基于 Modbus RTU 协议
浙江现代电气有限公司
双电源通信协议
V1.1
基于 Modbus RTU 协议
2012-03-02
本文档列出了双电源中所用到的 Modbus RTU 协议功能码及其每个功能码相关地址信息的定义
双电源通信协议
概述
x通讯协议遵循 MOD US RTU 通信协议，在阅读本协议时，手边最好有 Modbus 协议
相关的文档。本协议描述了双电源通信的物理层、数据链路层及应用层的详细信息。
通信基本规则
1. 本协议物理层基于 RS485 接口，所有通讯都应遵照主、从方式，数据可以在一个主站和 32 个子站之间传递。
2. 任何一次通讯都不能从子站开始。
3. 在 RS48 上的所有通讯都以“信息帧”方式传递。如果主站或子站接收到含有未知功能码的信息帧，则不予响应。
数据链路格式
串口通信为异步通信方式，并以数据帧为单位，每一数据帧都由 11 位的串行的数据位
(bit)组成，包括 1 位开始位，8 位数据位，1 位校验位，1 位停止位。数据帧格式如下图：
数据位在传输时，低位在前，高位在后。校验位没用使用
xx率为 9600bps。
通信规约
1. 通信过程及通信格式的说明：
主机向从机发送一信息帧（Modbus RTU 格式），与信息帧中地址码一致的从机接收信息帧，并验证信息帧的正确性和完整性，如果验证通过，则根据信息帧的内容执行相应的任务，然后向主机发送响应帧，以通知响应的结果；如果验证没有通过，则从机不执行任何任务，也不对主机进行响应。响应帧的信息中包括地址码、执行任务的功能码、执行任务后的数据以及错误校验码(CRC)等信息。Modbus RTU 的信息帧格式如下：
信息帧格式中的各字段的详细说明可参考 Modbus 通信协 。
持
2. 本协议规定的双电源所用到的功能码
功能码 | 功能说明 | 是否支 广播 |
0x01 | 读线圈状态 | 否 |
0x02 | 读输入状态 | 否 |
0x03 | 读寄存器 | 否 |
0x05 | 写单个线圈 | 是 |
0x06 | 写单个的寄存器 | 是 |
0x10 | 写多个的寄存器 | 是 |
双电源控制器用到的功能码
3. 功能码及其对应的地址信息定义及详细说明：
A. 读线圈状态(0x01)
读线圈状态（0x01）功能码的帧格式如下图：
读线圈状态（0x01）功能码的响应帧格式如下图：
读线圈状态（0x01）功能码的地址信息及说明定义如下表：
地址 | 名称 | 说明 | 控制器 | |
0000H | 常用电源欠压 | 1：欠压 | 0：正常 | |
0001H | 常用电源过压 | 1：过压 | 0：正常 | |
0002H | 常用电源断相 | 1：断相 | 0：正常 | |
0003H | 常用电源欠频 | 1：欠频 | 0：正常 | 不支持 |
0004H | 常用电源过频 | 1：过频 | 0：正常 | 不支持 |
0005H | 常用电源正常 | 1：正常 | 0：故障 | |
0006H | 保留 | |||
0007H | 保留 | |||
0008H | 备用电源欠压 | 1：欠压 | 0：正常 | |
0009H | 备用电源过压 | 1：过压 | 0：正常 | |
000AH | 备用电源断相 | 1：断相 | 0：正常 | |
000BH | 备用电源欠频 | 1：欠频 | 0：正常 | 不支持 |
000CH | 备用电源过频 | 1：过频 | 0：正常 | 不支持 |
000DH | 备用电源正常 | 1：正常 | 0：故障 | |
000EH | 保留 | |||
000FH | 保留 | |||
0010H | 负载过流 | 1：过流 | 0：正常 | 不支持 |
0011H | 历史记录 | 1：开启 | 0：关闭 | 不支持 |
0012H | 自动/手动 | 1：自动 | 0：手动 | |
0013H | 发电机启动输出状态 | 1：输出 | 0：关闭 | |
0014H | 常用故障输出状态 | 1：输出 | 0：关闭 | |
0015H | 密码开关状态 | 1：开启 | 0：关闭 | |
0016H | 保留 | － | ||
0017H | 保留 | － | ||
0018H | 保留 | － | ||
0019H | 保留 | － | ||
001AH | 保留 | － | ||
001BH | 保留 | － | ||
001CH | 保留 | － | ||
001DH | 保留 | － | ||
001EH | 保留 | － | ||
001FH | 保留 | － | ||
其它 | 未用 | |||
B. 读输入状态（0x02）
