#0123、16#01A3、16#1AD5和16#009E。
请求 36 03 0014 0005 C18A
响应
36 03 0A 0054 0123 01A3 1AD5 009E 214C
%MW20 %MW21 %MW22 %MW23 %MW24 例3：使用功能3读取以太网卡（编号：VW3 A3 310）IP地址的当前值；此卡的Modbus服务器地址使用[Mdbs add com card] (AnOC)
参数：Modbus地址104（16#68）配置。用于此IP地址的4个连续地址从60 006（16#EA66）到60 009（16#EA69），其值分别等于16#008B、
16#00A0、16#0045和16#F1（IP地址 = IPC1.IPC2.PC3.IPC4 = 139.160.69.241）。
请求 68 03 EA66 0004 9937
响应
68 03 08 008B 00A0 0045 00F1 2E0A
IPC1 IPC2 IPC3 IPC4 Write one output word: Function 6 请求和响应 （帧格式相同）
字编号 字的值 CRC16 从站编号 06
Hi Lo Hi Lo Lo Hi
1 字节 1 字节 2 字节 2 字节 2 字节
例：将值16#000D写入从站2上的字W9 001（16#2329）（ACC = 13 s）。
请求和响应
02 06 2329 000D 9270
31
Modbus协议
诊断: 功能8
子代码16#00：回应（Echo） 此功能要求被询问的从站完整地回传（返回）主站所发送的消息。
子代码16#0A：计数器复位 此功能将复位所有负责监测从站数据交换的计数器。
子代码16#0C：读取负责对带校验和错误的消息进行计数的消息计数器 子代码16#0E：读取负责对发送给从站的消息进行计数的消息计数器 读取表示发送给从站的消息总数的字，不分类型（但不包括广播消息）。
请求和响应 子代码 数据 CRC16 从站编号
08
Hi Lo Hi Lo Lo Hi 1 字节 1 字节 2 字节 N 字节 2 字节
子代码 请求数据 响应数据 执行的功能
00 XX YY XX YY 回传
0A 00 00 00 00 计数器复位
0C 00 00 XX YY
（=计数器值）
读取负责对带校验和错误的消息进行计数的消息计数器
0E 00 00 XX YY
（= 计数器值）
读取负责对发送给从站的消息进行计数的消息计数器
例如：由从站4回传的值16#31和16#32
请求和响应 （如果功能成功） 子代码 第1个字节的值 第2个字节的值 CRC16 从站编号
请求代码或响应代码
Hi Lo Lo Hi
04 08 00 00 31 32 74 1B
（十六进制值） 32
Modbus协议
写N个输出字：功能16（16#10） 请求
首字编号 字编号 字节编号 首字的值 -------
CRC16
从站编号
10 Hi Lo Hi Lo Hi Lo Lo Hi
1 字节 1 字节 2 字节 2 字节 1 字节 2 字节 2 字节 响应
首字编号 字编号 CRC16 从站编号
10 Hi Lo Hi Lo Lo Hi
1 字节 1 字节 2 字节 2 字节 2 字节
例如：将值20和30写入从站2上的字W9 001和W9 002（加速时间 = 20 s，减速时间 = 30 s）
请求
首字编号
字编号 字节编号
首字的值
第2个字的值
CRC16
从站编号
请求代码
Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo Lo Hi
02 10 23 29 00 02 04 00 14 00 1E 73 A4
响应
首字编号 字编号 CRC16 从站编号
响应代码
Hi Lo Hi Lo Lo Hi
02 10 23 29 00 02 9B B7
（十六进制值）
33
Modbus协议
标识：功能43（16#2B） 请求
CRC16 从站编号
2B
MEI类型 0E
读设备标识 01
对象标识 00 Lo Hi
1 字节 1 字节 1 字节 1 字节 1 字节 2 字节 响应
从站编号 2B
MEI类型 0E
读设备标识 01
一致性等级 02
-------
1 字节 1 字节 1 字节 1 字节 1 字节
-------
附加帧数目 00
下一对象标识 00
对象数目 04
-------
1 字节 1 字节 1 字节
-------
1号对象的标识 00
1号对象的长度 0D
1号对象的值 “Telemecanique”
-------
1 字节 1 字节 13 字节
-------
2号对象的标识 01
2号对象的长度 0B
2号对象的值 “ATV71HU15M3”
-------
1 字节 1 字节 11 字节
-------
3号对象的标识 02
3号对象的长度 04
3号对象的值 “0201”
-------
1 字节 1 字节 4 字节
-------
4号对象的标识 06
4号对象的长度 09
4号对象的值 “MACHINE 4”
-------
1 字节 1 字节 9 字节
