电表通讯—邬

1、南京凯盛自电部技术交流讲义概述硬件组态配置软件编程实地硬件连接 本讲义主要讲述了如何完成与水泥厂电气设计中智能电表的数据通信，从而实现对于水泥工艺段电能的分段累计。 具体工程中控制系统为ABB与西门子时，总线通讯协议为PROFIBUS-DP，而智能电表支持通讯协议为Modbus-RTU ，所以需借助中间协议转换产品实现对电表数据的采集。本讲义也主要围绕协议转换器的配置及使用来展开的。 以下示例为ABB 800F系统配置奥威尔机电AWMD/DP-8A协议转换产品，示例工程安阳湖波水泥项目。 AWMD/DP-8A协议转换产品应用示网络图u导入GSD文件u在PROFIBUS-DP总线上加入该节点u配

2、置节点信息u配置状态字和控制字u配置具体需要采集的数据（与智能电表的设置一致）u硬件组态配置需与实际硬件设置一致。u此转换器最多能配置的Modbus-RTU报文数为37条，最大数据量为输入输出各224字节，其它产品需查阅其说明资料。u配置起始地址的时候请区分是否为十进制，电表说明资料中往往为十六进制，且有的电表地址有偏移一位的可能。u如需配置从站监测功能，请插入在最后的位置。注意 在开始讲软件编程前，我们先来了解下协议转换器的状态字和控制字通信状态字通信状态字Status 说明：正常情况，D0位是0 和1 交替变化，其他位如果出现1，证明Modbus通讯有问题。通信控制字通信控制字Contro

3、l说明：一般使用仅仅需要你将D0 置1，启动AWMD/DP-8A 发送Modbus 报文即可。状态字故障分析:D4D1：异常应答如果不为0，说明你发出去的Modbus 报文对于被访问设备来说是无效的，有可能是地址超限，或者写给设备的值是非法的。解决此问题的方法就是一定要弄清楚你要访问的数据是什么，寄存器地址是多少？被设置的值有没有范围限制等等D5：等待超时，可以将总线空闲时间调大！D6：CRC 校验错，可能用户编写的CRC高低字节反了，或者在没有完整收到一帧报文也会出现CRC错，这时候我们可以通过串口调试助手或者Modsim32 之类监控一下报文。D7：奇偶校验错，接口没有设置的一致！波特率和

4、奇偶校验没有和设备的相一致。 了解了状态字与控制字后，我们可以分别给控制字与状态字定义一个对应的一字节变量，程序中控制字变量D0位一直赋值1用来启动Modbus发送接收，状态字可以用来监控分析通讯故障。 接下来可以为每个电能数据分配个双字变量，这个变量就为我们需要采集的电能数据，检验其数值正确性，请与现场电表显示屏比对。 当然这里我们可能会遇到智能电表数据存储格式不一的问题：具体以智能电表说明为依据，以上为两种常用的电表电能存储方式u格式为浮点型的时候，这时最简便，我们直接定义变量Real实数型即可。u格式为整数型的时候，常用做法可以定义两个Word单字型变量，然后需考虑其两个字的上下位置关系

5、，多数情况下，这两个字是需要颠倒存放的。u智能电表中读电能应该读取正向有功电能，读取电流一般为三相平均电流。u读取数据分一次侧与二次侧，一次侧为实际数据，二次侧需乘上电流比（CT）与电压比（PT）注意 PROFIBUS-DP接口采用标准9针D形PROFIBUS 插座，协议转换器上有Profibus 地址设置拨码（采用的是8421 码）。 Modbus端采用标准的RS485 接口，其性能与PROFIBUS 接口端完全一致，但由于PROFIBUS总线用的为标准DP线，而Modbus总线现场用的往往为普通屏蔽双绞线，所以这边简述本产品RS485 特性： RS485 RS485 传输技术基本特征传输技

6、术基本特征 网络拓扑：线性总线，两端有有源的总线终端电阻； 传输速率：2400 bit/s57.6Kbit/s； 介质：屏蔽双绞电缆，也可取消屏蔽，取决于电磁环境的条件（EMC）； 站点数：每分段32 个站（不带中继），最多可达到127 个站（带中继）； 插头连接：5 端子： RS485 RS485 传输设备安装要点传输设备安装要点 全部设备均与RS485总线连接； 每个分段上最多可接32个站； 每段的头和尾各有一个总线终端电阻，两个总线终端电阻应该有电源。 电缆最大长度取决于传输速率。如使用A型电缆，传输速率187.5K 时与电缆最大长度为1200M。 如用屏蔽编织线和屏蔽箔，应在两端与保护接地连接，并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖，以保持良好的传导性，另外建议数据线与高压线隔离。 RS485 RS485 终端电阻连接方式终端电阻连接方式u依据水泥厂实际情况，每条Modbus总线上最好不要挂电表数太多，不超20个。u实际操作过程中，协议转化器端终端电阻内置，只需短接接线即可完成；电气室与PLC室较近，且我们电气设计中挂的电表数量较少，所以即使另一端没有终端电阻的情况，也能进行通讯。u电表上的接线口A,B可能需协议转换器上的A,B端接线正负相反，金鲤与湖波现场均出现此现象。注