读输入状态（0x02）功能码的帧格式如下图：
读输入状态（0x02）功能码的响应格式如下图：
制
读输入状态（0x02）功能码的地址信息及说明定义如下表:
地址 | 名称 | 说明 | 控 器 | |
0000H | 消防输入 | 1：消防 | 0：无 | 仅 3 段位支持 |
0001H | 常电电源位置信号输入 | 1：合闸 | 0：分闸 | |
0002H | 备用电源位置信号输入 | 1：合闸 | 0：分闸 | |
0003H | 双分位置信号输入 | 1：双分 | 0：非双分 | |
0004H | 换向位置信号输入 | 1：换向 | 0：正常 | |
0005H | 常用开关脱扣信号输入 | 1：脱扣 | 0：正常 | 仅 CB 级支持 |
0006H | 备用开关脱扣信号输入 | 1：脱扣 | 0：正常 | 仅 CB 级支持 |
0007H | 远程投备信号 | 1：有 | 0：无 | 不支持 |
0008H | 远程投常信号 | 1：有 | 0：无 | 不支持 |
0009H | 门扣开关信号 | 1：合 | 0：分 | 不支持 |
000AH | 段位配置 | 1：3Pos | 0：2Pos | |
000BH | 双电源类型 | 1：PC | 0：CB | |
000CH | 显示配置 | 1：LCD&LED 0：LED | ||
000DH | 保留 | － | ||
000EH | 保留 | － | |
000FH | 保留 | － | |
其它 | 未用 | － |
C. 读寄存器(0x03)
读寄存器（0x03）功能码的帧格式如下图：
读寄存器（0x03）功能码的响应帧格式如下图:
地
说
x
安
安
读寄存器（0x03）功能码的地址信息及说明定义如下表：
址 | 名称 | x | 控制器 |
0000H | Security0 | 全码 0 | 不支持 |
0001H | Security1 | 全码 1 | 不支持 |
0002H | Securtiy2 | 全码 2 | 不支持 |
0003H | 常用 A 相校准系数 | 50 - 150 | |
0004H | 常用 B 相校准系数 | 50 - 150 | |
0005H | 常用 C 相校准系数 | 50 - 150 | |
0006H | 备用 A 相校准系数 | 50 - 150 | |
0007H | 备用 B 相校准系数 | 50 - 150 |
0008H | 备用 C 相校准系数 | 50 - 150 | |
0009H | 背光时间 | 0-255s | |
000AH | 常用欠压阈值 | 150V – 180V | |
000BH | 常用过压阈值 | 250V – 280V | |
000CH | 备用欠压阈值 | 150V – 180V | |
000DH | 备用过压阈值 | 250V – 280V | |
000EH | 常转备延时时间 | 0-255s | |
000FH | 备转常延时时间 | 0-255s | |
0010H | 工作模式 | 0xff：UE 0：UU | |
0011H | 动作方式 | 0：AA 1：Ad 2：BB | |
0012H | 发电机启动延时 | 0-255s | |
0013H | 发电机停止延时 | 0-255s | |
0014H | 常用欠频阈值 | 47Hz – 49.6Hz | 不支持 |
0015H | 常用过频阈值 | 50.6Hz – 53Hz | 不支持 |
0016H | 备用欠频阈值 | 47Hz – 49.6Hz | 不支持 |
0017H | 备用过频阈值 | 50.6Hz – 53Hz | 不支持 |
0018H | 保留 | － | |
0019H | 保留 | － | |
001AH | 保留 | － | |
001BH | 保留 | － | |
001CH | 保留 | － | |
001DH | 保留 | － | |
001EH | 保留 | － | |
001FH | 保留 | － | |
0020H | Uab1 | 常用 AB 相线电压 | 不支持 |
0021H | Ubc1 | 常用 BC 相线电压 | 不支持 |
0022H | Uca1 | 常用 CA 相线电压 | 不支持 |
0023H | Uab2 | 备用 AB 相线电压 | 不支持 |
0024H | Ubc2 | 备用 BC 相线电压 | 不支持 |
0025H | Uca2 | 备用 CA 相线电压 | 不支持 |
0026H | Ua1 | 常用 A 相相电压 | |
