三相多功能电力仪表说明书.doc

PAGE 1 多功能电力仪表用户手册 六、功能模块 6．1 RS485通讯 6．1．1 物理层 (1) RS485 通讯接口，异步半双工模式。 (2) 通讯波特率2400、4800、9600、19200、38400 bps 可设置，出厂默认值为9600 bps。 (3) 字节传送格式：N81无校验位8个数据位1个停止位, O81奇校验8个数据位1个停止位,E81偶校验8个数据位1个停止位,N82无校验位8个数据位2个停止位。 6．1．2 通信协议Modbus-RTU 本仪表提供串行异步半双工RS485通讯接口，采用标准MODBUS-RTU协议，各种数据信息均可在通讯线路上传送。在一条线路上可以同时连接多达64个网络仪表，每个网络仪表均可设定其通讯地址，通讯连接应使用带有铜网的屏蔽双绞线，线径不小于0.5mm2。布线时应使通讯线远离强电电缆或其他强电场环境，推荐采用T 型网络的连接方式，不建议采用星形或其他的连接方式。 MODBUS协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一地址的终端设备（从机），然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机，即：在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输所有的通讯数据流（半双工的工作模式）。MODBUS 协议只允许在主机（PC，PLC 等）和终端设备之间通讯，而不允许独立的终端设备之间的数据交换，这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。 主机查询：查询消息帧包括设备地址、功能代码、数据信息码、校验码。地址码表明要选中的从机设备；功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能，例如功能代码03或04 是要求从设备读寄存器并返回它们的内容；数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息，校验码用来检验一帧信息的正确性，从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法，它采用CRC16 的校准规则。 从机响应：如果从设备产生正常的回应，在回应消息中有从机地址码、功能代码、数据信息码和CRC16 校验码。数据信息码则包括了从设备收集的数据：像寄存器值或状态。如果有错误发生，我们约定是从机不进行响应。 我们规定在本仪表中采用的通讯数据格式:每个字节的位（1 个起始位、8 个数据位、奇校验或偶校验或无校验、1个或2个停止位）。 数据帧的结构,即报文格式： 设备地址 功能代码 数据段 CRC16校验码 1个byte 1个byte N个byte 2个byte 设备地址：由一个字节组成，在我们的系统中只使用了1~247，其它地址保留。每个终端设备的地址必须是唯一的，仅仅被寻址到的终端会响应相应的查询。 功能代码：告诉了被寻址到的终端执行何种功能。下表列出该系列仪表所支持的功能代码，以及它们的功能。 功能代码 功能 03H/04H 读一个或多个寄存器的值 10H 写一个或多个寄存器的值 数据段：包含了终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据。这些数据的内容可能是数值、参考地址或者设置值。 校验码：CRC16占用两个字节，包含了一个16 位的二进制值。CRC 值由传输设备计算出来，然后附加到数据帧上，接收设备在接收数据时重新计算CRC 值，然后与接收到的CRC 域中的值进行比较，如果这两个值不相等，就发生了错误。 生成一个 CRC16 的流程为： (1) 预置一个16 位寄存器为0FFFFH（全1），称之为CRC 寄存器。 (2) 把数据帧中的第一个字节的8 位与CRC 寄存器中的低字节进行异或运算，结果存回CRC 寄存器。 (3) 将CRC 寄存器向右移一位，最高位填以0，最低位移出并检测。 (4) 如果最低位为0：重复第三步（下一次移位）；如果最低位为1：将CRC 寄存器与一个预设的固定值（0A001H）进行异或运算。 (5) 重复第三步和第四步直到8 次移位。这样处理完了一个完整的八位。 (6) 重复第2 步到第5 步来处理下一个八位，直到所有的字节处理结束。 (7) 最终CRC 寄存器的值就是CRC16 的值。 6．1．3 通信报文举例： (1) 读数据寄存器(功能代码03H/04H)：读三相电流值，A相电流5.000A，B相电流4.996A，C相电流4.980A，仪表地址为1。 主机读数据帧： 地址 命令 起始地址(高位在前) 寄存器数(高位在前) 校验码(低位在前) 01H 04H 00H,1AH 00H,03H 91H,CCH 仪表回应数据帧： 地址 命令 数据长度 数据段(6字节) 校验码 01H 04H 06H 13H,88H,13H,84H,13H,74H CBH,95H (2) 写数据寄存器(功能代码1