Модуль дискретных входов M31-AXXXA000G (16DI): схема подключения, настройки

Модуль M31-AXXXA000G — это базовый хост-модуль распределенного ввода-вывода серии M31. Он обеспечивает сбор сигналов с 16 дискретных входов и передачу данных по Ethernet (RJ45) или RS-485. Устройство поддерживает одновременное подключение до 5 клиентов (master) по сети Ethernet и может быть расширено до 16 дополнительных модулей ввода-вывода при необходимости. Поддерживается как NPN, так и PNP логика (универсальный сухой контакт или активный уровень).

1. Схема подключения

Питание

• V+: Плюс источника питания (9–36 В DC).
• V-: Минус источника питания (GND).
• PE: Заземление корпуса (для защиты от помех).

Подключение дискретных входов (DI)

Входы модуля разделены на три группы с общими проводами (COM) для гибкости подключения разных цепей:

• DI1 – DI4: используют общий провод COMA
• DI5 – DI8: используют общий провод COMB
• DI9 – DI16: используют общий провод COMC

Важно: Для корректной работы на вход DI должно подаваться напряжение 12–24 В относительно соответствующего вывода COM. Модуль автоматически определяет полярность (поддерживает NPN и PNP).

Интерфейсы связи

• Ethernet (LAN1): Стандартный порт RJ45 для подключения к локальной сети или напрямую к ПК (с использованием crossover-кабеля или современного автоопределения).
• RS-485:
  • A: Линия данных A (non-inverting)
  • B: Линия данных B (inverting)
  • G: Экран/земля интерфейса (для выравнивания потенциалов)

Рекомендация: На концах длинной линии RS-485 необходимо устанавливать согласующий резистор 120 Ом для предотвращения отражения сигнала.

2. Настройка модуля

Аппаратная настройка (DIP-переключатели)

На корпусе модуля расположены DIP-переключатели для задания аппаратного смещения адреса Modbus.

Формула расчета адреса:
Адрес устройства = Аппаратный адрес (DIP) + Программное смещение (по умолчанию 1)

Заводская настройка: все DIP-переключатели в положении OFF (аппаратный адрес 0). Итоговый адрес по умолчанию: 1.

Сетевые параметры по умолчанию

Если модуль не был перенастроен, используйте следующие данные для первого подключения:

• IP-адрес: 192.168.3.7
• Маска подсети: 255.255.255.0
• Шлюз: 192.168.3.1
• Порт Modbus TCP: 502
• Адрес Modbus (RTU/TCP): 1

Для первого подключения настройте IP-адрес сетевой карты ПК на 192.168.3.x (например, 192.168.3.100), чтобы находиться в одной подсети с модулем.

Программная настройка

Производитель предоставляет бесплатную утилиту конфигурации (Ebyte M31 Configurator). С ее помощью можно:

• Изменить IP-адрес, маску и шлюз.
• Настроить параметры порта RS-485 (скорость, четность).
• Включить или отключить DHCP.
• Изменить адрес Modbus и параметры фильтрации входов.

После изменения параметров необходимо нажать Save (Сохранить). Модуль автоматически перезагрузится для применения новых настроек.

3. Использование и интеграция (Протокол Modbus)

Модуль поддерживает стандартные коды функций Modbus: 01 (чтение катушек), 02 (чтение дискретных входов), 03/04 (чтение регистров), 05/06/15/16 (запись).

Карта регистров дискретных входов (DI)

Состояния входов доступно для чтения по коду функции 0x02 (Read Discrete Inputs):

Пример запроса Modbus TCP (чтение всех 16 входов)

Чтобы прочитать состояние всех 16 входов одним запросом:

Запрос (Hex):
00 01 00 00 00 06 01 02 00 00 00 10

• 00 01: Идентификатор транзакции
• 00 00: Идентификатор протокола (Modbus)
• 00 06: Длина оставшейся части (6 байт)
• 01: Адрес устройства (Unit ID)
• 02: Код функции (Read Discrete Inputs)
• 00 00: Начальный адрес (0)
• 00 10: Количество входов (16 в десятичном формате)

Ответ (Hex):
00 01 00 00 00 05 01 02 02 [Byte1] [Byte2]

• [Byte1]: Состояние DI1 (младший бит) ... DI8 (старший бит)
• [Byte2]: Состояние DI9 (младший бит) ... DI16 (старший бит)

Пример: Если замкнуты только DI1 и DI9, ответ будет содержать ... 02 01 01 (в двоичном виде 00000010 00000001 00000001).

Пример запроса Modbus RTU (чтение всех 16 входов)

Запрос (Hex):
01 02 00 00 00 10 79 C6

• 01: Адрес устройства
• 02: Код функции
• 00 00: Начальный адрес
• 00 10: Количество входов (16)
• 79 C6: Контрольная сумма CRC-16

4. Диагностика и индикация

На лицевой панели модуля расположены светодиодные индикаторы для быстрой диагностики:

• 🟥 PWR (Красный): Горит постоянно – питание в норме. Не горит – проблема с питанием.
• 🟨 LINK (Желтый): Горит – есть физическое подключение по Ethernet. Мигает – идет обмен данными.
• 🟦 STA (Синий): Мигает – нормальная работа модуля. Горит постоянно или не горит – внутренняя ошибка или сбой.
• 🟩 DI1 – DI16 (Зеленые): Горит – на соответствующем входе присутствует активный сигнал (12–24 В). Не горит – сигнала нет.

5. Рекомендации по монтажу и эксплуатации

• Защита от помех: Используйте экранированные витые пары для линий RS-485 и Ethernet. Экран подключайте к выводу G (RS-485) или заземляйте шкаф управления.
• Питание: Убедитесь, что источник питания обеспечивает достаточный ток. Общие цепи 24 В могут проседать при большом количестве одновременно активных входов.
• Сброс к заводским настройкам: Если модуль потерял сетевые настройки, нажмите и удерживайте кнопку Reload на корпусе в течение 5–10 секунд до перезагрузки индикаторов.
• Программное обеспечение: Для тестирования без ПЛК удобно использовать бесплатные утилиты, такие как Modbus Poll или Ebyte M31 Configurator (от производителя).