元捷能耗监测系统YC-EMS01底层RS485通信协议v1.0..docVIP

能耗监测能耗监测 RS485 通信协议通信协议 版本号版本号 0.0.10.0.1 苏州元澄智能科技有限公司苏州元澄智能科技有限公司 2012 年年 12 月月 1 目录目录 目录1 一、一、 前言前言4 二、二、 范围范围4 三、三、 引用标准和文件、修订说明引用标准和文件、修订说明.4 四、四、 术语和缩略语术语和缩略语.4 41术语术语.4 4.1.1.传输时间间隔.4 4.1.2.数据实体.4 4.1.3.查询.4 4.1.4.响应.5 42缩略语缩略语.5 4.2.1.主设备.5 4.2.2.从设备.5 五、五、 系统结构系统结构.5 51系统拓扑结构系统拓扑结构.5 52传输机制传输机制.5 六、六、 通讯方式通讯方式.6 七、七、 数据传输通信协议数据传输通信协议7 71通信网络的建立通信网络的建立.7 72帧格式帧格式.7 73协议格式内容协议格式内容.8 74命令命令ID类别类别9 75命令列表命令列表.9 76门禁系统协议门禁系统协议.9 7.6.1.下行数据格式下行数据格式.9 7.6.2.1 主设备命令应答(命令 ID:0001H) .9 7.6.2.2 从设备时间同步指令（命令 ID：0002H）.10 7.6.2.3 从设备时间获取指令（命令 ID：0003H）.10 7.6.2.4 从设备重启指令（命令 ID：0004H）.10 7.6.2.5 从设备极值获取指令（命令 ID:0006H）10 7.6.2.6 电量查询指令（命令 ID：0007H）.10 7.6.2.7 校验指令（命令 ID：0009H）.11 7.6.2.8 断电指令(命令 ID：000AH)11 7.6.2.上行数据格式上行数据格式.11 7.6.2.1 从控制器命令应答（命令 ID：0102H）.11 7.6.2.2 设备当前时间（命令 ID：0103H）.11 7.6.2.3 设备极值应答指令（命令 ID：0106） .12 7.6.2.4 电表电量信息上传指令（命令 ID：0107H）.12 苏州元澄智能科技有限公司厅 2 苏州元澄智能科技有限公司厅 3 接口规范版本改动说明接口规范版本改动说明 协议版本 号 改动说明时间修改人 0.0.1故障指令2012-12-27帅珠龙 0.0.2存储上传指令2012-1-20帅珠龙 苏州元澄智能科技有限公司厅 4 一、一、 前言前言 能耗监测系统数据硬件底层 RS485 通信协议 二、二、 范围范围 能耗监测系统数据集中器与数据采集器之间交互。 本规范由苏州元澄智能科技有限公司研发部负责解释。 三、三、 引用标准和文件、修订说明引用标准和文件、修订说明 修订说明：修订说明： 四、四、 术语和缩略语术语和缩略语 41术语术语 TIA/EIA-485-A RS-485标准 RS-485 标准是为弥补RS-232 通信距离短、速率低等缺点而产生的。RS-485 标准只 规定了平衡发送器和接收器的电特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。 RS-485 标准与RS-232 不一样，数据信号采用差分传输方式（Differential Driver Mode）， 也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。 4.1.1.传输时间间隔 是指数据收发之间的间隔 4.1.2.数据实体 是指各类数据或命令。如：电表功率值信息 (详细参见以下“数据传输内容”章节)。 4.1.3.查询 数据集中器向数据采集器发送命令或数据。 苏州元澄智能科技有限公司厅 5 4.1.4.响应 数据采集器向数据集中器发送数据或操作结果。 42缩略语缩略语 4.2.1.主设备 在485总线通迅中一般作为主控制器，如数据集中器。 4.2.2.从设备 在485总线通讯中一般作为从控制器。如数据采集器。 五、五、 系统结构系统结构 51系统拓扑结构系统拓扑结构 能耗监测系统的拓扑结构图 52传输机制传输机制 苏州元澄智能科技有限公司厅 6 控制器通信使用主从技术，即主设备能初始化传输（查询）。从设备根据主设备查 询提供的数据作出相应反应。 主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备 返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则从设备不作任何回应。协议建立了主 设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测 域。如果在消息接收过程中发生一错误(无相应的功能码)，或从设备不能执行其命令，从 设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 六、六、 通讯方式通讯方式 设备能设置传输模式为RS485串行传输，通信参数为12009600，n，8,1。在配置每个 设备的时候，在一个网络上的所有设备都必须选择相同的串口参数。 当设备设为在RS485 网络上以RTU（远程终端单元）模式通信，在消息中的每个 8Bit 字节包含两个4Bit 的十六进制字符。