中恒主监控通讯协议(DNP3.0)

中恒主监控器通讯协议中恒主监控器通讯协议（DNP3.0）Ver 2.1 (暂定)本通讯协议适合杭州中恒电气股份有限公司的ZHM05等直流系统主监控器，对本协议中恒公司保留所有权利，如有变动，除非必要，恕不另行通知终端用户。1、结构模型DNP3.0规约是美国IEEE的电力工程协会(PES)在IEC的基础上制定的美国国家标准。DNP3.0通讯规约是基于OSI标准七层协议的四层(应用层，传输层，链路层，物理层)而设计的。用户数据用户数据应用层数据APDU用户过程应用层链路层物理层AH应用层数据APDUTH传输层数据TPDU传输层数据LPDULH传输层图1 各协议栈数据单元之间的关系2、物理层通讯方式：支持异步全双工RS232/半双工RS485通讯方式通讯速率：2400bps，4800bps，9600bps，19200bps字符格式：1位起始位、8位数据位、无校验位、1位停止位3、链路层3.1 帧格式FT305HLH64H长度L控制字C目的地址低字节DLo目的地址高字节DHi源地址低字节SLo源地址高字节SHiCRCLoCRCHi16字节数据1用户数据CRC1LoCRC1Hi116字节数据nCRCnLoCRCnHi长度L：指控制字，目的地址，源地址和用户数据的总长，不包含CRC字节，最小为5，最大为255。目的地址D：两个字节，低字节在前，是指数据所要到达的站的地址。源地址S： 两个字节，低字节在前，是指发出数据的站的地址。控制字C：格式如下D7D6D5D4D3D2D1D0DIRPRMFCBFCV功能码FC原发站到响应站RESDFC响应站到原发站DIR：1表示传输的方向是从主站到从站。0表示传输的方向是从从站到主站。PRM：1表示数据来自原发站。0表示数据来自响应站。FCB：帧计数位是用于防止帧丢失或者被重复的传送。每当成功地完成一次发送确认服务后该位就翻转一次，0、1交替，进行简单的纠错。FCV：帧计数有效位。1时表示本帧的FCB位有效。0忽略FCB位。DFC：此位是被用作防止响应站的缓冲区溢出。如果DFC被置为1，表示如继续向响应站传输数据，将使响应站的缓冲区溢出。监控器作为从站，只接收DIR=1,PRM=1的数据功能码FC：发自原发站的功能码功能码帧类型服务功能FCV位0发送期待确认远方链路复位01发送期待确认用户进程复位02发送期待确认链路测试13发送期待确认用户数据14发送不期待确认不用确认的用户数据09查询期待确认询问链路状态0 发自响应站的功能码功能码帧类别服务功能0确认肯定确认ACK1确认否定确认NAVK11响应报告链路状态用户数据：跟在报文头后面，每一块可包括1至16个字节的数据。如果数据的长度大于16个字节，则除了最后一个数据块，其他的数据块长度全为16字节CRC： 两个字节长，低字节在前。报文头和每个数据块后都有两个字节的CRC校验码，报文头的CRC校验项目包括START、长度、控制字、目的地址和源地址。4、传输层传输层的作用是当源发站和响应站之间所传输的信息大于一个链路协议数据单元（LPDU）的容量时，要将传输服务数据单元（TSDU）分解成几个传输协议数据单元（TPDUS）进行传输。主监控只接收FIN=1,FIR=1的帧。TPDUS的格式如下： THDataTH的格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0FINFIRSEQFIN：1表示这是数据的最后一帧。 0表示本帧不是数据的最后一帧。FIR：1表示本帧是数据的第一帧。 0表示本帧不是数据的第一帧。SEQ：表示本帧数据的序列号，用于防止帧丢失和重复。5、应用层DNP3.0的功能非常庞大，在实际应用中，这里仅仅用了其中的一些功能，未在这里列出所有功能。主监控只支持被动轮询的工作方式，不主动上送数据给RTU。如果链路层控制字的功能码要求确认时，先进行链路层确认，再进行应用层应答应用层的命令可以分成如下两类：应用层的请求命令，格式如下：（只有主站才能发请求命令）ReqHObjHDataObjHData其中ReqH 的格式如下： AC FCAC的格式：(主监控只接收FIN=1,FIR=1的帧)D7D6D5D4D3D2D1D0FINFIRCONSEQFIN：1表示这是数据的最后一帧。