常用规约时的流程及示例分析.doc

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1、DLT645规约， MODBUS规约， CDT92规约， 从站101规约（2002版）一 DLT645规约初始化切换到第1块表主站查询“正向有功数据块”从站应答数据主站查询“反向有功数据块”从站应答数据主站查询“正向无功总电能”从站应答数据主站查询“反向无功总电能”从站应答数据切换到下一块表帧格式说明代码帧起始符68H地址域A0A1A2A3A4A5帧起始符68H控制码C数据长度域L数据域DATA 校验码CS结束符16H 1. 帧起始符固定为 68H 2. 地址域A0 A5 地址域由6个字节构成，每字节2位BCD码, 低地址字节在先，高地址字节在后。当使用的地址码长度不足6字节时，高位用十六进制

2、AAH或00补足6字节,根据电表厂家要求选择。当地址为999999999999时，为广播地址。3. 控制码C格式如下所示。功能码后续帧标志从站异常标志传输方向D7D6D5D4D3D2D1D0 D7 = 0： 由主站发出的命令帧D7 = 1： 由从站发出的应答帧D6 = 0： 从站正确应答D6 = 1： 从站对异常信息的应答D5 = 0： 无后续数据帧D5 = 1： 有后续数据帧D4 D0：请求及应答功能码 00000：保留 00001：读数据 00010：读后续数据 00011：重读数据 00100：写数据 01000：广播校时 01010：写设备地址 01100：更改通信速率 01111：修

3、改密码 10000：最大需量清零4. 数据长度L L为数据域的字节数。读数据时L=200，写数据时L=50，L=0表示无数据域。5. 数据域DATA数据域包括 数据标识 和 数据等。传输时发送方按字节进行加0x33处理，接受方按字节进行减33H处理。(a) 数据区的第1，2个字节是数据标识: 目前我们使用的程序是读4种电量的数据块，共20个电量. “0x1f 0x90”表示正向有功数据块; (报文里加0x33后是0x52 0xC3)“0x2f 0x90”表示反向有功数据块; (报文里加0x33后是0x62 0xC3)“0x1f 0x91”表示正向无功数据块; (报文里加0x33后是0x52 0

4、xC4)“0x2f 0x91”表示反向无功数据块. (报文里加0x33后是0x62 0xC4) 查询命令的数据区只包含2个字节的数据标识, 应答报文的数据区包含: 类型标识+电度数据(b) 以上每种数据块包含5个电量, 依次是: 总电能, 尖峰, 峰, 平, 谷 维护软件里20个电量的定义顺序:正向有功总电量反向有功总电量正向无功总电量反向无功总电量正向有功 尖峰 峰 平 谷反向有功 尖峰 峰 平 谷正向无功 尖峰 峰 平 谷反向无功 尖峰 峰 平 谷6. 校验码CS从帧起始符开始到校验码之间的所有字节的算术和，模256。不计超过256的溢出值。7. 结束符16H标识一帧的结束，其值为16H.

5、报文示例主站在发送帧信息之前，先发送3个字节0xFE以唤醒接收方.地址域和数据均先传送低位字节，后传送高位字节。电度值的4个字节都是按 +33H传送. 对于配地址文件(.gy)的, 以表地址为 156237191832 为例1 主站查询“正向有功数据块”Txd: FE FE FE 68 32 18 19 37 62 15 68 01 02 52 c3 SUM 16从站应答:Rxd: 68 32 18 19 37 62 15 68 81 16 52 c3 ab 89 67 45 54 46 47 48 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 SUM 16分析: 两

6、个68之间的6个字节是地址 第11，12个字节是数据标识：0x52 0xc3分别减0x33后为 0x1f 0x90 = 正向有功。 每种数据块传5个电度值,依次为: 总正向有功, 尖峰, 峰, 平, 谷 ab 89 67 45, 分别 -0x33后是 78 56 34 12 , 实际值就是1234567854 46 47 48, 分别 -0x33后是 21 13 14 15 , 实际值就是1514132133 33 33 33, 分别 -0x33后是 00 00 00 00 , 实际值就是02 主站查询“反向有功数据块”Txd: FE FE FE 68 32 18 19 37 62 15 68