这种方式的主要优点是：在同样的波特率下，可 比ASCII 方式传送更多的数据。 代码系统： 8 位二进制，十六进制数0.9，A.F 消息中的每个8 位域都是两个十六进制字符组成 每个字节的位： 1 个起始位 8 个数据位，最小的有效位先发送 1 个奇偶校验位，无校验则无 1 个停止位（有校验时），2 个Bit（无校验时） 错误检测域： CRC(循环冗长检测) 数据操作流程示例如图所示。 苏州元澄智能科技有限公司厅 7 数据操作流程图 七、七、 数据传输通信协议数据传输通信协议 71通信通信网络的建立网络的建立 正常状态下，所有数据采集器（从设备）均处在接收监听状态，而数据集中器（主设 备）根据需要发出查询信息。 72帧格式帧格式 传输设备将消息转为有起始符和终止符的帧，这就允许接收的设备在消息起始处开始 工作，读地址分配信息，并判断哪一个设备被选中（广播方式则传给所有设备）。 当接收到地址域，每个设备都进行解码以判断是否发往自己的。在最后一个传输字符 之后，一个至少10ms 时间的停顿标定了消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始。单 个消息帧必须作为一连续的流转输。如果在帧完成之前有超过5ms时间的停顿时间，接收设 备将刷新不完整的消息并假定下一字节是一个新消息的地址域。同样地，如果一个新消息 在小于5ms的时间内接着前个消息开始，接收的设备将认为它是前一消息的延续。这将导致 一个错误，因为在最后的CRC域的值不可能是正确的。一典型的消息帧如下所示： 起始符 数据长度 目的地址 指令代码 数据 CRC校验 结束符 1、起始符 结束符各三个字节 规定起始符为0X0A 0X0C 0X0E 结束符0X45 0X4F 0X46 2、数据长度 数据长度包括除起始符，结束符等所有数据算术和。 3、地址域 苏州元澄智能科技有限公司厅 8 地址域包含二个字节 消息帧的地址域第一个字节：包含8BIT二进制，可表示的从设备地址是0.247 (十进制)。 单个从设备的地址范围是1.247。主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的地址 域来选通从设备。当从设备发送回应消息时，也把自己的地址放入回应的地址域中，以便 主设备知道是哪一个设备作出回应。 地址0是用作广播地址，以使所有的从设备都能认识。 第二个字节表示从设备类型 4、指令代码 消息帧中的功能代码域包含了二个字节，第一个字节表示数据传输类别，第二个字节表示 指令功能当消息从主设备发往从设备时，功能代码域将告之从设备需要执行哪些行为。例 如去读取当前检测参量的值或开关状态，读从设备的诊断状态，允许调入、记录、校验在 从设备中的程序等。 当从设备回应时，它使用功能代码域来指示是正常回应(无误)还是有某种错误发生（称作 异议回应）。对正常回应，从设备仅回应相应的功能代码。对异议回应，从设备返回一等 同于正常代码的代码，但功能代码的最高位为逻辑1。 例如：一从主设备发往从设备的消息要求读一组保持寄存器，将产生如下功能代码： 0 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制03H） 对正常回应，从设备仅回应同样的功能代码。对异议回应，它返回： 1 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制83H） 除功能代码因异议错误作了修改外，从设备将一独特的代码放到回应消息的数据域中，这 能告诉主设备发生了什么错误。 主设备应对程序得到异议的回应后，典型的处理过程是重发消息，或者诊断发给从设备的 消息并报告给操作员。 5、数据域 从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息：从设备用于进行执行由功能代码所定 义的行为所必须的数据。 如果没有错误发生，从设备返回的数据域包含请求的数据。如果有错误发生，此域包含一 异议代码，主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。 在某种消息中数据域可以是0长度。例如，主设备要求从设备重新启动。 数据域最长为30字节。 6、错误检测域 错误检测域包含一字节8Bits。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测方法 得出的。CRC域附加在消息的最后，故CRC字节是发送消息的最后一个字节。 7、超时检测 用户要给主设备配置一预先定义的超时时间间隔，这个时间间隔要足够长，以使任何从设 备都能作为正常反应。如果从设备检测到一传输错误，消息将不会接收，也不会向主设备 作出回应。这样超时事件将触发主设备来处理错误。发往不存在的从设备的地址也会产生 超时。 。 通讯网络只设有一个主设备，所有通信都由他发起。网络可支持254个之多的远程从设 备，但实际所支持的从机数要由所用硬件类型决定 73协议格式协议格式内容内容 协议格式表 苏州元澄智能科技有限公司厅 9 起始字节字段长度（字节）说明 1 消息长度 1 消息的总长度（字节数），从第一个 字节到最后一个字节。 