RS485通信和Modbus协议-微机保护装置MODBUS通讯协议-西格电力

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RS485通信和Modbus协议-微机保护装置MODBUS通讯协议

发布日期：2019-01-10

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SGE6000微机保护装置MODBUS通讯协议

1. 总则
● 本规则适用RS485通信。本规约为轮询方式的应答式规约，允许一个主站对应32个从站。
● 主站将初始化和控制所有在RS485 通信回路上传递的信息
● 任何情况从站只能响应主站一个请求
● 采用异步通讯方式，8位数据位，1位起始位，1位停止位，一帧最多可含255个字节。
● 采用CRC-16校验，校验码为一个字
● 上、下行命令由地址域（1个字节）、功能码（1个字节）、数据（多个字）和CRC-16校验码（1个字）组成
● 均采用高字节在前、低字节在后、高位字在前、低位字在后的原则（校验码除外）
● 所有值采用整数化的小数传送（采用16位方式）

2. 功能码

功能码	描述
03H	读寄存器（读定值和实时数据）
06H	写单个寄存器(遥控继电器、远方复归等)
10H	写多个寄存器（修改定值等）

3. 帧格式

从站地址	功能码	寄存器起始地址	长度（寄存器数）	数据域（无）	校验码
1～247	03H或10H	------	------	一个或多个字	CRC-16

● 长度为所有数据域的字节数
● 校验码为除校验域的所有字节的CRC-16校验码，发生器多项式为（X16+X15+X2+1）
● 从站地址为00时为广播方式

4．指令集

1) 、读寄存器(功能码03H)
该命令可用于读实时测量值、保护定值、开入量、通信地址、波特率等，可一次读一个或多个值。寄存器的具体定义见附录1（通信地址表）。

主站下行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	03	读寄存器（实时测量值）
寄存器起始地址	2	00 4D	起始地址为0050H
寄存器个数	2	00 08	读寄存器个数为7个
CRC16	2	05 CD	CRC校验码

从站上行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	03	读寄存器（实时测量值）
字节数	1	10	寄存器数据共14个字节
第1个寄存器数据	2	03 E8	保护A相电流
第2个寄存器数据	2	03 E7	保护B相电流
第3个寄存器数据	2	03 E9	保护C相电流
第4个寄存器数据	2	01 F5	保护高压零序电流
第5个寄存器数据	2	01 F5	保护低压零序电流
第6个寄存器数据	2	01 F5	保护A相电压
第7个寄存器数据	2	00 00	保护B相电压
第8个寄存器数据	2	00 00	保护C相电压
CRC16	2	25 59	CRC校验码

2) 、写单个寄存器(功能码06H)
使用该命令进行遥控操作。通过查询通讯地址表得知，遥控跳闸寄存器地址为0300H。

主站下行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	06	写单个寄存器
寄存器地址	2	03 00	寄存器地址为0300H
寄存器数据	2	55 55	寄存器数据为5555H
CRC16	2	76 E1	CRC校验码

从站上行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	06	写单个寄存器
寄存器地址	2	03 00	寄存器地址为0300H
寄存器数据	2	55 55	寄存器数据为5555H
CRC16	2	76 E1	CRC校验码

3)、 写多个寄存器(功能码10H)
该命令可用于修改保护定值、通信地址、波特率以及遥控和校时等，可一次修改一个或多个定值项。必须注意的是该命令只对可写的寄存器有效。寄存器的具体定义见附录1(通信地址表)。

主站下行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	10	写多个寄存器
寄存器起始地址	2	00 03	起始地址为0003H
寄存器个数	2	00 02	写寄存器个数为2个
字节数	1	04	寄存器数据共4个字节
第1个寄存器数据	2	00 14	该寄存器地址为0003H
第2个寄存器数据	2	00 64	该寄存器地址为0004H
CRC16	2	F2 55	CRC校验码

从站上行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为100
功能码	1	10	写多个寄存器
寄存器起始地址	2	00 03	起始地址为0003H
寄存器个数	2	00 02	寄存器个数为2个
CRC16	2	B1 C8	CRC校验码

5．应用示例

1) 、读开入量
开入量寄存器地址为005BH，使用03功能码读取。

主站下行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	03	读寄存器
寄存器起始地址	2	00 60	起始地址为005BH
寄存器个数	2	00 01	读寄存器个数为1个
CRC16	2	84 14	CRC校验码

