電力脈沖通訊

提供串行異步半工RS458通訊接口，采用MOD-BUS-RTU協(xié)議，各種數(shù)據(jù)記息均可在通訊線路上傳送。在一條線路上可以同時(shí)連接多達(dá)32個(gè)網(wǎng)絡(luò)電力儀表，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)電力儀表均可以設(shè)定其通訊地址(Address No.)，不同系列儀表的通訊接線端子號碼不同，通訊連接應(yīng)使用帶有銅網(wǎng)的屏蔽雙絞線，線徑不小于0.5mm。布線時(shí)應(yīng)使用通訊線遠(yuǎn)離強(qiáng)電電纜或其他強(qiáng)電場環(huán)境，推薦采用型網(wǎng)絡(luò)的連接方工，不建議采用星形或其他的連接方式。

MODBUS協(xié)議在一根通訊線上采用主從應(yīng)答方式的通訊連接方式。首先，主計(jì)算機(jī)的信號尋址到一臺唯一地址的終端設(shè)備(從機(jī))，然后，終端設(shè)備發(fā)也的應(yīng)答信號以相反的方向傳輸給主機(jī)，即;在一根單獨(dú)的通訊線上信號沿著相反的兩個(gè)方向傳輸所有的通訊數(shù)據(jù)流(半雙工的工作模式)。

MODBUS協(xié)議只允許在主機(jī)(PC，PLC等)和終端設(shè)備之間通訊，而不允許獨(dú)立的終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，這樣各終端設(shè)備不會(huì)在它們初始化時(shí)占據(jù)通訊線路，而僅限于響應(yīng)到達(dá)本機(jī)的查詢信號。

主機(jī)查詢:查詢消息幀包括設(shè)備地址碼、功能人碼、數(shù)據(jù)信息碼、校驗(yàn)碼。地址碼表明要選中的從機(jī)設(shè)備;功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能，例如功能代碼03或04是要求從設(shè)備讀寄存器并返回它們的內(nèi)容;數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的其它附加信息，如在讀命令中，數(shù)據(jù)段的附加信息有從何寄存器開始讀的寄存器數(shù)量;校驗(yàn)碼用來檢驗(yàn)一幀信息的正確性，為從設(shè)備提供了一種驗(yàn)證消息內(nèi)容是否正確的方法，它采用CRC16的校準(zhǔn)規(guī)則。

從機(jī)響應(yīng):如果從設(shè)備產(chǎn)生一正常的回應(yīng)，在回應(yīng)消息中有從機(jī)地址碼、功能代碼、數(shù)據(jù)信息碼和CRC16校驗(yàn)碼。數(shù)據(jù)信息碼包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù):如寄存器值或狀態(tài)。如果有錯(cuò)誤發(fā)生，我們約定是從機(jī)不進(jìn)行響應(yīng)。

傳輸方式是指一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)一系列獨(dú)立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及用于傳輸數(shù)據(jù)的有限規(guī)則，下面定義了與MODBUS協(xié)議-RTU方式相兼容的傳輸方式。每個(gè)字節(jié)的位:1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、(奇偶校驗(yàn)位)、1個(gè)停止位(有奇偶校驗(yàn)位時(shí))或2個(gè)停止位(無奇偶校驗(yàn)位時(shí))。

數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu):即:報(bào)文格式。

地址碼在幀的開始部分，由一個(gè)字節(jié)(8位二進(jìn)制碼)組成，十進(jìn)制為0~255，在我們的系統(tǒng)中只使用1~247，其它地址保留。這些位標(biāo)明了用戶指定的終端設(shè)備的地址，該設(shè)備將接收來自與之相連的主機(jī)數(shù)據(jù)。每個(gè)終端設(shè)備的地址必須是唯一的，僅僅被尋址到的終端會(huì)響應(yīng)包含了該地址的查詢。當(dāng)終端發(fā)送回一個(gè)響應(yīng)，響應(yīng)中的從機(jī)地址數(shù)據(jù)告訴了主機(jī)哪臺終端與之進(jìn)行通信。

功能碼告訴了被尋址到的終端執(zhí)行何種功能。下表列出所支持的功能碼，以及它們的意義和功能。

數(shù)據(jù)碼包含了終端執(zhí)行特定功能所需要的數(shù)據(jù)或者終端響應(yīng)查詢時(shí)采集到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的內(nèi)容可能是數(shù)值、參考地址或者設(shè)置值。例如:功能域碼告訴終端讀取一個(gè)寄存器，數(shù)據(jù)域則需要反映明從哪個(gè)寄存器開始及讀取多少個(gè)數(shù)據(jù)，而從機(jī)數(shù)據(jù)碼回送內(nèi)容則包含了數(shù)據(jù)長度和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

