Alpha通讯技术手册

_IEC AlphaCommunications ProtocolFor Meter Reading2002.3本文件为ABB公司专有信息，未经得ABB公司书面许可，不得复制、传播。ABB 版权所有目 录1. 硬件接口2. IECAlpha表的编程要求3. Alpha表与主站的数据交换过程4. CRC冗余校验码计算源程序5. 加密口令字计算源程序1. 硬件接口IEC Alpha表的485通讯口的接线端子如下图所示：AIN ALPHA 电表 485 口终端连线30 发+ (连到转换器 Rx +)31 发 (连到转换器Rx -)32 收 + (连到转换器 Tx +)33 收 (连到转换器Tx -)如主站端为二芯485通讯口，则应将Alpha表的R、T及R、T分别短接，再并联至主站的485接口。如主站端为四芯422通讯口，则应将Alpha表的各端子与主站一一对接。最多可并联32台Alpha表于一485总线上。具体接线如图：2.IECAlpha表的编程要求欲与IEC Alpha表通讯，必须先使用PC机AlphaPlus编程抄表软件对Alpha表的远方通讯 参数进行设置。 具体步骤如下：1. Alpha表上电2. 在PC机和Alpha表之间连好光电头3. PC机上电, 进入AlphaPlus编程抄表软件C:cd aplusC:APLUSaplus4.设置Alpha表485口通讯波特率和表号(下列各行均表示对应菜单选项)通过ABB AlphaPlus软件，AlphaPlus Main Menu（输入缺省密码：alpha ）- Program/Read - Special Tasks - Change Remote Definition 。注意： 如果为AIN ALPHA电能表485口通过 RS485/RS232 转换器直接连到计算机，设置表号和波特率，表号的范围从1-254，不能设成零。如果AIN ALPHA电能表485口通过 RS485/RS232 转换器，转换器再通过Modem连接电话线方式下，表号设为零时，电表将对Modem进行初始化，如为单个电表，表号必须设置为零，如为多表并联，有且只能有一块表地址设成零，其余表号的范围从1-254。3.Alpha表与主站的数据交换过程Alpha表与主站的异步通讯字符格式为：1个起始位，8个数据位，1个停止位，无校验 。Alpha表的所有通讯报文以报文头“02”开始，以CRC冗余校验码结束，其余各字节包括功能码、数据长度、电表数据等。具体各报文的含义请参阅资料的ABB Protocol Field Definitions和ABB Protocol Message Formats章节。通讯伊始，由主站与Alpha表进行握手。握手成功后，主站可读Alpha表数据，最后， 由主站发结束通讯命令终止通讯。常用的命令格式: 1. 继续读命令 Alpha 表在读数据时，是以数据块的形式进行传送的。每个数据块最多64个字节， 当实际数据超出时，应使用此命令继续读。 发送: 02 81 E7 CB 接收: 02 81 ACK/NAK STAT LEN DATA CRCH CRCL ACK/NAK 通讯状态 0 ACK: 正确1-7 NAK: 错误1， NAK，CRC校验错2， NAK，该功能为通信锁定3， NAK，不合法的命令，同步或长度4， NAK，帧错误5， NAK，超时6， NAK，口令错7， NAK，计算机发NAKE， NAK，IEC1107C通讯方式 STAT 电表状态码 其中状态字各位的含义如下： B7=1，出现自动月存储或需量复位B6=1，出现季节变换B5=1，出现失电B4=0，缺省B3=1，写保护B2=1，特征配置改变B1=1，需量复位B0=1，出现时钟变换 LEN 数据长度 DATA 数据 CRCH CRCL CRC校验码 2. 功能命令 发送: 02 18 FUNC PAD LEN DATA CRCH CRCL 接收: 02 18 ACK/NAK STAT CRCH CRCL 主要的FUNC 01 密码检测 02 设置时间06 握手 3. 读class数据 发送: 02 05 PAD LENH LENL OFSH OFSL CLASS CRCH CRCL 接收: 正确 02 05 00 STAT LEN DATA CRCH CRCL 错误 02 05 NAK STAT CRCH CRCL Alpha 表常用的一些数据块介绍有关计费的数据块：CLASS 0 主要的电表常数UKH 3 每转的电量Kh（单位wh） BCD码,格式 999.999 UPR 1 每转的脉冲数 P/R BCD码,格式 99UKE 5 每脉冲代表的电量 Ke（单位kwh） BCD码,格式 9999.INTNORM 1 常规模式的区间长度 1-3C HexINTTEST 1 测试模式的区间长度DPLOCE 1 所有电能的小数位 DPLOCD 1 所有需量的小数位。利用ALPHA PLUS 设表软件可设 成0-4位小数，软件默认小数位为2。NUMSBI 1 每个区间包含的子区间数VTRATIO 3 VT的值。BCD码,格式 9999.99CTRATIO 3 CT的值。BCD码,格式 9999.99XFACTOR 4 CT*VT的值。BCD码,格式 SPARES 15CLOCKS 1 40 CLASS 2 识别数据和需量常数。注意此数据块长度与规约不符。 UMTRSN 5 电表的ID号。BCD码,格式 实际电表只使用了后八位数字。SPARES 48 有定义，忽略。EBLKCF1 1 定义了CLASS 11中BLOCK1所对应的计量量。KW-del80KW-rec40KW-sumC0KVAR-del3KVAR-recCKVAR-sumFKVAR-Q11KVAR-Q22KVAR-Q34KVAR-Q48KVAR-Q1+49KVAR-Q2+36KVA-Q181KVA-Q242KVA-Q344KVA-Q488KVA-Q1+489KVA-Q2+346EBLKCF2 1 定义了CLASS 11中BLOCK2所对应的计量量。 