PND系列485通信规约(ModBus)2014.03.21

1、PND系列保护测控装置通信规约 南京禾东电力科技有限公司 2012-8* 南京禾东电力科技有限公司对该说明书有可能修改，请注意版本更新！版权所有，未经本公司之书面许可，本手册中任何段落、章节内容均不得被摘抄、拷贝或以任何形式复制与传播，否则一切后果由违者承担。本公司保留一切法律权利。注意CAUTION: 该装置必须有专业人员进行安装与检修 在对该装置进行任何内部或外部操作前、必须切断输入信号和电源； 始终使用合适的电压检测装置来确定仪表各部位无电压 提供给该装置的电参数需在额定范围内下述情况会导致装置损坏或装置工作的异常: 辅助电源电压超范围 配电系统频率超范围 电流或电压输入极性不正确 带电

2、拨通信插头 未按要求连接端子连线PND2000保护测控装置通信规约目 录5.通讯规约15.1. 规约简述15.2. 通讯举例说明25.3. 通讯地址表75.4 数据转换13PND2000保护测控装置通信规约5.通讯规约5.1. 规约简述Modbus通讯规约被广泛的作为系统集成的标准。当通讯命令发送至仪器时，符合相应地址码的设备接收通讯命令，读取信息，如果没有出错则执行相应的任务，然后把执行结果返送给发送者；如果出错则返送错误报告信息（CRC16校验码出错则不返送任何信息）或者不返送任何信息。其通讯数据帧格式如下：地址码功能码数据区校验码8位8位N×8位16位CRC地址码：地址码是信息

3、帧的第一个字节（8位），从0到255。这个字节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从机才能相应回送。当从机回送信息时，相应的地址码表明该信息来自于相应地址的从机。功能码：主机发送的功能码告诉从机执行怎么样的任务,从机的功能码则表明从机响应主机相应任务进行了操作。Modbus通讯规约定义的功能码为01H到7FH，多功能电力仪表使用了其中一部分功能码。下表列出了所用到的功能码的具体含义及操作。代码(Hex)含 义操 作01H读状态量输出读取一路或多路开关量输出状态数据（遥控）02H读开关量输入读取一路或多路开关量状态输入数 （遥信）0

4、3H读取数据读取指定寄存器开始的一个或多个数据05H写开关量输出控制一路继电器“合/分”输出，遥控06H写单个寄存器把设置的单个数值写入指定的寄存器10H写多个寄存器把设置的多个数值写入指定的寄存器22H时钟对时广播把设置的时间值写入网络内的从机注：如果从机发送的功能码的最高位是1（功能码>127），则表明从机没有响应操作或发送出错。数据区：数据区是根据不同的功能码而不同。数据区可以是实际数值，设置点，主机发送给从机或从机发送给主机的地址。数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息，这些信息可以是数值、参考地址等等。例如，功能码告诉从机读取寄存器的值，则数据区必须包含要读取的寄

5、存器的起始地址及读取长度。如果功能码告诉从机设置某些连续寄存器的值，则数据区还要包含这些数值。对于不同的从机，地址和数据信息可能都不相同。校验码：校验码可用于主机或从机判断接受信息是否出错。有时由于电子噪音或其它一些干扰，信息在传输过程中会发生细微的变化，这时自己根据信息计算所得的检验码与信息中包含的校验码就会不一致，从而判断接受信息出错。校验码保证了主机或从机对在传送中出错的信息不起作用，增加了系统的安全和效率。校验码采用CRC-16校验方法。计算CRC码的步骤为：(1).预置16位寄存器为FFFFH。称此寄存器为CRC寄存器；(2).把第一个8位数据与CRC寄存器的低位相异或，把结果放于C

6、RC寄存器；(3).把寄存器的内容右移一位(朝低位)，用0填补最高位，检查最低位；(4).如果最低位为0：重复第3步(再次移位)如果最低位为1：CRC寄存器与多项式A001（1010 0000 0000 0001）进行异或；(5).重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；(6).重复步骤2到步骤5，进行下一个8位数据的处理；(7).最后得到的CRC寄存器即为CRC码。(CRC码 = CRC_L + CRC_H)出错返送：从主机接收到的信息如有CRC错误，则将被忽略。从机返送的错误码的格式如下：地址码 ： 1字节 功能码 ： 1字节（最高位为1）错误码 ： 1字节 CRC码

7、 ： 2字节响应回送如下出错命令。81 非法的数据5.2. 通讯举例说明5.2.1 功能码“01”：读1路或多路开关量输出状态例如：主机要读取地址为01，输出状态量OUT1，OUT2 的输出状态。从机（XXX1）数据寄存器的地址和数据为：起始位地址DO寄存器数据(16进制)备 注000002DO2输出状态为“1”，DO1输出状态为“0”主机发送的报文格式：主机发送字节数发送的信息备 注从机地址101 发送至地址为01的从机功能码101 读开关量输出状态起始BIT位20000 起始BIT位地址为0000读数据长度20002 读取2路继电器输出状态位CRC码2BDCB由主机计算得到CRC码从机（X