0027H | Ub1 | 常用 B 相相电压 | |
0028H | Uc1 | 常用 C 相相电压 | |
0029H | Ua2 | 备用 A 相相电压 | |
002AH | Ub2 | 备用 B 相相电压 | |
002BH | Uc2 | 备用 C 相相电压 | |
002CH | Ia | A 相负载电流 | 不支持 |
002DH | Ib | B 相负载电流 | 不支持 |
002EH | Ic | C 相负载电流 | 不支持 |
002FH | F1 | 常用电源频率 | 不支持 |
0030H | F2 | 备用电源频率 | 不支持 |
0031H | STn | 常用电源状态 |
0032H | STr | 备用电源状态 | |
0033H | 控制器工作模式 | 0：正常 1：扩展 2：测试 | |
0034H | Version0 | 软件版本 0 | |
0035H | Version1 | 软件版本 1 | |
0036H | Serial n m0 | 产品序列号 0 | 不支持 |
0037H | Serial n m1 | 产品序列号 1 | 不支持 |
0038H | Serial n m2 | 产品序列号 1 | 不支持 |
0039H | 保留 | － | |
003AH | 保留 | － | |
003BH | 保留 | － | |
003CH | 保留 | － | |
003DH | 保留 | － | |
003EH | 保留 | － | |
003FH | 保留 | － |
说明：
⚫ 0000H – 001FH 地址单元规定为可写地址单元，即在写单个寄存器（0x06）及写多寄存器(0x16)时，可以对这些地址单元写入一个值。
⚫ 0020H – 003FH 地址单元规定为只读地址单元，不允许进行写操作。
⚫ 工作模式中,UU 表示“电网电网”模式，UE 表示“电网发电机”模式。
⚫ 动作方式中，AA 表示“自投自复”方式，Ad 表示“自投不自复方式”，BB 表示 “互为备用”方式。
D. 写单个线圈（0x05）
写单个线圈（0x05）功能码的帧格式如下图：
写单个线圈（0x05）功能码的响应帧格式如下图：
写单个线圈（0x05）功能码的地址信息及说明如下表：
地址 | 名称 | 说明 | 备注 |
0000H | 常用电源合闸 | 置 1 合 ，置 0 无效 | 手动模式有效 |
0001H | 备用电源合闸 | 置 1 合 ，置 0 无效 | 手动模式有效 |
0002H | 常备用分闸 | 置 1 分 ，置 0 无效 | 手动模式有效 |
0003H | 手动/自动控制 | 置 1 手 ，置 0 自动 | |
0004H | 常用故障继电器 | 置 1 合 ，置 0 分闸 | 手动模式有效 |
0005H | 发电机信号继电器 | 置 1 合 ，置 0 分闸 | 手动模式有效 |
0006H | 保留 | － | |
0007H | 保留 | － | |
其它 | 未用 | － |
注：线圈置 1 或置 0 的方法参见 Modbus 协议。
E. 写单个寄存器（0x06）
由于双电源中有些寄存器是只读的，比如，电网电压，频率，电流等，这些寄存器的值取决于系统的测量，所以不需要进行设置，故写单个寄存器（0x06）功能码不支持对这些地址的写入。写单个寄存器（0x06）功能码所支持的写入的地址的定义与读寄存器功能码（0x03） 中的 0000H-001FH 完全一致。
写单个寄存器（0x06）功能码的帧格式如下图：
写单个寄存器（0x06）功能码的响应帧格式如下图：
F. 写多个寄存器（0x10）
写多个寄存器（0x10）功能码的帧格式如下图：
写多个寄存器（0x10）功能码的响应帧格式如下图：
写多个寄存器与写单个寄存器的地址的定义完全一致。
4. 错误处理
当双电源检测到了 CRC 码出错以外的错误时，必须向主机返送信息，功能码的最高位置 1，即从机机返送的功能码是在主机发送的功能码的基础上加 128。
错误响应帧格式如下图：
错误码（exception code）定义如下： 0x01 非法功能码
0x02 非法的数据地址
0x03 非法数据值
0x04 从机设备错误
0x06 从机忙
备注：
1. 标注为“保留”的地址单元，供协议将来扩展也不会使用。
2. 写操作时，所写数据的合法性由上位机来进行
用。标注为“未使用”的地址单元将来
断，双电源控制器不对数据的合法进行
检查。列如：欠压阈值的范围为 150-180V，当通过串口更改时，即使写入非法值 140，控制器仍然是接受的。要保证欠压阈值在 150-180 之间，是上位机软件的责任。