从站上行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	03	读寄存器
字节数	1	02	寄存器数据共2个字节
寄存器数据	2	00 00	寄存器值
CRC16	2	B8 44	CRC校验码

2) 、读事件记录
装置事件记录包括保护动作告警信号、开入量变位信息等，寄存器地址为0200H，每条
事件记录由8个寄存器组成，事件记录的格式如下(事件类型码的定义见附录2)：

事件类型码	时间标记 (年)	时间标记 (月)	时间标记 (日)	时间标记 (时)	时间标记 (分)	时间标记 (总毫秒)	动作参数 1	动作参数 2	动作参数 3	动作参数 4
1字节	1字节	1字节	1字节	1字节	1字节	2字节	2字节	2字节	2字节	2字节

读取事件记录的正确顺序为：
① 读取装置状态寄存器（寄存器地址为005CH），bit1为1时表示有新的事件记录产生，可以读取事件记录；
② 读事件记录（寄存器地址0200H，寄存器个数为8）；
③ 读事件记录确认，只有在确认后才可读取新的事件记录，否则为重复发送。使用06功能码将5555H写入寄存器0210H即进行读事件记录确认。

读事件记录示例：

主站下行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	03	读寄存器（事件记录）
寄存器起始地址	2	02 00	起始地址为0200H
寄存器个数	2	00 08	读寄存器个数为8（十进制）
CRC16	2	45 B4	CRC校验码

从站上行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	03	读寄存器
字节数	1	10	寄存器数据共16个字节
第1个寄存器数据	2	00 02	事件类型码，年
第2个寄存器数据	2	0B 1A	月，日
第3个寄存器数据	2	12 2E	时，分
第4个寄存器数据	2	3D 0E	总毫秒
第5个寄存器数据	2	03 7D	动作参数1
第6个寄存器数据	2	08 6B	动作参数2
第7个寄存器数据	2	07 E0	动作参数3
第8个寄存器数据	2	07 50	动作参数4
CRC16	2	FB 61	CRC校验码

读事件记录确认示例：

主站下行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	06	写单个寄存器
寄存器地址	2	02 10	寄存器地址为0210H
寄存器数据	2	55 55	寄存器数据为5555H
CRC16	2	76 D8	CRC校验码

从站上行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	01	从站地址为001（十进制）
功能码	1	06	写单个寄存器
寄存器地址	2	02 10	寄存器地址为0210H
寄存器数据	2	55 55	寄存器数据为5555H
CRC16	2	76 D8	CRC校验码

3) 广播校时
广播命令须将从站地址当作0，广播命令时从站不返回上行命令。任何写多个寄存器的
命令而涉及到时钟寄存器，继电器将不予执行校时。
将继电器时钟校准为2002年5月1日8时30分15秒600毫秒。

主站下行	字节数	示例（HEX）	描述
从站地址	1	00	广播地址为00
功能码	1	10	写寄存器（广播校时）
寄存器起始地址	2	03 80	起始地址为0380H
寄存器个数	2	00 04	写寄存器个数为4个
字节数	1	08	寄存器数据共8个字节
第1个寄存器数据	2	08 1E	时，分
第2个寄存器数据	2	3C F0	秒×1000 + 毫秒
第3个寄存器数据	2	05 01	月，日
第4个寄存器数据	2	07 D2	年
CRC16	2	19 28	CRC校验码

