RTU通信协议
一、通讯模式
1.通讯接口电气标准: 通讯接口符合RS-232 RS--485国际标准。
2. 通讯协议: 采用MODBUS通讯协议RTU模式。
3.通讯格式约定:
(1)通信速率: 300 600 1200 2400 4800 9600可选
(2)RTU数据格式。
(3)字符格式为11位:
一个起始位 八个数据位 一个奇偶校验位(无校验则无)
一个停止位(有校验时),两个停止位(无校验时)。
每个字符或字节以如下方式发送(从左到右):
最低有效位...最高有效位;
4.RTU帧:
初始结构≥ 4字节时间 地址码 = 1字节 功能码 = 1字节
数据区 = n字节 错误校验= 16位CRC 码 结束结构≥ 4字节时间
地址码:地址码为通讯传送的第一个字节。在一个通讯网络中每个从机对应唯一的地址码,
可设置的范围为0---255(十进制),按照MODBUS通信规约,可能的从设备地址
范围为1---247(十进制)。主机发送的地址码表明将发送到的从机地址,从机发送
的地址码表明回送的从机地址。
功能玛:功能码为通讯传送的第二个字节。MODBUS通讯规约定义的功能号为1—127,本
表只利用了其中的一部分功能码。主机发送功能码是告诉从机器应该执行什么操作,
正常情况下,从机将执行该操作并作为响应回送该功能码,如果回送的功能码最高
位为1,则表明从机没有响应操作或发送出错误。
数据区:数据区的组织是根据不同的功能码而不同。数据区可以是实际的数值,也可以是仪
表寄存器的地址或者状态设置。
错误校验:CRC校验。将整个RTU帧看作是一个连续的二进制数据串,校验时只涉及数据位,
舍去起始位,停止位和任选的奇偶校验位。
产生CRC码的步骤如下:
1.预置一个16位的寄存器为全1(即十六进制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8位相异或,结果放回CRC寄存器;
3.把16位CRC寄存器右移一位,用0添补最高位,检测移出位:
4.如果移出位为0,则重复第3步骤(再次移出);如果移出位为1,则CRC寄存器
与多项式A001H相异或,结果放回CRC寄存器;
5.重复第3、4步骤,直至移出8位;
6.将下一个8位数据与CRC寄存器低8位相异或,结果放回CRC寄存器,重复第2、3、4、5步骤;
7.最后得到的CRC寄存器内容即为产生的CRC校验码。
二、功能说明
1.读取单个或多个仪表寄存器内容(功能码为03):
此功能允许用户从仪表中读取测量值、记录资料及系统所设定的参数。
发送格式 | 仪表地址 | 功能码 | 启始地址高位 | 启始地址低位 | 数据个数高位 | 数据个数低位 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
举例 | 01H | 03H | 00H | 02H | 00H | 01H | CRC | CRC |
RP_MJ_WRITE Length: 0008, Data: 04 03 00 60 00 02 C4 40
IRP_MJ_WRITE Length: 0008, Data: 04 03 00 64 00 02 85 81
仪表回传的数据中包含了仪表地址、功能码、数据长度、和CRC校验码。
回送格式 | 仪表地址 | 功能码 | 数据字节长度 | 数据高位 | 数据低位 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
举例 | 01H | 03H | 02H | 00H | 60H | CRC | CRC |
2.写单个数据到仪表某一寄存器(功能码为06):
此功能允许用户修改仪表中任何许可的单一寄存器内容;但其变更的资料必须是在被接收的范围内。
发送格式 | 仪表地址 | 功能码 | 寄存器地址高位 | 寄存器地址低位 | 写入数据高位 | 写入数据低位 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
举例 | 01H | 06H | 00H | 10H | 00H | 01H | CRC | CRC |
仪表回送信息为:
回送格式 | 仪表地址 | 功能码 | 返回正确代码 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
举例 | 01H | 06H | 00H | CRC | CRC |
3.写连续数据到仪表寄存器(功能码为10H):
此功能允许用户变更任何许可的连续寄存器内容;但其变更的资料必须是在被接收的范围内。
发送格式 | 仪表地址 | 功能码 | 起始地址高位通信协议 | 起始地址低位 | 寄存个数高位 | 寄存个数低位 | 数据字节个数 | 数据1高位 | 数据1低位 | 数据2高位 | 数据2低位 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
举例 | 01H | 10H | 00H | 02H | 00H | 02H | 04H | 00H | 64H | 00H | 00H | CRC | CRC |
仪表回送信息为:
回送格式 | 仪表地址 | 功能码 | 返回正确代码 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
举例 | 01H | 10H | 00H | CRC | CRC |
4.错误产生时的回应:
回送 格式 | 仪表 地址 | 功能码 | 出错 代码 | CRC校验低位 | CRC校验高位 |
举例 | 01H | 83H | 01H | CRC | CRC |
5.代码响应:
00H = 正确响应主机操作,同时回送原功能代码;
01H = 非法的功能码,同时功能码最高位置1;
02H = 非法的寄存器,同时功能码最高位置1;
03H = 非法的数据,同时功能码最高位置1;
04H = CRC校验错误,同时功能码最高位置1。