SPARES 29 有定义，忽略。EBLKCF3 1 定义了CLASS 11中BLOCK3所对应的计量量。 EBLKCF4 1 定义了CLASS 11中BLOCK4所对应的计量量。 SPARES 18 有定义，忽略。 104CLASS 11 当前计费数据 TOU block 1 dataAKWH1 7 A费率电量。BCD码，格式 999 小数位数由CLASS 0 中的DPLOCE+6决定。AKW1 3 A费率的最大需量。BCD码，格式 小数位数由CLASS 0 中的DPLOCD决定。 ATD1 5 A费率的最大需量发生的时间。BCD码，年月日时分 AKWCUM1 3 累计需量值。BCD码，格式 小数位数由CLASS 0 中的DPLOCD决定。 AKWC1 3 需量伴随值。BCD码，格式 ALPHA PLUS 软件可设，当A费率的最大需量发生时 其它计量量的值。小数位数由CLASS 0 中的DPLOCD 决定。BKWH1 7BKW1 3BTD1 B费率 BKWCUM1 3BKWC1 3 CKWH1 7CKW1 3CTD1 5 C费率CKWCUM1 3CKWC1 3 DKWH1 7DKW1 3DTD1 5 D费率DKWCUM1 3DKWC1 3 TOU block 2 data 84 同上TOU block 3 data 84 同上TOU block 4 data 84 同上 Quadrant KVARh dataEKVARH4 7 总的Q4象限无功。BCD码，格式 999 小数位数由CLASS 0 中的DPLOCE+6决定。EKVARH3 7 总的Q3象限无功。BCD码，格式 999 小数位数由CLASS 0 中的DPLOCE+6决定。 EKVARH2 7 总的Q2象限无功。BCD码，格式 999 小数位数由CLASS 0 中的DPLOCE+6决定。EKVARH1 7 总的Q1象限无功。BCD码，格式 999 小数位数由CLASS 0 中的DPLOCE+6决定。EAVGPF 2 平均功率因数。 BCD码，格式 9.999 366注意: 在通讯时发出读CLASS 11 命令后,电表会以每块42个字节发回数据。CLASS 12 前期计费数据，与CLASS 11基本相同，只是在开始多两个字节。注意：在通讯时发出读命令后,电表会以每块64个字节发回数据。 前2个字节： MSNDX 1 B7B4 下月索引，0-14 B3B0 历史月索引，0-14 MSSTAT 1 B7B4 存储月份数，0-15 B3B0 上月数，1-12 有关负荷曲线的数据： CLASS 14 SPARE 3 未用。 RLPACAL 1 负荷曲线缩小系数。电表记录负荷单位时间最大为16351，如 超出电表将报错，应选择合适的缩小系数以避免记录负荷超出。 实际负荷数=记录负荷数RLPACAL LPLEN 1 负荷曲线时间区间。1-60分钟。 DASIZE 2 负荷曲线天记录长度。0-4096字节。 DASIZE=（1440LPLEN ）CHANS2+6 LPMEM 1 负荷曲线记录天数，1-255。 LPMEMLPLMEM-（EVSIZE7）DASIZE LPLMEM为电表的总容量，EVSIZE7为事件记录占用的内存。 CHANS 1 负荷曲线通道数，1-8。 IO01FLG 1 负荷曲线通道1记录的量。 0=不用 1=KW-DEL 有功正向 2=KW-REC 有功反向 3=KVAR-DEL 无功正向 4=KVAR-REC 无功反向 5=KVAR-Q4 第四象限无功 6=KVAR-Q3 第三象限无功 7=KVAR-Q2 第二象限无功 8=KVAR-Q1 第一象限无功 9=TOU BLOCK1 第一个计量量,看CLASS 2中的EBLKCF1 10=TOU BLOCK2 第二个计量量,看CLASS 2中的EBLKCF2 11=TOU BLOCK3 第三个计量量,看CLASS 2中的EBLKCF3 12=TOU BLOCK4 第四个计量量,看CLASS 2中的EBLKCF4 IO02FLG 1 负荷曲线通道2记录的量。 IO03FLG 1 负荷曲线通道3记录的量。 IO04FLG 1 负荷曲线通道4记录的量。 IO05FLG 1 负荷曲线通道5记录的量。 IO06FLG 1 负荷曲线通道6记录的量。 IO07FLG 1 负荷曲线通道7记录的量。 IO08FLG 1 负荷曲线通道8记录的量。 SPARE 24 未用。 CL14CKS 1 校验和。 42 CLASS 17 负荷曲线数据块长度是不定的，由CLASS 14中的数据决定。 负荷曲线某天数据结构如下：LPRECDATE 3 年 + 月 + 日 1字节 1字节 1字节 LPDATEFL 1 SPARE+星期数+节日+时间 3位 3位 1位 1位 Sunday=1,Monday=2Saturday=7 Holiday=1,Nonholiday=0SPARE 1 空LPRECCKSUM 1 校验和LPDAYR XX 天记录数据其中天记录数据的长度XX=1440（每天分钟数）LPLEN（时间区间）通道数2 天记录数据=区间1记录+区间2记录+区间n记录（区间个数=1440/时间区间） 区间记录=通道1记录+通道2记录+通道chans记录（通道数最多为8个） 2chans个字节 通道记录=事件记录+负荷脉冲数（1个通道记录2个字节） 2字节 1位 15位 总负荷曲线数据=天记录+天记录+天记录+天记录 （天记录的个数由CLASS 14中的LPMEM决定） 发出读CLASS 11 的命令后, 电表会以每块64个字节发回数据。注意计算CLASS 11的长度，如超出实际长度继续读，会将无用的数据读回影响数据准确。 通讯示例 主 站 Alpha表每0.5秒发一次握手命令，直至Alpha表回答。