Modbus 与 CAN FD 协议转换器-为锂电池、光伏、汽车零部件产线测试赋能

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Modbus 与 CAN FD 协议转换器-为锂电池、光伏、汽车零部件产线测试赋能缩略图
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Modbus 与 CAN FD 协议转换器-为锂电池、光伏、汽车零部件产线测试赋能插图

产品简介

PXB-6020 是一款 Modbus 与 CAN FD 协议转换器。该设备可以实现 Modbus protocol与CAN FD 总线间的data互转。
其中 Modbus 支持 RTU 和 TCP 两种协议Type,并且设备支持Master 和 Slave 两种模式,极大地方便与其他不同协议控制设备间的connect。
PXB-6020 支持128 组周期sendmessage和 128 组白名单receivemessage,周期sendmessage周期准确率高。同时设备支持Customizationsend模式,通过Customizationsend模式方式,可灵活地实现按需send CAN FD data帧。

PXB-6020 是一款工业级的协议转换设备,工作temperature范围-40°C ~ +85°C,支持 9V ~ 36V宽压电源输入,CAN FD 接口和 RS485 接口都具有电气隔离,可应用于各种工业控制场合。

产品特性
PXB-6020 产品的特性如下:

⚫ 硬件特性:
➢ 32 位高性能 RISC-V 内核,816MHz 主频 CPU;
➢ 转换time约 1ms,疾速转换;
➢ 通讯接口全隔离,稳定可靠;
➢ 设备通过 EMC 及环境试验等多种严苛试验,真正工业级品质;
➢ 自适应 10/100M 以太网接口(RJ45 接口);
➢ 精致小巧,安装方便;
➢ 宽电压输入:DC 9~36V,典型工作电流 100mA;
➢ 工作temperature: -40°C ~ +85°C;
➢ 存储temperature: -40°C ~ +85°C;

⚫ Function特性:
➢ 串口Baud rate支持用户设定 9600~2000000bps,最高支持 2M 超高Baud rate;
➢ serial data 位、stop bit、检验位均可设定;
➢ IP address、从机 ID、目标 IP 和端口均可设定;
➢ 提供四种工作模式:Modbus RTU 主站/从站、Modbus TCP 主站/从站;
➢ 支持send和receive CAN、CAN FD 和 CAN FD 加速message;
➢ CAN FD 速率最高支持 5M 超高Baud rate;
➢ 支持标准帧、扩展帧及远程帧;
➢ 支持 128 组周期sendmessage和 128 组白名单receivemessage;
➢ 支持设定 CAN Type、CAN FD 标准和 CAN FD 加速等参数;
➢ 支持Customizationsend模式,可Customization精准send CAN 或 CAN FD message;
➢ 支持设置周期send等待time;
➢ 配套 AWPX Tools 配置软件,使用简单,快速上手;
➢ 支持一键恢复出厂设置,多重保障;
➢ 支持一键远程升级固件。

4. 设备配置

PXB 系列协议转换器都通过 AWPX Tools 软件(以下简称 AWPX)来进行配置

产品上电后,可将 PXB-6020 产品与运行 AWPX 软件的 PC 主机通过以太网线接入同一个局域网(通过交换机 或直连)进行配置。

 

4.1 配置软件安装

双击 AWPX 的安装包开始安装 AWPX,双击后,安装开始界面如图 4.1 所示。

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图 4.1 开始安装 AWPX

Click若干【下一步】后, 安装界面如图 4.2 所示。

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图 4.2 AWPX 安装界面

最后, 点击【安装】, AWPX 正式开始安装,耐心等待安装Complete即可。

 

4.2 配置软件界面介绍

运行 AWPX 软件, 界面如图 4.3 所示。

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图 4.3 AWPX 界面

AWPX 界面的左侧为 PXB 系列产品equipment信息,包括“目标板”、“协议转换Type” 和“设备配置”。“设备配置”栏的右侧为配置选项的具体信息。

界面的最上方为菜单栏button, 包括【扫描设备】、【保存配置】、【获取配置】等按 钮。如图 4.4 所示。

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图 4.4 菜单栏button

1 、扫描设备

Click【扫描设备】button, AWPX 软件将Search当前局域网中的所有 PXB-60 系列设备, 并 将目标板的 IP address和固件版本显示在“目标板”下拉框中。在“目标板”下拉框中选中正 确equipment后,即可对 PXB-6020 进行配置。