7、 01 02 62 c3 5D 16从站应答:Rxd: 68 32 18 19 37 62 15 68 81 16 62 c3 ab 89 67 45 54 46 47 48 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 SUM 16分析: 两个68之间的6个字节是地址 0x62 0xc3 是数据标识, 减0x33后为 0x2f 0x90 : 反向有功 每种数据块传5个电度值,依次为: 总反向有功, 尖峰, 峰, 平, 谷 ab 89 67 45, 分别 -0x33后是 78 56 34 12 , 实际值就是1234567854 46 47 48, 分别 -0x33后

8、是 21 13 14 15 , 实际值就是1514132133 33 33 33, 分别 -0x33后是 00 00 00 00 , 实际值就是03 . 查询“正向无功数据块” Txd: FE FE FE 68 32 18 19 37 62 15 68 01 02 52 c4 4E 16从站应答:Rxd: 68 32 18 19 37 62 15 68 81 16 52 c4 ab 89 67 45 54 46 47 48 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 SUM 16分析: 两个68之间的6个字节是地址 0x52 0xc4 是数据标识, 减0x33后为

9、0x1f 0x91 : 正向无功 每种数据块传5个电度值,依次为: 总正向无功, 尖峰, 峰, 平, 谷 ab 89 67 45, 分别 -0x33后是 78 56 34 12 , 实际值就是1234567854 46 47 48, 分别 -0x33后是 21 13 14 15 , 实际值就是1514132133 33 33 33, 分别 -0x33后是 00 00 00 00 , 实际值就是04. 查询“反向无功数据块”Txd: FE FE FE 68 32 18 19 37 62 15 68 01 02 62 c4 5E 16从站应答:Rxd: 68 32 18 19 37 62 15 6

10、8 81 16 62 c4 ab 89 67 45 54 46 47 48 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 SUM 16分析: 两个68之间的6个字节是地址 0x62 0xc4 是数据标识, 减0x33后为 0x2f 0x91 : 反向无功 每种数据块传5个电度值,依次为: 总反向无功, 尖峰, 峰, 平, 谷 ab 89 67 45, 分别 -0x33后是 78 56 34 12 , 实际值就是1234567854 46 47 48, 分别 -0x33后是 21 13 14 15 , 实际值就是1514132133 33 33 33, 分别 -0x33

11、后是 00 00 00 00 , 实际值就是0二 . MODBUS规约基本报文格式是：主站发送：地址功能码寄存器起始地址高位寄存器起始地址低位寄存器数目高位寄存器数目低位CRC16位校验1字节1字节1字节1字节1字节1字节2字节子站应答： 地址功能码数据长度数据1数据2数据NCRC16位校验1字节1字节1字节根据数据类型定2字节一般情况下，子站的遥测、遥信等实时量及定值等参数都存放在特定地址范围的寄存器内，实时量是只读的，参数是可读可写的，主站只是按照子站指定的地址读写寄存器就行了。由于各种设备数据寄存器地址各不相同，寄存器内存放的数据也多种多样：八位二进制组、字符型、整型、浮点型、时间日期型

12、，并且读写操作的功能码也不相同，因此程序中通用modbus 规约从配置文件protocol.cfg中读取这些信息，一套程序就可以使用多种装置了。配置文件主要内容如下：D0010003max_info_num = 2info_type_0 = 0 info_comm_func_0 = 3info_regi_star_0 = 3011info_regi_numb_0 = 4info_mtdb_star_0 = 0info_mtdb_numb_0 = 8 info_type_1 = 1info_comm_func_1 = 3info_regi_star_1 = 4info_regi_numb_1 =

13、 3info_mtdb_star_1 = 0info_mtdb_numb_1 = 3注意，程序对脚本检测严格，下装到装置里的文件要去掉有效行内的注释内容，并保证有效行末尾没有空格。附: 各种数据类型目前标准程序里的modbus规约只处理如下0和1两种类型.全规也版本的modbus程序下有 “多数据类型modbus” , 这里面的程序可处理如下所有数据类型. 0： 遥信，一位代表一个遥信， 一个寄存器字包含了16个遥信 1： 遥测，一个寄存器代表一个遥测，值 = 高字节*256+低字节 2100： 自定义数据类型个别现场有程序上的特殊改动，如果用到了特定类型的数据，使用这个范围内的数据代码101