CRC16 ------- Lo Hi
1 字节 1 字节 本例中给出的总的响应大小等于55字节 该响应包含以下4个对象：
·1号对象：制造商名称（总为“Telemecanique”，即13字节）。 ·2号对象：设备型号（ASCII码字符串；例如：“ATV71HU15M3”，即11字节）。
此对象长度随变频器类型变化。使用“2号对象长度”字段来决定此长度。 ·3号对象：设备版本，格式为“MMmm”，其中“MM”表示决定值，“mm”表示副决定值。
（4字节ASCII码字符串；例如：2.1版即为“0201”）。 ·4号对象：设备名（ASCII码字符串；例如：“MACHINE 4”，即9字节）。
此对象的长度随定义给变频器的设备名变化（后者由用户配置）：[7. DISPLAY CONFIG.]菜单，[7.1 USER PARAMETERS]子菜单，[DEVICE NAME]参数。 最大长度16字节。
34
Modbus协议
专门与标识功能相关的负面响应 从站编号 CRC16
2B + 80
AB
MEI类型
0E 错误代码
00 to 02 Lo Hi
1 字节 1 字节 1 字节 1 字节 1 字节 1 字节
错误代码： 16#00 = 无错误
16#01 = 请求中包含的“请求代码”（16#2B）、“MEI类型”（16#0E）或“读设备标识”（16#01）不正确
16#02 = 请求中包含的“对象标识”（16#00）不正确 积极响应举例如：在接到来自Modbus主站的请求后，从站2将对自身标识如下：
• 制造商名称 = “Telemecanique” • 设备名 = “ATV71HU15M3”
• 设备版本 = “0201”
• 设备名 =“MACHINE 4”
请求
从站编号
请求代码
MEI类型
读设备标识
对象标识
CRC Lo
CRC Hi
02 2B 0E 01 00 34 77
响应 从站编
号 响应代码 MEI类型
读设备标识 一致性等级 附加帧数目 下一对象标识
对象编号
02 2B 0E 01 02 00 00 04
------- -------
1号对象的值 1号对象的
标识 1号对象的长
度 ’T’ ’e’ ’l’ ’e’ ’m’ ’e’ ’c’ ’a’ ’n’ ’i’ ’q’ ’u’ ’e’
------- -------
00 0D 54 65 6C 65 6D 65 63 61 6E 69 71 75 65
--------------
2 号对象的值 2号对象的
标识 2号对象的长
度 ’A’ ’T’ ’V’ ’7’ ’1’ ’H’ ’U’ ’1’ ’5’ ’M’ ’3’ ------- ------- 01 0B ’41 54 56 37 31 48 55 31 35 4D 33
------- -------
3号对象的值 3号对象的
标识 3号对象的长
度 ’0’ ’2’ ’0’ ’1’ ------- ------- 02 04 30 32 30 31
4号对象的值 CRC CRC 4号对象的
标识 4号对象的长
度 ’M’ ’A’ ’C’ ’H’ ’I’ ’N’ ’E’ ’ ’ ’4’ Lo Hi
------- -------
06 09 4D 41 43 48 49 4E 45 20 34 6F 50
35
Modbus协议
读/写N个字：功能23（16#17） 请求
待读取的第1个字的编
号 待读取的字的数目 待写的第1个字的编号 待写的字的数目 从站编号
17
Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo
---
---
1 字节 1 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节
待写的第1个字的值 待写的末字的值
CRC16
---
---
待写的字节的编号
Hi Lo ----------------------------- Hi Lo Lo Hi
1 字节 2 字节 2 字节 2 字节 响应
读取的第1个字的
值 读取的末字的值
CRC16
从站编号 17 读取的字节数
Hi Lo -------------- Hi Lo Lo Hi
1 字节 1 字节 1 字节 2 字节 2 字节 2 字节 例如：本例综合了功能3和16的两个例子。使用功能23时，线路不如使用这两个功能繁忙。然而，可被读、写的字的数目会受到限制。
• 将20（16#14）和30（16#1E）这2个值分别写入从站2上的2个字W9 001和W9 002。
• 从同一从站读取4个字W3 102至W3 105（读取的值 = 16#0028、16#0258、16#01F4和16#0000）。
请求
待读取的第1个字的编
号 待读取的字的编号 待写的第1个字的编号 待写的字的编号 从站编号
请求代码
Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo
02 17 0C 1E 00 04 23 29 00 02
---
---
---
待写的第1个字的值 待写的第2个字的值 CRC CRC 待写的字节编号