0表示本帧不是数据的最后一帧。FIR：1表示本帧是数据的第一帧。0表示本帧不是数据的第一帧。CON：1表示期望接收到一个确认。0表示不期望接收到一个确认。SEQ：表示本帧的序号。其中：015用作主站的请求和从站对主站请求的响应。1631用作从站的非请求响应。请求功能码：1读2写应用层的响应命令，格式如下：（只有从站才能发响应命令）RepHObjHDataObjHData其中RepH的格式如下： ACFCIIN1IIN2AC的格式如上所述响应功能码：0确认129对请求的响应IIN1表示的意义如下BIT 0：表示收到了主站的广播命令。BIT 1：表示1类数据准备好了。BIT 2：表示2类数据准备好了。BIT 3：表示3类数据准备好了。BIT 4：表示请求对时。BIT 5：表示子站的某些或全部数字输出置于当地方式。BIT 6：表示装置有故障。BIT 7：表示装置重新启动。IIN2表示的意义如下BIT 0：表示功能码未执行BIT 1：表示请求的数据对象未知。BIT 2：表示参数无效。BIT 3：表示事件缓冲区或其他缓冲区溢出。BIT 4：表示主站请求的操作正在执行。BIT 5：表示子站的配置遭到破坏。BIT 6：保留（设为0）。BIT 7：保留（设为0）。ObjH格式：对象限定字变程段对象： 定义了对象的组和格式。限定字：定义了变程段的意义。变程段：定义了对象的数量、开始和结束的指针或所讨论对象的识别符。对象字段格式：对象组0或对象变体请求方向对象变体响应方向限定字格式：D7D6D5D4D3D2D1D0RSIZEQCR：保留位，总是被设置为0。SIZE：当QC的值为11时，其含义如下0无效1表示有一个字节的标识码2表示有二个字节的标识码3表示有四个字节的标识码(其他保留)当QC的值不为11时，其含义如下0表示对象没有前缀的索引1表示对象有一个字节的前缀索引2表示对象有二个字节的前缀索引3表示对象有四个字节的前缀索引4表示对象前有一个字节标识对象的大小5表示对象前有二个字节标识对象的大小6表示对象前有四个字节标识对象的大小7保留QC：0表示在变程段内有一个字节的起始和结束索引1表示在变程段内有二个字节的起始和结束索引2表示在变程段内有四个字节的起始和结束索引3表示在变程段内有一个字节的绝对地址的标识符4表示在变程段内有二个字节的绝对地址的标识符5表示在变程段内有四个字节的绝对地址的标识符6没有变程段7表示在变程段内有一个字节数量值8表示在变程段内有二个字节数量值9表示在变程段内有四个字节数量值11当其他的QC都不适用或不能提供足够的标识信息时，就用此标识码去规定对象。(其他保留)6、数据对象列表6.1、二进制输入对象 （对象类项：0109）对象描述对象类型变体号类型单位二进制输入0101静态带状态的二进制输入0102静态不带时标的二进制变位输入0201事件带时标的二进制变位输入0202事件带相对时间的二进制变位输入0203事件6.2、二进制输出对象 （对象类项：1019）对象描述对象类型变体号类型二进制输出1001静态带状态的二进制输入1002静态控制继电器输出块1201静态方式控制块1202静态6.3、计数对象（对象类项：2029）对象描述对象类型变体号类型32位的二进制计数器2001静态16位的二进制计数器2002静态32位的增量计数器2003静态16位的增量计数器2004静态不带标志的32位的二进制计数器2005静态不带标志的16位的二进制计数器2006静态不带标志的32位的增量计数器2007静态不带标志的16位的增量计数器2008静态32位的冻结计数器2101冻结静态16位的冻结计数器2102冻结静态32位的冻结增量计数器2103冻结静态16位的冻结增量计数器2104冻结静态带冻结时间的32位的冻结计数器2105冻结静态带冻结时间的16位的冻结计数器2106冻结静态带冻结时间的32位的冻结增量计数器2107冻结静态带冻结时间的16位的冻结增量计数器2108冻结静态不带标志的32位的冻结计数器2109冻结静态不带标志的16位的冻结计数器2110冻结静态不带标志的32位的冻结增量计数器2111冻结静态不带标志的16位的冻结增