8、XX1）响应返回的报文格式：从机响应字节数返回的信息备 注从机地址101 来自从机01功能码101 读开关量输出状态数据长度101 1个字节（8个BIT位）OUT状态数据102OUT寄存器内容bit0对应OUT1DO2输出状态为“1”，DO1输出状态为“0”CRC码2D049 由XXX1仪表计算得到CRC码5.2.2 功能码“02”：读1路或多路开关量输入状态 例如：主机要读取地址为01，开关量IN1IN4的输入状态。从机（XXX1）数据寄存器的地址和数据为：起始DI地址DI寄存器数据（16进制）备 注00000BIN1/IN2/IN4状态为“1”，DI3状态为“0”主机发送的报文格式：主机发

9、送字节数发送的信息备 注从机地址101 发送至地址为01的从机功能码102 读开关量输入状态起始BIT位20000 起始BIT位地址为0000读数据长度20004 读取4路开关量输入状态位CRC码279C9由主机计算得到CRC码从机（XXX1）响应返回的报文格式：从机响应字节数返回的信息备 注从机地址101 来自从机01功能码102 读开关量输入状态数据长度105 1个字节（8个BIT位）DI状态数据1DI01个字节（8个BIT位）BIT0 BIT7：分别对应外部开入1至外部开入8DI状态数据1DI1BIT0 BIT3：分别对应外部开入9至外部开入12BIT4：控制回路断线; BIT5：PT断

10、线EVT状态数据1EVT0对应保护事件表，按顺序排列（见下表）EVT状态数据1EVT1对应保护事件表，按顺序排列（见下表）EVT状态数据1EVT2对应保护事件表，按顺序排列（见下表）CRC码2E04F 由XXX1保护计算得到CRC码PND3204 遥信回码 报文举例01 02 05 00 30 00 00 00 AD 52 ：控制回路断线，PT断线保护事件表（PND3101线路保护测控装置）事件代码名称事件代码名称EVT0 BIT0电流段动作EVT1 BIT6保护启动EVT0 BIT1电流段动作EVT1 BIT7低压解列EVT0 BIT2电流段动作EVT2 BIT0准同期合闸动作EVT0 BI

11、T3零流段动作EVT2 BIT1二次重合闸动作EVT0 BIT4零流段动作EVT2 BIT2事件结束号EVT0 BIT5零流段动作20EVT0 BIT6重合闸动作21EVT0 BIT7低周动作22EVT1 BIT0过负荷动作23EVT1 BIT1开关不跳闸24EVT1 BIT2电流反时限动作25EVT1 BIT3零序反时限动作26EVT1 BIT4电流加速段动作27EVT1 BIT5零流加速段动作28保护事件表（PND3204厂用变压器）事件代码名称事件代码名称EVT0 BIT0电流段动作EVT1 BIT6保护启动EVT0 BIT1电流段动作EVT1 BIT7低电压动作EVT0 BIT2电流段

12、动作EVT2 BIT0准同期合闸动作EVT0 BIT3零流段动作EVT2 BIT1二次重合闸动作EVT0 BIT4零流段动作EVT2 BIT2低侧零流段动作EVT0 BIT5零流段动作EVT2 BIT3低侧零流段动作EVT0 BIT6重合闸动作EVT2 BIT4低侧零流段动作EVT0 BIT7低周动作EVT2 BIT5低侧零序反时限动作EVT1 BIT0过负荷动作EVT2 zBIT6事件结束号EVT1 BIT1开关不跳闸24EVT1 BIT2电流反时限动作25EVT1 BIT3零序反时限动作26EVT1 BIT4电流加速段动作27EVT1 BIT5零流加速段动作28保护事件表（PND3904P

13、T保护装置）事件代码名称事件代码名称EVT0 BIT0IPT过压I段EVT1 BIT6保护启动EVT0 BIT1IPT过压II段EVT1 BIT7低压解列EVT0 BIT2IPT低压I段EVT2 BIT0准同期合闸动作EVT0 BIT3IIPT低压II段EVT2 BIT1二次重合闸动作EVT0 BIT4IIPT零序过压EVT2 BIT2事件结束号EVT0 BIT5零流段动作20EVT0 BIT6IIPT过压I段21EVT0 BIT7低周动作22EVT1 BIT0IPT零序过压23EVT1 BIT1开关不跳闸24EVT1 BIT2IPT低压I段25EVT1 BIT3零序反时限动作26EVT1 B

14、IT4IIPT过压II段27EVT1 BIT5IIPT低压I段285.2.3 功能码“03”：读多路寄存器输入XXX1一次最多允许读取64个数据寄存器.例如：主机要读取地址为01，起始地址为0116的3个从机寄存器数据。从机（XXX1）数据寄存器的地址和数据为：寄存器地址寄存器数据（16进制）对应XXX1电量000H03E9UA A相电压001H03E8UB B相电压002H03E7UC C相电压主机发送的报文格式：主机发送字节数发送的信息备 注从机地址101发送至地址为01的从机功能码103读取寄存器起始地址20000起始地址为0000数据长度3000A读取10个寄存器（共20个字节）CRC