握手的命令格式为：02 18 06 00 01 DATA(1) CRCH CRCL其中DATA为设表时给电表分配的设备号1位。 回应15个字节 02 identification(8) key(4) CRCH CRCL 密码检验命令02 18 01 04 password(4) crcpassword是根据口令密钥key和通过软件设置的远程通讯口令计算出的口令。 回答口令正确 02 18 00 00 00 07 AA 读class 0 02 05 00 00 00 00 00 00 F6 01 class 0 的数据(40个字节) 读 class 202 05 00 00 00 00 00 02 D6 43 class 2 的数据(64+40=104个字节) 02 05 00 00 40 00 02 29 77 21 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 00 00 00 01 00 00 00 80 0B 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 05 18 23 81 80 40 00 80 0C 15 05 00 E4 00 00 26 14继续读class 202 81 E7 CB 02 81 00 00 A8 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 C0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 24 AC F0读 class 1102 05 00 00 00 00 00 0B 47 6A class 11 的数据(42*8+30=366个字节) 02 05 00 00 2A 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 91 70继续读class 1102 81 E7 CB 02 81 00 00 2A 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 74 27 . . . . . . . . . . . . 读 class 1202 05 00 00 00 00 00 0C 37 8D class 12 的数据(64*5+48=368个字节) 02 05 00 00 40 55 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 BF E6 继续读class 1202 81 E7 CB 02 81 00 00 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 9D E6 . . . . . . . . . . . . 读CLASS 1402 05 00 00 00 00 00 0E 17 CF CLASS 14 的数据（42个字节） 02 05 00 20 AA 00 00 00 01 0F 03 06 24 04 01 02 03 04 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 B4 44读CLASS 1702 05 00 00 00 00 00 11 F4 11 CLASS 17 的数据 02 05 00 00 40 00 06 13 0C 00 F7 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F 00 00 06 13 23 32 14 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 7F FF 8E 4A. . . . . . . . . . . . 更改时间(当前时间20:05:30)02 18 02 00 03 20 05 30 74 8C 修改正确 02 18 00 00 07 AA需量复位02 08 01 F7 E8 复位正确 02 08 00 00 44 C9结束通讯02 80 F7 EA 4.CRC冗余校验码计算源程序#include stdio.h#include stdlib.h#include string.h#include conio.hvoid main()unsigned int iTemp =0;printf(Get the number of the byte?);int nByte;scanf(%d,&nByte);unsigned int byte100;for(int i = 0;inByte;i+)printf(Get the byte No.%d,i);scanf(%02x,&bytei);for(i=0;inByte;i+)iTemp = (bytei8);for(int j=0;j8;j+)int flag = iTemp & 0x8000;iTemp = 1;if(flag)iTemp = 0x1021;printf(The number is %04xrn,iTemp); getch();5.加密口令字计算源程序根据密匙key与远程通讯口令来计算加密口令字：#include #include int main(int argc, char * argv)unsigned long pword;/* Password */char*stopper;/* required by strtoul */inti;/* loop index */intj, k = 0;/* used to simulate rotate */* through carry */unionunsigned longkey ;/* encrypti