量计数器2112冻结静态不带时标的32位事件变化计数器2201事件不带时标的16位事件变化计数器2202事件不带时标的32位事件变化的增值计数器2203事件不带时标的16位事件变化的增值计数器2204事件带时标的32位事件变化计数器2205事件带时标的16位事件变化计数器2206事件带时标的32位事件变化的增值计数器2207事件带时标的16位事件变化的增值计数器2208事件不带时标的32位冻结计数器事件2301冻结事件不带时标的16位冻结计数器事件2302冻结事件不带时标的32位冻结的增量计数器事件2303冻结事件不带时标的16位冻结的增量计数器事件2304冻结事件带时标的32位冻结计数器事件2305冻结事件带时标的16位冻结计数器事件2306冻结事件带时标的32位冻结的增量计数器事件2307冻结事件带时标的16位冻结的增量计数器事件2308冻结事件6.4、模拟量输入对象（对象类项：3039）对象描述对象类型变体号类型32位模拟量输入3001静态16位模拟量输入3002静态不带标志的32位模拟量输入3003静态不带标志的16位模拟量输入3004静态32位冻结模拟量输入3101冻结静态16位冻结模拟量输入3102冻结静态带冻结时间的32位冻结模拟量输入3103冻结静态带冻结时间的16位冻结模拟量输入3104冻结静态不带标志的32位冻结模拟量输入3105冻结静态不带标志的16位冻结模拟量输入3106冻结静态不带时标的32位模拟量变化事件3201事件不带时标的16位模拟量变化事件3202事件带时标的32位模拟量变化事件3203事件带时标的16位模拟量变化事件3204事件不带时标的32位冻结模拟量变化事件3301冻结事件不带时标的16位冻结模拟量变化事件3302冻结事件带时标的32位冻结模拟量变化事件3303冻结事件带时标的16位冻结模拟量变化事件3304冻结事件6.5、模拟量输出对象（对象类项：4049）对象描述对象类型变体号类型32位模拟量输出状态4001静态16位模拟量输出状态4002静态32位模拟量输出块4101静态16位模拟量输出块4102静态6.6、时间对象（对象类项：5059）对象描述对象类型变体号类型时间和日期5001带有时间间隔的时间和日期5002CTO时间和日期5101非同步的CTO时间和日期5102不精确的时间延迟5201精确的时间延迟52026.7、级类对象（对象类项：6069）对象描述对象类型变体号类型0类数据60011类数据60022类数据60033类数据60046.8、文件对象（对象类项：7079）对象描述对象类型变体号类型文件标志符70016.9、设备对象（对象类项：8089）对象描述对象类型变体号类型内部信号8001存储对象8101装置简表8201保密登记对象8301保密登记对象描述83026.10、应用程序对象（对象类项：9099）对象描述对象类型变体号类型应用程序识别符90016.11、其他数码对象（对象类项：100109）对象描述对象类型变体号类型短浮点10001长浮点10002扩展浮点10003小包装的二进制编码的十进制数10101中包装的二进制编码的十进制数10102对象类型0与255保留不用，其他对象类项作为日后扩展使用7、支持的命令7.1、复位链路发送:START（0564H）05HC0H目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）响应:START（0564H）05H00H目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）所发的命令中的链路层的控制字的功能码要求确认时，则做链路层确认。一般不要选用需链路层确认命令，复位链路、复位用户进程、链路测试只做确认不进行实际操作。