Hi Lo Hi Lo Lo Hi
---
---
--- 04 00 14 00 1E D2 F5
响应
读取的第1个字
的值 读取的第2个字
的值 读取的第3个字
的值 读取的第4个
字的值 CRC
CRC
从站编号
响应代码 读取的字节编
号
Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo Lo Hi
02 17 08 00 28 02 58 01 F4 00 00 12 F0
36
Modbus协议
通信扫描器 为了提高与Altivar 71通信的性能，可将非相邻变频器参数自动复制到相邻参数。这样，使用一个读和/或写请求（一次操作，通常会需要多个
Modbus请求）即可读取或写入若干非相邻变频器参数的副本。 此功能称为“通信扫描器”。 Altivar 71通信扫描器最多支持8个控制扫描器参数和8个监测扫描器参数。 这些参数可通过Altivar 71支持的所有读和写请求来访问。 对以下功能的性能有显著改进：
代码 Modbus名 功能名 N的最大值
3 = 16#03 Read Holding Registers Read N output words 最多63个字
16 = 16#10 Write Multiple Registers Write N output words 最多61个字
43 = 16#2B Read Device Identification Identification –
8个控制扫描器参数为NC1至NC8（W12 761至W12 708）。 其地址为NCA1至NCA8（W12 721至W12 728）。 8个监测扫描器参数为NM1至NM8（W12 741至W12 748）。 其地址为NMA1至NMA8（W12 701至W12 708）。 通信扫描器的配置在“配置”一节中介绍。 扫描器参数使用方法举例如：
• 使用“Read/write N words”（读/写N个字）功能（请求代码 = 23 = 16#17） • 将请求发送至位于地址20（16#14）的一台Altivar 71 • 读取全部8个监测扫描器参数（NM1至NM8：W12 741至W12 748 = 地址16#31C5至16#31CC） • 源参数列表： 编号 参数 逻辑地址 读取值
1 ETA W3 201 16#0007
2 RFRD W8 604 16#1388
3 LCR W3 204 16#0064
4 OTR W3 205 16#0045
编号 参数 逻辑地址 读取值
5 ULN W3 207 16#00F0
6 THD W3 209 16#0065
7 THR W9 630 16#0032
8 LFT W7 121 16#0000 • 写入前6个控制扫描器参数（NC1至NC6：W12 761至W12 766 = 地址16#31D9至16#31DE） • 给定值参数列表：
编号 参数 逻辑地址 待写入的值
1 CMD W8 501 16#000F
2 LFRD W8 602 16#1388
3 HSP W3 104 16#1F40
4 LSP W3 105 16#01F4
编号 参数 逻辑地址 待写入的值
5 ACC W9 001 16#04B0
6 DEC W9 002 16#0258
7 - W0 16#0000
8 - W0 16#0000
37
Modbus协议
控制扫描器和监测扫描器参数通过显示终端配置如下： 命令
菜单 值 代码 参数名 [Scan.Out1 address] （nCA1） 8 501 CMD Command word（命令字） [Scan.Out2 address] （nCA2） 8 602 LFRD Speed target（速度对象） [Scan.Out3 address] （nCA3） 3 104 HSP High speed（高速） [Scan.Out4 address] （nCA4） 3 105 LSP Low speed（低速） [Scan.Out5 address] （nCA5） 9 001 ACC Acceleration time（加速） [Scan.Out6 address] （nCA6） 9 002 DEC Deceleration time（减速） [Scan.Out7 address] （nCA7） 0 [Scan.Out8 address] （nCA8） 0
监测
菜单 值 代码 参数名 [Scan. In1 address] （nNA1） 3 201 ETA Status word（状态字） [Scan. In2 address] （nNA2） 8 604 RFRD Output speed（输出速度） [Scan. In3 address] （nNA2） 3 204 LCR Motor current（电机电流） [Scan. In4 address] （nNA4） 3 205 OTR Torque（力矩） [Scan. In5 address] （nNA5） 3 207 ULN Mains voltage（主电压） [Scan. In6 address] （nNA6） 3 209 THD Thermal state of the drive（变频器的热态） [Scan. In7 address] （nNA7） 9 630 THR Thermal state of the motor（电机的热态） [Scan. In8 address] （nNA8） 7 121 LFT Last fault（最近的故障）