14、： 高字节遥测，使用寄存器字中的高字节表示一个遥测 102： 低字节遥测，使用寄存器字中的低字节表示一个遥测103: 单字节遥测, 一个字节代表一个遥测； 高字节遥测排在低字节之前104： 浮点数，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由低到高，保留一位小数105： 浮点数，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由低到高，保留二位小数106： 浮点数，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由低到高，保留三位小数107： 浮点数，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由高到低，保留一位小数108： 浮点数，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由高到低，保留二位小数109： 浮点数，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由高到低，

15、保留三位小数110: 一个寄存器表示一个遥测，高字节表示整数，低字节字节表示小数，保留三位小数，111:两个寄存器表示一个遥测，第一个寄存器表示整数，第二个寄存器表示小数，保留一位小数112:两个寄存器表示一个遥测，第一个寄存器表示整数，第二个寄存器表示小数，保留二位小数113: 两个寄存器表示一个遥测，第一个寄存器表示整数，第二个寄存器表示小数，保留三位小数114： 两个寄存器表示一个电度，高位寄存器在前115： 三个寄存器表示一个BCD码电度, 高位寄存器在前116： 电度，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由低到高，保留一位小数117： 电度，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由低到高，保留

16、二位小数118： 电度，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由低到高，保留三位小数119： 电度，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由高到低，保留一位小数120： 电度，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由高到低，保留二位小数121： 电度，接连的两个寄存器表示一个浮点数，由高到低，保留三位小数示 例: 通讯协议采用RS485.RS232通讯总线标准，1位起始位，8位数据位，1个编程位（该位为1表示地址，为0表示数据）， 1位停止位，MODBUS协议，波特率可设为1200、2400、9600，地址可设为0x010x99(十进制)。1 遥测量上位机发送遥测命令格式：地址功能码寄存器起始地址寄存器个数CR

17、C校验01H03HXXH(2字节,先高后低)XXH(2字节,先高后低)LH控制器返回：地址功能码数据CRC校验01H03HN 字节LH数据定义：（ 12字节） 数据地址名称TypeFormatUnit1交流A相电压WordHi-LoV2交流B相电压WordHi-LoV3交流C相电压WordHi-LoV4控母电压WordHi-LoV5电池电压WordHi-LoV11, 12控母电流FloatLo-Hi001A13, 14电池电流FloatLo-Hi001A2 遥信量上位机发送遥信命令格式：地址功能码起始地址寄存器个数CRC校验01H04H00H01HCRC16控制器返回：地址功能码数据1数据2C

18、RC校验01H04HXXHXXHCRC16配置文件如下:D0010003max_info_num = 3info_type_0 = 0 /前5个遥测都是双字节的普通遥测info_comm_func_0 = 3 /遥测功能码info_regi_star_0 = 1 /第一个遥测的地址是1info_regi_numb_0 = 5 /前5个遥测的数据类型完全一样并且地址连续,所以可以在一条命令里读取info_mtdb_star_0 = 0 /写入遥测库的起始序号info_mtdb_numb_0 = 5 /写入5个遥测info_type_1 = 105 /第6,7个遥测的类型是浮点型,占2个寄存器(4

19、字节), 低字节在前, 系数是0.01即保留2位小数info_comm_func_1 = 3 info_regi_star_1 = 11 /第6个遥测的寄存器地址是11info_regi_numb_1 = 4 /第6, 7个遥测数据类型一样并且地址连续info_mtdb_star_1 = 5 info_mtdb_numb_1 = 2info_type_2 = 1 /遥信info_comm_func_2 = 4 /遥信功能码info_regi_star_2 = 0 /遥信起始地址info_regi_numb_2 = 1 /共两个遥信字节,即1个寄存器info_mtdb_star_2 = 0 /写