7.2、链路状态发送:START（0564H）05HC9H目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）响应:START（0564H）05H0BH目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）7.3、对时(写入时间，一般延迟不超过1秒，不再提供延迟测量)发送:START（0564H）12HC4H目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）TH（一个字节）AC（一个字节）02H32H01H07H01H时间(毫秒，从1970年1月1日0时开始，六个字节)CRC（两个字节）响应:START（0564H）0AH44H目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）TH（一个字节）AC（一个字节）81HIIN（两个字节）CRC（两个字节）其他写命令类似7.4、读数据发送: (一般限定词使用06H，读取此组全数据)START（0564H）LENGTHC4H目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）TH（一个字节）AC（一个字节）01H(读功能码)对象组(一个字节)对象变体(一个字节)限定词(一个字节)变程段(由限定词决定)CRC（两个字节）响应:START（0564H）LENGTH44H目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）TH（一个字节）AC（一个字节）81HIIN（两个字节）对象组(一个字节)对象变体(一个字节)限定词(一个字节)变程段(由限定词决定)数据对象组(一个字节)对象变体(一个字节)限定词(一个字节)变程段(由限定词决定)数据CRC（两个字节）7.5、应用层确认所发命令时在信息中将AC中的CON位置1时，对其进行应用层确认START（0564H）0AH44H目的地址（两个字节）源地址（两个字节）CRC（两个字节）TH（一个字节）AC（一个字节）00HIIN(两个字节)CRC（两个字节）8、数据定义对象组对象变体序号描述说明0101:=BS10.0:=正常:=告警0开关1状态1开关2状态2开关3状态299开关300状态300开关1告警状态301开关2告警状态302开关3告警状态599开关300告警状态600电池开关断开故障601电池熔丝断开故障602绝缘监测发生故障603电池巡检发生故障604充电开关断开故障3004:=I160.15除非特别说明，为实际值*100一组1号电池电压实际值*10001一组2号电池电压119一组120号电池电压120二组1号电池电压121二组2号电池电压239二组120号电池电压2401号模块状态模块状态：BS115:= 模块配置 :=未配:=配置BS114:= 模块类型 := (-2-3) :=(-4)BS113:= 运行状态 :=待机 :=运行BS112:= 故障状态:=正常 :=故障CP0.11:=BS1n:=故障码BS111:=模块通讯故障 其他详见模块说明书2411号模块电流2422号模块状态2432号模块电流2443号模块状态2453号模块电流29830号模块状态29930号模块电流30031号模块状态30131号模块电流30232号模块状态30332号模块电流304交流一路a电压305交流一路b电压306交流一路c电压307交流二路a电压308交流二路b电压309交流二路c电压310交流A相电流311交流B相电流312交流C相电流313交流工作状态0x30不工作； 0x31一路工作0x32二路工作；其他未知314一路合母电压315一路合母电流316一路控母电压317一路控母电流318一路电池端压319一路电池电流320一路总电流321电池一组状态0浮充1均充2均充延时3放电测试4放电322二路合母电压323二路合母电流324二路控母电压325二路控母电流326二路电池端压327二路电池电流328二路总电流329电池二组状态0浮充1均充2均充延时3放电测试4放电330电池屏一温度331电池屏二温度332母线1正对地电压333母线1负对地电压334母线2正对地电压335母线2负对地电压336母线3正对地电压337母线3负对地电压338母线4正对地电压339母线4负对地电压340接地故障1支路号支路号1-480，所有主控统一编号，每个主控120支路，支路号为0表示无接地故障电阻值实际值*10(单位：K)341