校驗(yàn)碼錯(cuò)誤校驗(yàn)(CRC)域占用兩個(gè)字節(jié)，包含了一個(gè)16位的二進(jìn)制值。CRC值由傳輸設(shè)備計(jì)算出來，然后附加到數(shù)據(jù)幀上，接收設(shè)備在接收數(shù)據(jù)時(shí)重新計(jì)算CRC值，然后與接收到的CRC域中的值進(jìn)行比較。如果這兩個(gè)值不相等，就發(fā)生了錯(cuò)誤。

生成一個(gè)CRC的流程為:

(1).預(yù)置一個(gè)16位寄存器為OFFFFH(16進(jìn)制，全1),稱之為CRC寄存器。

(2).把數(shù)據(jù)幀中的第一個(gè)字節(jié)的8位與CRC寄存器中的低字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，結(jié)果存回CRC寄存器。

(3).將CRC寄存器向右移一位，最高位填以0，最低位移出并檢測。

(4).上一步中被移出的那一位如果為0:重復(fù)第三步(下一次移位);為1:將CRC寄存器與一個(gè)預(yù)設(shè)的固定值(0A001H)進(jìn)行異或運(yùn)算。

(5).重復(fù)第三點(diǎn)和第四步直到8次移位。這樣處理完了一個(gè)完整的八位。

(6).重復(fù)第2步到第5步來處理下一個(gè)八位，直到所有的字節(jié)處理結(jié)束。

(7).最終CRC寄存器的值就是CRC的值。

通訊報(bào)文舉例:1.讀數(shù)據(jù)(功能碼:03/04):這個(gè)功能可使用戶獲得終端設(shè)備采集、記錄的數(shù)據(jù)，以及系統(tǒng)參數(shù)。主機(jī)一次請求采集的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)沒有限制，但不能超出定義的地址范圍。下面的例子是從終端設(shè)備地址為12(0CH)的從機(jī)上，讀取3個(gè)數(shù)據(jù)Ia、Ib、Ic(數(shù)據(jù)幀中數(shù)據(jù)每個(gè)地址占用2個(gè)字，Ia的字地址為18(12H)開始，數(shù)據(jù)長度為6(06H)個(gè)字。字通訊方式。)查詢數(shù)據(jù)幀(主機(jī))

響應(yīng)數(shù)據(jù)幀(從機(jī))

表明Ia=43556680H(213.4A)、Ib=43203040H(160.1A)、Ic=42DDCC80(110.8A).

預(yù)置數(shù)據(jù)(功能碼:16):此功能允許用戶改變多個(gè)寄存器的內(nèi)容(需要強(qiáng)調(diào)的是所寫入的數(shù)據(jù)為可寫屬性參數(shù)。個(gè)數(shù)不超過地址范圍，下面的例子是寫入電流變比為400A/5A=80通訊方式。

預(yù)置數(shù)據(jù)幀(主機(jī))

響應(yīng)數(shù)據(jù)幀(從機(jī))，表明數(shù)據(jù)已寫入。

MODBUS地址信息表:

注:是采用4字節(jié)的二進(jìn)進(jìn)制的浮點(diǎn)數(shù)來表示一個(gè)數(shù)據(jù)電量，其數(shù)據(jù)格式和意義如下:

符號位:SIGN=0為正，SIGN=1為負(fù)。

指數(shù)部分:E=指數(shù)部分-126。

尾數(shù)部分:M=尾數(shù)部分補(bǔ)上最高位為1。

數(shù)據(jù)結(jié)果:REAL=SIGN×2×M/(256×65536)

例如:主機(jī)讀電能數(shù)據(jù)，從地址表上可以知道電能(正有功吸收)地址為:(字節(jié)方式，兼容舊標(biāo)準(zhǔn))

92(005CH)長度為4(0004H)

主機(jī):01H 04H 00 5CH 00 04H 31 DBH

從機(jī):01 04H 04H 50 80 00 00H EBH 6CH`其中50 80 00 00為有功電度(吸收)數(shù)據(jù)，EBH 6CH CRC16的低位和高位。

其大小:SIGN(符號位=0，正)，指數(shù)EX=A1H-126=35，尾數(shù):80 00 00H

結(jié)果:2×80，00 00H/100 00 00H=17179869184Wh=17179869kWh。