20、入遥信库的起始序号info_mtdb_numb_2 = 2 /写入的遥信字节数,并不是遥信个数 (1个字节8个遥信)Txd: 01 03 00 01 00 05 D4 09 Rxd: 01 03 0A 00 51 03 5D 13 58 01 70 01 02 BA ED 遥测1: 81 遥测2: 861遥测3: 4952遥测4: 368 遥测5: 257Txd: 01 03 00 0B 00 04 35 CBRxd: 01 03 08 14 6E 5C 43 8F 42 3B 43 8B BC 遥测6: 220.43遥测7: 187.26 Txd: 01 04 00 00 00 01 31

21、CARxd: 01 04 02 B4 9C CE 59遥信数据字节是 B4 9C = 10011100 10110100 报文里在前面字节先写入数据库, 字节内部的低位对应遥信号在前, =1合; =0分 遥信18: 分分合合合分分合遥信9-16: 分分合分合合分合 三 CDT92规约Cdt是一种循环式规约, 平时主动循环上送各种信息, 为保证变位遥信及遥控返校上传的及时性,变位和遥控返校帧在全遥测上传的过程中插入优先传送. 流程如下: 子站初始化上送全全遥信遥信上送全遥测 (重要遥测 次要遥测, 一般遥测)送全遥测过程中是否有变位或遥控返校 Yes Yes插入发送变位3遍(或插入发送遥控返校3

22、遍)No 继续发送遥测 No Yes遥测发送完毕 ?主站可定时发送对时命令 我们定时发送电度. Cdt规约总体帧格式:同步字控制字信息字。信息字EB 90 EB 90 EB 90 71 帧类别 信息字数 源站址 目的站址 校验码 功能码 数据字节1 数据字节2 数据字节3 数据字节4 CRC功能码 字节1 CRC 表1 帧类别代码及定义帧类别代码 定 义 上 行 (子站主站) 下 行 (主站子站) 61H 重要遥测（A帧） 遥控选择 C2H 次要遥测（B帧） 遥控执行 B3H 一般遥测（C帧） 遥控撤消 F4H 遥信状态（D1帧） 升降选择 85H 电能脉冲记数值（D2帧） 升降执行 26H

23、事件顺序记录（E帧） 升降撤消 57H 设定命令 7AH 设置时钟 4CH 召唤子站时钟表2 功能码分配表功能码代码 用 途 00H7FH 遥 测 80H81H 事 项 顺 序 记 录 84H85H 子 站 时 钟 返 送 E0H 遥 控 选 择（下行） E1H 遥 控 返 校 E2H 遥 控 执 行（下行） E3H 遥 控 撤 消（下行） E4H 遥 控 选 择（下行） E5H 升 降 返 校 E6H 升 降 执 行（下行） E7H 升 降 撤 消（下行） E8H 设 置 命 令（下行） EEHEFH 设 置 时 钟（下行） F0HFFH 遥 信A0HDFH 电 能 脉 冲 记数值 遥 测

24、全遥测按照重要遥测(遥测1-32),次要遥测(遥测33-64),一般遥测(64往后的遥测)的顺序发送1. 重要遥测: 我们的CDT92程序里规定重要遥测是32个, 所以功能码 0x00 0x0F2011/01/25 11:13:18:140 Txd: EB 90 EB 90 EB 90 71 61 10 01 17 92 2011/01/25 11:13:18:140 Txd: 00 9B 02 43 00 91 2011/01/25 11:13:18:515 Txd: 01 68 0F F5 00 6A 2011/01/25 11:13:18:515 Txd: 02 00 00 00 00

25、3B 2011/01/25 11:13:18:515 Txd: 03 06 C9 00 00 9A 2011/01/25 11:13:18:890 Txd: 04 00 00 8F 00 05 2011/01/25 11:13:18:890 Txd: 05 00 00 00 00 12 .2011/01/25 11:13:18:895 Txd: 0F 00 00 00 00 CF 注释: 重要遥测: EB 90 EB 90 EB 90 71 61.信息字结构: 功能码 (000F)遥测Nb7b0低字节b15b14b11b8高字节遥测N+1b7b0低字节b15b14b11b8高字节 校验码（1）