接地故障1电阻值342接地故障2支路号343接地故障2电阻值344接地故障3支路号345接地故障3电阻值346接地故障4支路号347接地故障4电阻值以上只读，写入无效，以下信息可读写1000交流过压设定值1001交流欠压设定值1002合母过压值1003合母欠压值1004控母过压值1005控母欠压值1006绝缘投切电压门限1007绝缘接地电阻门限1008温度补偿值1009电池组一电池节数实际节数，不大于1201010电池组二电池节数实际节数，不大于1201011单电池电压过压值实际值*1001012单电池电压欠压值实际值*1001013电池端压过压值1014电池端压欠压值1015电池组充电限流1016浮充电流触发值1017均充电流触发值1018均充限时值实际值*10(单位：小时)1019均充延时值实际值*10(单位：小时)1020定期均充时间实际值*10(单位：天)1021浮充电压设置值1022均充电压设置值1023控母电压设置值50010对时读取无效80010IIN1_01IIN1_12IIN1_23IIN1_34IIN1_45IIN1_56IIN1_67IIN1_79、校验计算const WORD dnp3CRCTable = 0x0000, 0x365E, 0x6CBC, 0x5AE2, 0xD978, 0xEF26, 0xB5C4, 0x839A, 0xFF89, 0xC9D7, 0x9335, 0xA56B, 0x26F1, 0x10AF, 0x4A4D, 0x7C13, 0xB26B, 0x8435, 0xDED7, 0xE889, 0x6B13, 0x5D4D, 0x07AF, 0x31F1, 0x4DE2, 0x7BBC, 0x215E, 0x1700, 0x949A, 0xA2C4, 0xF826, 0xCE78, 0x29AF, 0x1FF1, 0x4513, 0x734D, 0xF0D7, 0xC689, 0x9C6B, 0xAA35, 0xD626, 0xE078, 0xBA9A, 0x8CC4, 0x0F5E, 0x3900, 0x63E2, 0x55BC, 0x9BC4, 0xAD9A, 0xF778, 0xC126, 0x42BC, 0x74E2, 0x2E00, 0x185E, 0x644D, 0x5213, 0x08F1, 0x3EAF, 0xBD35, 0x8B6B, 0xD189, 0xE7D7, 0x535E, 0x6500, 0x3FE2, 0x09BC, 0x8A26, 0xBC78, 0xE69A, 0xD0C4, 0xACD7, 0x9A89, 0xC06B, 0xF635, 0x75AF, 0x43F1, 0x1913, 0x2F4D, 0xE135, 0xD76B, 0x8D89, 0xBBD7, 0x384D, 0x0E13, 0x54F1, 0x62AF, 0x1EBC, 0x28E2, 0x7200, 0x445E, 0xC7C4, 0xF19A, 0xAB78, 0x9D26, 0x7AF1, 0x4CAF, 0x164D, 0x2013, 0xA389, 0x95D7, 0xCF35, 0xF96B, 0x8578, 0xB326, 0xE9C4, 0xDF9A, 0x5C00, 0x6A5E, 0x30BC, 0x06E2, 0xC89A, 0xFEC4, 0xA426, 0x9278, 0x11E2, 0x27BC, 0x7D5E, 0x4B00, 0x3713, 0x014D, 0x5BAF, 0x6DF1, 0xEE6B, 0xD835, 0x82D7, 0xB489, 0xA6BC, 0x90E2, 0xCA00, 0xFC5E, 0x7FC4, 0x499A, 0x1378, 0x2526, 0x5935, 0x6F6B, 0x3589, 0x03D7, 0x804D, 0xB613, 0xECF1, 0xDAAF, 0x14D7, 0x2289, 0x786B, 0x4E35, 0xCDAF, 0xFBF1, 0xA113, 0x974D, 0xEB5E, 0xDD00, 0x87E2, 0xB1BC, 0x