2 设备ID号 1 设备ID编号，00表示全网广播。 3 设备类型 1 01电表02水03煤气04电能检测 4 命令ID 2 第一个字节表示命令ID类别，第二个 字节表示命令编号。 6 信息内容 - 不定长，详见7.6 CRC1 校检码 74命令命令 IDID 类别类别 目前定义的命令ID类别有2类： 序号命令ID类别编号通信方向说明 100H 下行 2 数据传输方向 01H 上行 元捷能耗监测系统。 75命令列表命令列表 命令号命令号 传送方向传送方向 76门禁系统协议门禁系统协议 7.6.1.下行数据格式下行数据格式 7.6.2.1 主设备命令应答(命令 ID:0001H) 主设备必须对从设备的某些指令应答（除从设备应答指令和已指定不需主设备应答的 数据），否则从设备超时后会重发，从设备按照设定的重发次数（出厂默认为2次）和重发 间隔（出厂默认为3秒）重发。该指令默认无需从设备应答。 上位机命令应答 起始字节字段长度（字节）说明 6 命令ID 2 从控制器上发出的指令ID 8 校验码 1MOD 9 结束符 1EOF 苏州元澄智能科技有限公司厅 10 7.6.2.2 从设备时间同步指令（命令 ID：0002H） 该指令只对从设备进行时间同步，从设备收到该指令后无需应答。 起始字节字段长度（字节）说明 6 时间 7 开始一个字节代表年(2012年为0x0C)， 第二个字节代表周，第三个字节代表 月，第四个字节代表日，第五个字节 代表小时，第六个字节代表分，第七 个字节代表秒 13 校验码 1MOD 14 结束符 1EOF 7.6.2.3 从设备时间获取指令（命令 ID：0003H） 该指令用于获取指定从设备的系统时间，从设备收到该指令后返回系统时间。 起始字节字段长度（字节）说明 6 校验码 1MOD 7 结束符 1EOF 7.6.2.4 从设备重启指令（命令 ID：0004H） 该指令用于重启从设备，从设备收到该指令应答后重启。 起始字节字段长度（字节）说明 6 校验码 1 7 结束符 1EOF 7.6.2.5 从设备极值获取指令（命令 ID:0006H） 该指令用于获取电表的数值的最大可表示值及最小可表示值。 起始字节字段长度（字节）说明 6 校验码 1 7 结束符 1EOF 7.6.2.6 电量查询指令（命令 ID：0007H） 该指令不需要从设备应答，当设备收到该指令后立马上传一条电表电量信息指令。 起始字节字段长度（字节）说明 6 校验码 1 苏州元澄智能科技有限公司厅 11 7 结束符 1EOF 7.6.2.7 校验指令（命令 ID：0009H） 该指令不需要从设备应答，从设备收到该指令后对电表做一次校验操作，并把操作结 果返回。 起始字节字段长度（字节）说明 6 校验码 1 7 结束符 3EOF 7.6.2.8 断电指令(命令 ID：000AH) 该指令需要从设备应答，从设备应答该指令后使电表断电。 起始字节字段长度（字节）说明 6 校验码 1 7 结束符 1EOF 7.6.2.上行数据格式上行数据格式 7.6.2.1 从控制器命令应答（命令 ID：0102H） 从控制器必须对主设备的某些指令应答，否则主设备超时后会重发，主设备根据重发 次数（默认2次）和重发间隔（默认3秒）重发。该指令无需主设备应答。 起始字节字段长度（字节）说明 6 命令ID 2 需要应答的命令ID(错误最高位逻辑1) 8 校验码 1 9 结束符 1EOF 7.6.2.2 设备当前时间（命令 ID：0103H） 该指令作为查询从设备当前时间信息指令（命令ID：F010H）对应的应答指令，该指令 需要主设备返回应答指令。 起始字节字段长度（字节）说明 6 时间 7 开始一个字节代表年(2012年为0x0C)， 第二个字节代表周，第三个字节代表 月，第四个字节代表日，第五个字节 代表小时，第六个字节代表分，第七 苏州元澄智能科技有限公司厅 12 个字节代表秒 13 校验码 1 14 结束符 1EOF 7.6.2.3 故障指令（命令 ID：0105H） 当电表设备出现故障时，采集器上传故障信息，该指令不需要上位机返回应答指令。 起始字节字段长度（字节）说明 6 数据 3 6，7表示回复的命令，8表示故障类型 9 校验码 1 10 结束符 3EOF 7.6.2.4 设备极值应答指令（命令 ID：0106） 该指令作为从设备最大值获取指令（命令ID:F005H）对应的应答信息，该指令需要主 控制器返回应答指令。 起始字节字段长度（字节）说明 6 最大值所包含 字节数 1 7 最大值整数值 - - 最大值小数位 数 1 - 最小值所包含 字节数 1 - 最小整数值 - - 最小小数位数 1 - 校验码 1 - 结束符 1EOF 7.6.2.5 电表电量信息上传指令（命令 ID：0107H） 该指令由从设备上传电表的电量信息，该指令需要设备返回应答指令。 起始字节字段长度（字节）说明 6 时间 7 开始一个字节代表年(2012年为0x0C)， 第二个字节代表周，第三个字节代表 月，第四个字节代表日，第五个字节 代表小时，第六个字节代表分，第七 个字节代表秒 13 当前电流 3 前两个字节以大端模式代表整数部分，