请求
待读取的第1个字的编号
待读取的字的编
号 待写的第1个字的
编号 待写的字的编号 从站编号
请求代码 Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo
待写的字节编号
---
---
14 17 31 C5 00 08 31 D9 00 06 0C ---
待写的第1个字
的值 待写的第2个字
的值 待写的第3个字的
值 待写的第4个字
的值 待写的第5个字
的值 待写的第6个
字的值
Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo
CRC
Lo
CRC
Hi
---
---
--- 00 0F 13 88 1F 40 01 F4 04 B0 02 58 56 3D
响应
读取的第1个字的
值 读取的第2个字的
值 读取的第3个字的
值 读取的第4个字的
值 从站编号
响应代码
读取的字节编
号 Hi Lo Hi Lo H i Lo Hi Lo
14 17 10 00 07 13 88 00 64 00 45
---
-----
读取的第5个字的值 读取的第6个字的值 读取的第7个字的值 读取的第8个字的值 CRC CRC
Hi Lo Hi Lo Hi Lo Hi Lo Lo Hi
---
---
--- 00 F0 00 65 00 32 00 00 E4 90
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Modbus协议
异常响应 当从站不能执行发送给它的请求时，它将返回一个异常响应。 异常响应的格式：
CRC16 从站编号 响应代码 错误代码
Lo Hi 1 字节 1 字节 1 字节 2 字节
响应代码：请求的功能代码 + 16#80（最有效的比特被置为1）。 错误代码： 1 = 从站不能识别所请求的功能。 2 = 请求中给出的字地址在从站中不存在。 3 = 请求中给出的字地址在从站中不允许进入。 4 = 从站已开始执行请求，但不能继续对其完全处理。 例如：将值1写入从站4上的字ETA = W3 201（在“只读”模式下不能被写入）。 请求
第1个字的编号 字的编号 字节的编号 第1个字的值 CRC CRC 从站编号
请求代码 Hi Lo Hi Lo Hi Lo Lo Hi
04 10 0C 81 00 01 02 00 01 8A D1
响应 从站编号
响应代码
错误代码
CRC Lo
CRC Hi
04 10 + 80 = 90 04 5D C2 读取不存在或受保护的参数 如果使用一个Modbus功能读取一组参数，对于不存在或受保护的参数，返回的值等于16#8000。 如果使用同一Modbus功能来读取全部不存在或受保护的一组参数，则变频器将发回一个异常响应，其错误代码等于2。 读取不存在或受保护参数举例如： 在本例中，在一列中对不存在的参数（W8400）、CHCF（W8401）和COP（W8402）多次使用同一读请求，以演示参数保护的效果。 读请求是一个“读取N个输出字”（Read N output words）请求（功能3），被发送至Modbus地址等于12（16#0C）的变频器。 对起始于地址W8400（16#20D0）的3个连续字进行读操作。 CHCF的值等于16#0003（I/O配置文件），COP值等于16#0002（在从1号命令通道切换至2号命令通道时复制命令字）。 读取N个输出字（Read N output words）请求:
第1个字的编号 字的编号 CRC16 从站编号
请求代码 Hi Lo Hi Lo Lo Hi
0C 03 20 D0 00 03 0E EF
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Modbus协议
对读取N个输出字请求的响应：
情形1：参数CHCF（W8 401）和COP（W8 402）均不受保护 成功读取这两个参数，对于地址W8 400处的不存在的参数，值等于16#8000。
W8 400的值 W8 401的值 W8 402的值 CRC16 从站编号
响应代码
读取的字节编号
Hi Lo Hi Lo Hi Lo Lo Hi
0C 03 06 80 00 00 03 00 02 17 E4
情形2：参数CHCF（W8 401）受保护，COP（W8 402）不受保护 成功读取COP，对于地址W8 400处的不存在的参数及参数CHCF，值
等于16#8000。
W8 400的值 W8 401的值 W8 402的值 CRC16 从站编号
响应代码
读取的字节编号
Hi Lo Hi Lo Hi Lo Lo Hi
0C 03 06 80 00 80 00 00 02 CE 24