05H = 奇偶校验错误,同时功能码最高位置1。
三.数值表示方法:
仪表回送的数据为双字节整数表示测量值或组态参数时,该双字节整数所表示的范围为-23767
--+32767(正数以原码表示,负数以补码表示)。当所读取的数据本身含有小数位时,
应在读取数据
之前或之后,应对照仪表的寄存器参数表,读出小数位参数x,工程数据=该双字节整数/10x ; 与小数
位无关的数据,则x=0;而小数位固定数据,则x=常数值。向仪表写入数据时,数据的组成方式与读数
据时的解码方式逆向。
例:读取的测量值数据=03E8H(双字节十六进制)=1000(十进制)
此时读取的仪表小数位参数=0001H(双字节十六进制)=1(十进制),即x=1
则测量值的工程量=1000/101=100.0 其他数据同以上计算方法
四、通讯站址和方式参数说明
仪表附加通讯功能时,增加两个参数:通讯地址参数为Cd,方式参数为SCT(WT700系
列为bt)。
SCT.0 = 5 、4、3、2、1、0时,波特率为9600、4800、2400、1200、600、300;
SCT.1 = 0、1、2时,为无校验、奇校验、偶校验;
SCT.2 = 0、1时,为2位停止位、1位停止位。
注:SCT.0为显示值最右侧数值。 SCT.2、 SCT.1为0时对应显示位不亮。
对应仪表的参数和测量值地址见“寄存器地址说明”
寄存器地址说明
No. | 寄存器地址 | 寄存器内容 | 状态 | 备 注 |
1 | 0000H | 1号报警器限值 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制-999---9999),与小数位相关 |
2 | 0001H | 2号报警器限值 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制-999---9999),与小数位相关 |
3 | 0002H | 设定值 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制-999---9999),与小数位相关 |
4 | 0003H | 指示灯类型 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制 1---3),与小数位无关 |
5 | 0004H | 保留 | ||
6 | 0005H | 1号报警器类型 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制 00---14),与小数位无关 |
7 | 0006H | 1号报警器回差 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制-999---9999),与小数位相关 |
8 | 0007H | 2号报警器类型 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制 00---14),与小数位无关 |
9 | 0008H | 2号报警器回差 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制-999---9999),与小数位相关 |
10 | 0009H | 小数位 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制 0---3),与小数位无关 |
11 | 000AH | 显示最大值 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制-999---9999),与小数位相关 |
12 | 000BH | 显示最小值 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制-999---9999),与小数位相关 |
13 | 000CH | 输入最大值 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制 0---100.0)固定小数位为1 |
14 | 000DH | 输入最小值 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制 0---100.0)固定小数位为1 |
15 | 000EH | 仪表类型 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制 001---016),与小数位无关 |
16 | 000FH | 输出类型 | 读/写 | 双字节整数(可设置范围:十进制 0--- 2),与小数位无关 |
17 | 0010H | 本机地址 | 只读 | 双字节整数(可设置范围:十进制 0---255)与小数位无关 |
18 | 0011H | 通讯设置 | 只读 | 双字节整数(可设置范围:十进制 000---025),与小数位无关 |
19 | 0060H | 仪表测量值 | 只读 | 双字节整数显示值+双字节整数小数位 |
提示说明:
1.每次数据读/写的最大长度为16字节,即八个寄存器的数据内容(一个寄存器地址对应两个字节数据);当读/写的数据长度大于16字节时,将返回错误代码。
2.数据长度必须和所需读/写的寄存器数量相对应,否则将返回错误代码。
3.对于只读寄存器不能进行写操作,否则将返回错误代码。
4.在对接收的数据处理过程中,如果奇偶校验与CRC校验同时发现错误,则优先返回奇偶校验错误代码。
5.仪表处于参数设置状态时,将暂不响应主机发出的命令,只有处于正常测量状态下时,才正确响应主机。
6.测量值为故障状态时读出的数据为无效数据4E20H(十进制20000,表示输入信号过大),D8F0H(十进制-10000,表示输入信号过小)。
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