2 、保存配置

当修改任意参数后, 点击【保存配置】button即可将修改的配置下发至 PXB-6020,使修 改的配置生效。保存配置将重启 PXB-6020,等待软件最底部出现的重启提示消失即可。

3 、获取配置

选中设备后,点击【获取配置】button即可获取并显示当前 PXB-6020 运行的配置。

4 、导入配置

选中设备后,点击【导入配置】button,可将以.awp 为后缀的配置文件导入 AWPX 软件。 导入正确的配置后, 可对导入的配置进行修改或直接保存至 PXB-6020。

5 、export配置

选中设备后,点击【export配置】button,可将当前配置的参数export为.awp 后缀的配置文件。 以便下一次使用 AWPX 时,可通过【导入配置】button,将保existence本地的配置文件快速导入 并配置。

6 、system设置

【system设置】button包括三个子选项: 【网络设置】、【Firmware update】和【关于】。

【网络配置】: 用于设置 PXB-6020 的 IP address、子网掩码和默认网关等网络参数。具体 界面可见“4.3.1”小节。

【Firmware update】: 用于 PXB-6020 升级和更新固件, 具体界面可见“4.3.7”小节。 【关于】: AWPX 软件Related的版本信息。

 

4.3 使用配置软件进行配置

使用 AWPX 配置软件进行配置 PXB-6020 的步骤主要为:

第一步,点击【扫描设备】, 并选中正确equipment。如果没有扫描并选中设备,将无法对 PXB-6020 进行任何配置。

第二步,配置参数, 可根据需求,配置“设备配置”栏的参数和网络参数。

第三步,参数配置Complete后,点击【保存配置】将配置的参数保存至 PXB-6020。

 

4.3.1 网络设置

PXB-6020 默认 IP address为“192.168.1.136”, 如需要更改 IP address等网络参数,可点击 软件界面最上方的【system设置】button,在弹出的菜单中点击【网络设置】button,进行网络 设置, 如图 4.5 所示。

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图 4.5 网络设置

 

4.3.2 Modbus 参数配置

在 AWPX 软件的“设备配置”栏点击【Modbus 设置】即可进行 Modbus 参数的配置, 包括工作模式、Baud rate和检验位等 RTU Communication parameters, 串口Baud rate最高可配置为 2M。配置界面 如图 4.6 所示。

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图 4.6 Modbus 参数设置

PXB-6020 支持四种工作模式,可以通过“工作模式”下拉列表框进行选择, 每一种工 作模式都有对应的Modbus参数,这四种工作模式的Function描述及对应参数描述如表4.1 所示。

表 4.1 Modbus 参数说明

工作模式

Function描述

配置项

配置项描述

Modbus RTU 主站

PXB-6020 工作在 Modbus

RTU 主机模式下,可外接唯

一的 Modbus 从机

Baud rate

RTU Communication parameters

data bit

stop bit

check digit

从机 ID

外接唯一的从机 ID

Modbus RTU 从站

PXB-6020 工作在 Modbus

RTU 从机模式下,外部

Modbus 主机可读写 PXB-

6020 register

Baud rate

RTU Communication parameters

data bit

stop bit

check digit

本机从机 ID

PXB-6020 作为从机的 ID

Modbus TCP 主站

PXB-6020 工作在 Modbus TCP 主机模式下

从机 IP address

唯一 TCP 从机的 IP address

从机端口号

唯一 TCP 从机的端口号

对端从机号

唯一 TCP 从机 ID

Modbus TCP 从站

PXB-6020 工作在 Modbus

TCP 从机模式下,外部

Modbus 主机可读写 PXB-

6020 register

本机端口号

PXB-6020 作为从机的端口号

本机从机号

PXB-6020 作为从机的 ID

 