情形3：参数CHCF（W8 401）和COP（W8 402）均受保护 异常响应（响应代码 = 16#80 + 请求代码），因为读取的所有参数或者不存
在，或者受保护；错误代码等于2（请求中给出的字的地址在从站中不存在）。
CRC16 从站编号
响应代码
错误代码
Lo Hi
0C 80+03 = 83 02 51 32
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附录：非标准方案
UNI-TELWAY方案 在www.modbus.org发布Modbus规范之前销售的变频器和软起动器（ATV58、ATV28、ATS48等）中，Telemecanique使用了UNI-TELWAY
总线方案。对于ATV31和ATV71变频器，适用标准方案（见9页）。
原理图：
主站
从站1 从站n 干线电缆类型 采用2对双绞线、成对屏蔽的电缆
总线最大长度 在19200 bps下为1000 m
最大站数目（无中继器） 29个站，即有28个从站
分接连线的最大长度 • 20 m
• 在多分接盒上，为40 m除以分接连线的数目
总线极化
对于主站和每个从站：
• 在5 V端使用1个4.7 kΩ下拉电阻
• 在0 VL端使用1个4.7 kΩ下拉电阻
线路端接器 1个120 Ω 0.25 W电阻与1个1 nF 10 V电容串联
公共端极性 是（0 VL），且在0 VL与每个站的地之间置高阻抗
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附录：非标准方案
Jbus方案 原理图：
主站
从站1 从站n 干线电缆类型 采用1对屏蔽双绞线的电缆
总线最大长度 在19200 bps下为1300 m 最大站数目（无中继器） 32个站，即有31个从站
分接连线的最大长度 3 m
总线极化
在5 V端使用1个470 Ω下拉电阻
在0 V端使用1个470 Ω下拉电阻
在主站中经常提供此极化方式。
线路端接器 1个150Ω电阻
公共端极性 否
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附录：非标准方案
在标准设计中使用UNI-TELWAY从站 采用4.7kΩ极化的从站可以被集成到标准方案中。必须计算出适当的极化电阻（Rp）。 原理图： 在本例中，从站1使用4.7 kΩ极化。
主站
D0
从站1 从站n 干线电缆类型 有1对双绞线和至少1条第3导线的屏蔽电缆
总线最大长度 在19200 bps下为1000 m
最大站数目（无中继器） 最多32个站，即有31个从站（站数取决于Rp和4.7 kΩ电阻的数目）
分接连线的最大长度 • 对于1个分接连线，为20 m • 在多分接盒上，为40 m除以分接连线的数目
总线极化
• 在5 V端使用1个下拉电阻（Rp） • 在公共端使用1个下拉电阻（Rp） 在主站中可提供此极化方式。 应根据主站和从站的极化计算出极化当量（Re），以此验证（或决定）Rp的值。 Re的值必须在162Ω和650Ω之间（推荐值：650Ω）。
线路端接器 1个120 Ω0.25 W电阻与1个1nF 10 V电容串联
公共端极性 是（公共端）
• 如果主站有一个470 Ω极化，且所有从站均有4.7 kΩ极化，则最多可以连接18个从站。 • 为了计算极化电阻（Rp），必须将所有站的极化视为并联。
例如： 如果总线Rp极化为470 Ω（安装在主站中），2个从站极化为4700 Ω，对应的极化为： 1/Re = 1/470 + 1/4700 + 1/4700， 即Re = 1/（1/470 + 1/4700 + 1/4700） 从而Re = 390 Ω。 390 Ω大于162Ω，故方案正确。 对于理想极化当量（650Ω），可以安装Rp总线极化，以便： 1/650 = 1/Rp + 1/4700 + 1/4700, i.e., Rp = 1/（1/650 - 1/4700 - 1/4700） 从而 Rp = 587Ω。
43
Common（公共端）
附录：非标准方案
使用非标准设备设置Modbus网络的建议 1. 标识极性D0和D1。
根据所采用的规范，会对其采取多种方式标注：
Modbus D0 D1 公共端
EIA/TIA-485 A / A’ B / B’ C / C’
UNI-TELWAY D（A） D（B） 0VL
Jbus RD + / TD +
L +
RD - / TD -
L -
然而，某些RS485电子元件却采用与EIA/TIA-485标准相反的方式标注。
可能有必要进行一下测试：将一个主站与一个从站连接，如果出现故障则颠倒连接。
2. 检查极化。
研读随设备配供的文档，以确定极化电阻。
如果已有，则应检查其值是否正确（见43页“在标准设计中使用UNI-TELWAY从站”）
极化并非总能实现。例如，在主站中没有5 V端可用时。
3. 选择线路端接器。
在使用极化时，应选择一个阻容（RC）型线路端接器（R = 120Ω，C = 1 nF）。
如果不可以使用极化，应选择一个电阻（R）型线路端接器（R = 150Ω）。 44
atv71_Modbus_Int_CH_V1 2005-02