15、码2C5CD由主机计算得到CRC码从机（XXX1）响应返回的报文格式：从机响应字节数返回的信息备 注从机地址101 来自从机01功能码103 读取寄存器返回字节数10X14 10个寄存器共20个字节寄存器数据1203E9测量A相电流(系数4096/6= 682.67)寄存器数据2203E8测量B相电流(系数4096/6= 682.67)寄存器数据3203E7 测量C相电流(系数4096/6= 682.67)寄存器数据4203E7 测量A相电压(系数4096/120= 34.13)寄存器数据5203E7 测量B相电压(系数4096/120= 34.13)寄存器数据6203E7 测量C相电压(系数

16、4096/120= 34.13)寄存器数据7203E7 有功P(系数4096/(120*6*3)= 1.896)寄存器数据8203E7 无功Q(系数4096/(120*6*3)= 1.896)寄存器数据9203E7 功率因数Cos(系数4096/(1)= 4096)寄存器数据10203E7 频率F Cos(4096/(64)= 64)CRC码2BC5B 由XXX1仪表计算得到CRC码注：测量数据最高位为符号位PND3101 2204 遥测 回码报文举例，电压50V，电流5A01 03 14 54 0D 00 00 55 0D A9 06 A9 06 AB 06 C6 12 D0 04 FD 1

17、7 80 0C 43 C3 00PND 3904 遥测 回码报文举例电压50V01 03 1C AA 06 AA 06 AA 06 D6 0A DA 0A DD 0A 01 00 AA 06 AA 06 AA 06 D7 0A D4 0A E3 0A 00 00 D7 00 00 7E 22 ，5.2.4 功能码“05”：写1路开关量输出（“遥控”）例1：开关量输出点OUT1，其当前状态为“分”，主机要控制该路继电器“合”。 控制命令为：“FF00”为控制继电器“合”；“0000”为控制继电器“分”；主机发送的报文格式：主机发送字节数发送的信息备 注从机地址101 发送至地址为01的从机功能码

18、105 写开关量输出状态输出BIT位20000 对应输出继电器BIT0位（OUT1）控制命令2FF00 控制该路继电器输出为“合”状态位CRC码28C3A由主机计算得到CRC码从机（XXX1）响应返回的报文格式： 与主机发送的报文格式及数据内容完全相同。例2：开关量输出点OUT2，其当前状态为“合”，主机要控制该路继电器“分”。主机发送的报文格式：主机发送字节数发送的信息备 注从机地址101 发送至地址为01的从机功能码105 写开关量输出状态输出BIT1位20001 对应输出继电器BIT1位（OUT2）控制命令20000 控制该路继电器输出为“分”状态位CRC码29C0A由主机计算得到CRC

19、码从机（XXX1）响应返回的报文格式： 与主机发送的报文格式及数据内容完全相同。5.2.5 功能码“06”：写单路寄存器例如：主机要把数据0x0064，保存到地址为CCH的从机寄存器中去（从机地址码为01）。通讯数据保存结束后，寄存器地址为CCH的XXX1表原存储信息为：寄存器地址原来存储数据（16进制）CCH0x0064主机发送的报文格式：主机发送字节数发送的信息举例从机地址101 发送至地址为01的从机功能码106 写单路寄存器起始地址200CC 要写入的寄存器地址写入数据20064 对应的新数据CRC码2 481E由主机计算得到的CRC码从机（XXX1）响应返回的报文格式： 与主机发送的

20、报文格式及数据内容完全相同。5.2.6功能码“10”：写多路寄存器主机利用这个功能码把多个数据保存到从机的数据存储器中去。Modbus通讯规约中的寄存器指的是16位（即2字节）。这样从机存储器都是二个字节。XXX1一次最多允许保存25个数据寄存器。例如：主机要把3344，1122保存到地址为0020，0021的从机寄存器中去（从机地址码为01）。通讯数据保存结束后，地址为0020/0021的表内存储信息为：地址原来存储数据（16进制）0020334400211122主机发送的报文格式：主机发送字节数发送信息举例从机地址101发送至从机01功能码110写多路寄存器起始地址20020要写入的寄存器

21、的起始地址保存数据字长度20002保存数据的字长度（共2字）保存数据字节长104保存数据的字节长度（共4字节）保存数据123344数据地址0020保存数据221122数据地址0021CRC码232AF由主机计算得到的CRC码从机响应返回的报文格式：从机响应字节数字节数举例从机地址101来自从机01功能码110写多路寄存器起始地址20020起始地址为001C保存数据字长度20002保存2个字长度的数据CRC码24002由从机计算得到的CRC码5.2.7 功能码“16”：时钟对时例如：主机要把时间数据2008年10月31日 星期5 13时54分30秒 对从机网络进行对时。主机发送的报文格式：主机发送字节数发送的信息举例广播地址101 地址01功能码10X16 时钟对时数据长度200 07 广播数据的长度字节广播数据1220 08 年广播数据2200 10月广播数据3200 31日广播数据4200 05星期（17）广播数据5200 13时广播数据6200 54分广播数据7200 30秒CRC码22B 80由主机计算得到的CRC码注：时间数据为BCD码从机（XXX1）