4.3.3 CAN FD 参数配置

PXB-6020 工作在任意一种工作模式下,均可send CAN 或 CAN FD message。在 AWPX

软件的“设备配置”栏点击【CAN FD 参数】即可进行 CAN FD 参数的配置,界面如图 4.7 所示。

Modbus 与 CAN FD 协议转换器-为锂电池、光伏、汽车零部件产线测试赋能插图8

图 4.7

CAN FD 参数说明如表 4.2 所示。

表 4.2

CAN FD 参数界面

CAN FD 参数说明

参数

参数说明

CAN Type选择

Type选择可选择为 CAN 或 CAN FD

仲裁段Baud rate

设置 CAN 或 CAN FD message的仲裁段Baud rate

data段Baud rate

Type为 CAN FD effective,设置 CAN FD message的data段Baud rate

CAN FD 标准

Type为 CAN FD effective,设置 CAN FD message所使用的标准

CAN FD 加速

Type为 CAN FD effective,用于设置send的 CAN FD message是否Enable CAN FD 加速

周期send等待time

用于设置 PXB-6020 上电初始化Complete之后等待多久才开始周期sendmessage

 

4.3.4 周期sendmessage配置

PXB-6020 工作在任意一种工作模式下,均可周期性send CAN 或 CAN FD message。周期 send的message是 CAN 帧还是 CAN FD 帧取决于在【CAN FD 参数】界面的【CAN Type选择】 的设置。

在 AWPX 软件的“设备配置”栏点击【周期sendmessage】即可进行周期sendmessage的参数

配置, 周期sendmessage界面如图 4.8 所示。

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图 4.8 周期sendmessage界面

通过界面右上角的【添加+】button进行添加周期send的message, 最多添加 128 条周期发 送的message。如需Delete周期send的message,可通过界面右侧的【Delete】button进行Delete, 周期发 送message界面的参数说明如表 4.3 所示。

表 4.3 周期sendmessage界面参数说明

参数

参数说明

帧 ID

设置周期send的帧 ID,可为decimal或hexadecimal(需以 0x 开头)

帧Type

设置为标准帧或扩展帧

远程帧

send帧是否为远程帧, CAN Type选择为 CAN FD 时,此选项Invalid

dataLength

Sending frame rate据段Length, CAN 帧时最多 8 bytes, CAN FD 帧时最多 64 bytes

Modbus register address

周期send的messagedata在设备或 Modbus 从机的保持register的starting address

周期time

设置周期sendmessage的time间隔,单位为 ms

周期sendmessage的data来源在 Modbus 从机的保持register中。

如 PXB-6020 运行在 Modbus 主机模式,则周期sendmessagedata来源在外接的 Modbus 从 机的保持register中。如 PXB-6020 运行在 Modbus 从机模式,则周期sendmessagedata来源在 PXB-6020 内部的保持register中。

如设置周期sendLength为 8 的 CAN FD 帧, 设置 Modbus register address为 1,data存放规 则如下:

假设 Modbus 从机的保持register data为: 1 address: 0x1234 ,2 address:0x5678。

则 PXB-6020 将从 1 address开始读取data, 周期send CAN FD 帧: 34 12 78 56 00 00 00 00(16 进制) 。Read and hold register的个数取决于设置的周期send的messageLength。

 

4.3.5 receivemessage配置

PXB-6020 工作在任意一种工作模式下,均可receive CAN 或 CAN FD message。receive的message 是 CAN 帧还是 CAN FD 帧取决于在【CAN FD 参数】界面的【CAN Type选择】的设置。

在 AWPX 软件的“设备配置”栏点击【receivemessage】button即可进行receivemessage的参数配

置,界面如图 4.9 所示。

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图 4.9 receivemessage界面

通过界面右上角的【添加+】button进行添加需要receive的message, 最多添加 128 条receive的 message。如需Deletereceive的message,可通过界面右侧的【Delete】button进行Delete,receivemessage界面的 参数说明如表 4.4 所示。

表 4.4 receivemessage界面参数说明

参数

参数说明

帧 ID

设置receivemessage的帧 ID,可为decimal或hexadecimal(需以 0x 开头)

帧Type

设置receivemessage是标准帧还是扩展帧

dataLength

receive CAN 帧时最多 8 bytes,receive CAN FD 帧时最多 64 bytes

Modbus register address

receive的messagedata存储到本机或 Modbus 从机保持register的starting address

PXB-6020 会将receive到的messagedata写入 Modbus 从机的保持register中。

如 PXB-6020 运行在 Modbus 主机模式,则receive到的messagedata将写入外接的 Modbus 从 机的保持register中。如 PXB-6020 运行在 Modbus 从机模式,则receive到的messagedata将写入 PXB-6020 内部的保持register中。