26、每个信息字传送两路遥测量。（2）b11 b0传送一路模拟量，以二进制码表示。b11=0时为正数，b11=1时为负数，以2的补码表示。（3）b14=1表示溢出，b15=1表示数无效。传送的遥测值范围是: -20482047遥测功能码从0开始,每个遥测占两个字节,低字节在前, 每个信息字可传两个遥测 . 这样很容易根据功能码判断出遥测号或根据遥测号判断出该遥测所在信息字的位置,方便上传数据不对时检查报文. 例一: Txd: 00 9B 02 43 00 91 功能码是00, 此信息字里传的是第1,2路遥测, 功能码 00遥测1b7b09B ( 10011011 )b15b14b11b802 ( 0

27、0000010 )遥测2b7b043 ( 01000011 )b15b14b11b800 ( 00000000 ) 校验码91 先把数据字节转化为十进制数: 0x9B = 155, 0x02 = 2, 0x43 = 67, 0x00 = 0按照低字节在前的规则可得 :YC1 = 2 *256 + 155 = 667 YC2 = 0 * 256 + 67 = 67例2: Txd: 03 06 C9 00 00 9A从报文看第7个遥测若按正常计算 YC7 = 201(0xc9) *256 + 6 (0x06) = 51462已经超出了CDT传送的最大值2047,所以此遥测上传的肯定有问题. 一般这

28、种情况是发生了数据溢出, 这从维护软件的发送值可以得到证实. 若想从报文的内容看是否确是溢出,可参考如下分析:功能码 03遥测7b7b006 ( 00000110 )b15b14b11b8C9 ( 11001001 )遥测8b7b000 ( 00000000 )b15b14b11b800 ( 00000000 ) 校验码91 从上面可以看出 YC7的b14位是1,表示数值溢出, b15=1表示数值无效. 2. 次要遥测, 一般遥测: 次要遥测和一般遥测数据处理方式都跟重要遥测一样,在此就不做详细介绍, 关键通过帧类别和功能码的范围判断是那种类型.下表中给出报文示例.我们我们的CDT92程序里规

29、定次要遥测是32个, 所以功能码 0x10 0x 1F2011/01/24 10:54:58:62 Txd: EB 90 EB 90 EB 90 71 C2 10 01 17 57 2011/01/24 10:54:58:62 Txd: 10 00 00 00 00 CD 2011/01/24 10:54:58:62 Txd: 11 00 00 00 00 AF 2011/01/24 10:54:58:437 Txd: 12 00 00 00 00 09 2011/01/24 10:54:58:812 Txd: 15 00 00 00 00 20 .2011/01/24 10:54:59:93

30、7 Txd: 1F 00 00 00 00 FD 除了重要和次要遥测剩下的都按一般遥测传送功能码 0x20 0x7F2011/01/24 10:55:34:625 Txd: EB 90 EB 90 EB 90 71 B3 10 01 17 73 2011/01/24 10:55:34:625 Txd: 20 00 00 00 00 9B 2011/01/24 10:55:35:0 Txd: 21 00 00 00 00 F9 2011/01/24 10:55:35:0 Txd: 22 00 00 00 00 5F 2011/01/24 10:55:35:0 Txd: 23 00 00 00 0

31、0 3D 2011/01/24 10:55:35:375 Txd: 24 00 00 00 00 14. 遥 信 1. 全遥信同步字控制字信息字1.信息字N控制字节 (0x71) 功能码 (0xF0) 帧类别 (0xF4)遥信字节1信息字数遥信字节2 源地址 遥信字节3 目的地址遥信字节4 校验码 校验码 控制字 信息字2011/01/24 10:55:02:125Txd: EB 90 EB 90 EB 90 71 F4 0E 01 17 04 2011/01/24 10:55:02:500 Txd: F0 11 10 00 00 25 2011/01/24 10:55:02:500 Txd:

32、 F1 01 43 20 10 67 2011/01/24 10:55:02:500 Txd: F2 01 01 00 00 4F 2011/01/24 10:55:02:875 Txd: F3 00 00 00 00 50 2011/01/24 10:55:02:875 Txd: F4 00 10 05 01 9D.注释: 子站送全遥信: EB 90 EB 90 EB 90 71 F4 .信息字结构: 功能码 (F0FF)字节n遥信字 Nb7 .b0字节n+1b15 .b8字节n+2遥信字N+1b7.b0字节n+3b15b8字节n+4 校验码字节n+5(1) 每个遥信字(2字节)含有16个遥

33、信状态位(2) 状态位定义: b=0表示遥信分; b=1表示遥信合(3) 上面的b0b15对应遥信号由小到大,如F0信息字对应遥信字N的b0b15是115路遥信; 遥信字N+1的b0b15是1732路遥信,F1信息字对应是第3364个遥信 由以上可见每个信息字可传32路遥信, 再结合这32个遥信的高地位顺序,我们可判断要找的遥信在应该在哪个信息字的具体位置.例:要找第145个遥信的传送状态每个信息字传32个遥信, 145 = 32*4 + 17 可知是在功能码为F4的信息字里第17个遥信位置 Txd: F4 00 10 05 01 9D 功能码 F4b7 .b000 (00000000)b15

34、 .b810 (00010000)b7.b005 (00001001)b15b801 (00000001 ) 校验码 9D对照可见第145个遥信是合位.2. 变位遥信 发生遥信变位时插入发送变位的信息字, 连续发送3遍,信息字格式跟全遥信里的信息字一样.示例: 第56个遥信发生变位, 那此遥信所在信息字(计算可知遥信处于F1信息字里)插入遥测帧连发3遍.2011/01/24 10:55:20:437 Txd: EB 90 EB 90 EB 90 71 61 10 01 17 92 2011/01/24 10:55:20:437 Txd: 00 20 00 36 00 B6 2011/01/24

35、 10:55:20:812 Txd: 01 00 00 00 00 9D 2011/01/24 10:55:20:812 Txd: 02 00 00 00 00 3B 2011/01/24 10:55:20:812 Txd: 03 C8 00 00 00 43 2011/01/24 10:55:20:818 Txd: F1 01 43 40 10 92 第56个遥信位于字节 0x40的第7位 01000000, =1是合位2011/01/24 10:55:20:820 Txd: F1 01 43 40 10 922011/01/24 10:55:20:825 Txd: F1 01 43 40

36、10 922011/01/24 10:55:20:828 Txd: 04 00 00 1F 02 EA 2011/01/24 10:55:21:187 Txd: 05 00 00 E7 03 33 电 度同步字控制字信息字1.信息字N 控制字节 (0x71) 功能码 (0xA0) 帧类别 (0x85)电度 (低字低字节)信息字数 (电度个数)电度 (低字高字节) 源地址 电度 (高字低字节) 目的地址电度 (高字高字节) 校验码 校验码控制字 信息字2011/01/26 11:43:28:78 Txd: EB 90 EB 90 EB 90 71 85 10 01 17 AE 2011/01/2

37、6 11:43:28:78 Txd: A0 07 3D 00 00 1E (第1个电度值: 15623)2011/01/26 11:43:28:390 Txd: A1 C8 D6 03 00 6E (第2个电度值: 251592)2011/01/26 11:43:28:390 Txd: A2 00 00 00 00 C8 2011/01/26 11:43:28:390 Txd: A3 00 00 00 00 AA 2011/01/26 11:43:28:765 Txd: A4 00 00 00 00 83 2011/01/26 11:43:28:765 Txd: A5 00 00 00 00 E1 2011/01/26 11:43:28:765 Txd: A6 31 60 00 00 47 (第7个电度值: 24625)2011/01/26 11:43:29:78 Txd: A7 00 00 00 00 25 2011/01/26 11:43:29:78 Txd: A8 00 00 00 00 15 2011/01/26 11:43:29:78 Txd: A9 00 00 00 00 77 2011/01/26 11:43:29:453 Txd: AA 00 00 00 00 D1 .遥 控 主站 遥控预置 遥控执行命令 （或撤消命令） - 子站 遥控返校