如设置receiveLength为 8 的 CAN FD 帧, 设置 Modbus register address为 1,data存放Rules如 下:

假设receive的 CAN FD 帧为:12 34 56 78 00 00 00 00(16 进制)。

则 PXB-6020 将会在 Modbus 从机 1 address的保持register写入data 0x3412 ,2 address的保持 register写入data 0x7856 。3~4 address的保持register写入data 0x0000。写入保持register的个数 取决于设置receive的messageLength。

 

4.3.6 Customizationsend配置

在 AWPX 软件的“设备配置”栏点击【Customizationsend】即可进行Customizationsendmessage的参数 配置,可Customizationsend CAN 或 CAN FD message。Customizationsend的是 CAN 帧还是 CAN FD 帧取决

于在【CAN FD 参数】界面的【CAN Type选择】的设置。Customizationsend界面如图 4.10 所示。

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图 4.10 Customizationsend界面

其中【Modbus register address】选项用于配置Customizationsendmessage的data来源, Customizationsend报 文的data来源在 Modbus 从机的保持register中。

如 PXB-6020 运行在 Modbus 主机模式,则Customizationsendmessage的data来源在外接的

Modbus 从机的保持register中。如 PXB-6020 运行在 Modbus 从机模式,则Customizationsendmessage 的data来源在 PXB-6020 内部的保持register中。

Click【Customizationsend】button,使能Customizationsend, 然后在 Modbus 从机对应address的保持寄 存器依次填入如表 4.5 所示的data format即可Customizationsendmessage的data和format。

表 4.5 CAN/CAN FD data areaformat

field

register数

子项

描述

事务Serial number

1

/

值大于 0 表示以下data areaeffective,且每次更新发 送需递增此Serial number,当值达到 65535 时,可重回 1

CANID

2

/

0~28 effective

帧信息

1

标识

低 8 位,定义如下:

B2: 远程帧位

B3: 扩展帧位

其他位保留

dataLength

高 8 位

CAN/CAN FD data

32 或 4

/

当工作在 CAN 模式时Length为 4,否则为 32

Customizationsend举例:如在 AWPX 软件中的【CAN Type选择】设置为 CAN,且OpenCustomization send, Customizationsend的【Modbus register address】设置为 30。

则在 Modbus 从机中address为 30~37 的保持register依次填入 0x0001 ,0x0000 ,0x0123 , 0x0800 ,0x1122 ,0x3344 ,0x5566 ,0x7788,当address为 30 的Register value每递增一次,PXB- 6020 就发出一帧 ID 为 0x0123,data为 22 11 44 33 66 55 88 77(16 进制)的 CAN 标准帧。

 

4.3.7 Firmware update

Click【system设置】, 在弹出的菜单中点击【Firmware update】, AWPX 将弹出升级界面, 如图 4.11 所示。

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图 4.11 Firmware update

在选择框点击【选择固件】,选择需要升级的固件(bin 文件), 点击【Firmware update】, AWPX 将提示正在Download固件到设备, 整个升级过程持续 2 分钟左右。

大约 1 分钟,AWPX 将提示设备固件Download成功,PXB-6020 将自动重启。耐心等待 1 分 钟左右即可,在此重启过程中,请勿断开 PXB-6020 的电源。升级固件Complete后, 需重新点击 【扫描设备】button, 重新扫描并选中设备进行配置。

 

5. 典型应用

PXB-6020 可轻松实现 PLC 扩展 CAN/CAN FD 总线能力, 为锂电池、光伏、汽车零部件产线测试赋能。PXB-6020 典型应用如图 5.1 所示。

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图 5.1 PXB-6020 典型应用

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Modbus TCP基于以太网的Modbus协议变体,使用TCP/IP传输
RS485工业常用的差分串行通信标准,支持多点通信
registerModbus register存储data单元,分线圈/离散输入/保持/输入register四类
PLC可编程逻辑控制器,Automation控制的核心设备
Baud rate串行通信每秒传输符号数,Modbus RTU常用9600/19200
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保持registerModbus 16位可读写data,address从40001开始
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来源 Modbus Chinese Network(modbus.cn) —— China leadingModbus通信协议技术社区 Category 产品说明书 字数 5755 字 · 阅读约 15 分钟 更新 2023-08-31 永久链接 https://www.modbus.cn/24595.html
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