6.附录1（通信地址表）

寄存器地址	描述	范围	系数	单位	备注
0000H	通讯地址	1～247	1	-
0001H	波特率	0～4	1	Bps	0为1200，1为2400，2为4800，3为9600，4为19200
0002H	系统密码	0000～9999	1	-
0003H	CT变比	0001～9999	1	-
0004H	PT变比	0001～9999	1	-
0005H	PT接线方式	0~1	1	-	0为Y-Y，1为V-V
0006H	一次接线图	0~1	1	-	0为退出，1为投入
0007H	（备用）
↓	↓
000FH	（备用）
0010H	大电流闭锁投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0011H	大电流闭锁电流	0～100.00	0.01	A
0012H	速断保护投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0013H	速断保护电流	0～100.00	0.01	A
0014H	速断保护时间	0～600.00	0.01	S
0015H	限时速断投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0016H	限时速断电流	0～100.00	0.01	A
0017H	限时速断时间	0～600.00	0.01	S
0018H	定时限过流投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0019H	定时限过流电流	0～100.00	0.01	A
001AH	定时限过流时间	0～600.00	0.01	S
001BH	反时限过流投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
001CH	反时限曲线选择	0～2	1	-	0为一般反时限，1为非常反时限，2为极端反时限
001DH	反时限启动电流	0～100.00	0.01	A
001EH	反时限时间倍数	0.05～20.00	0.01	-
001FH	过负荷保护投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0020H	过负荷保护电流	0～100.00	0.01	A
0021H	过负荷保护时间	0～600.00	0.01	S
0022H	过电压保护投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0023H	过电压保护电压	0～600.0	0.1	V
0024H	过电压保护时间	0～600.00	0.01	S
0025H	低电压保护投退	0～2	1	-	0为退出，1为告警，2为跳闸
0026H	低电压保护电压	0～600.0	0.1	V
0027H	低电压保护时间	0～600.00	0.01	S
0028H	零序过电压投退	0～2	1	-	0为退出，1为告警，2为跳闸
0029H	零序过电压电压	0～600.0	0.1	V
002AH	零序过电压时间	0～600.00	0.01	S
002BH	高压零序定时限过流投退	0～2	1	-	0为退出，1为告警，2为跳闸
002CH	高压零序定时限过流电流	0～100.00	0.01	A
002DH	高压零序定时限过流时间	0～600.00	0.01	S
002EH	高压零序反时限过流投退	0～2	1	-	0为退出，1为告警，2为跳闸
002FH	高压零序反时限过流曲线选择	0～2	1	-	0为一般反时限，1为非常反时限，2为极端反时限
0030H	高压零序反时限过流启动电流	0～9.999	0.001	A
0031H	高压零序反时限过流时间倍数	0.00～600.00	0.01	S
0032H	低压零序定时限过流投退	0～2	1	-	0为退出，1为跳闸
0033H	低压零序定时限过流电流	0～100.00	0.01	A
0034H	低压零序定时限过流时间	0～600.00	0.01	S
0035H	重合闸投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0036H	重合闸时间	0～600.00	0.01	S
0037H	PT断线投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0038H	PT断线时间	0～600.00	0.01	S
0039H	轻瓦斯告警投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
003AH	轻瓦斯告警时间	0～600.00	0.01	S
003BH	重瓦斯跳闸投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
003CH	重瓦斯跳闸时间	0～600.00	0.01	S
003DH	高温告警投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
003EH	高温告警时间	0～600.00	0.01	S
003FH	超温跳闸投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0040H	超温跳闸时间	0～600.00	0.01	S
0041H	联锁跳闸投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0042H	联锁跳闸时间	0～600.00	0.01	S
0043H	控制回路断线告警投退	0～1	1	-	0为退出，1为投入
0044H	控制回路断线告警时间	0～600.00	0.01	S
0045H	（备用）
	↓
004CH	（备用）
004DH	保护电流A相	0～100.00	0.01	A	二次值
004EH	保护电流B相	0～100.00	0.01	A	二次值
004FH	保护电流C相	0～100.00	0.01	A	二次值
0050H	高压零序电流	0～10.000	0.001	A	二次值
0051H	低压零序电流	0～100.00	0.01	A	二次值
0052H	测量电流A相	0～100.00	0.01	A	二次值
0053H	测量电流B相	0～100.00	0.01	A	二次值
0054H	测量电流C相	0～100.00	0.01	A	二次值
0055H	保护电压A相	0～600.0	0.1	V	二次值
0056H	保护电压B相	0～600.0	0.1	V	二次值
0057H	保护电压C相	0～600.0	0.1	V	二次值
0058H	零序电压	0～600.0	0.1	V	二次值
0059H	线电压UAB	0～600.0	0.1	V	二次值
005AH	线电压UBC	0～600.0	0.1	V	二次值
005BH	线电压UCA	0～600.0	0.1	V	二次值
005CH	有功功率P	有功功率	- 3000.0～3000.0	0.1	W
005DH	无功功率Q	无功功率	- 3000.0～3000.0	0.1	Var
005EH	视在功率S	视在功率	0.0～6000.0	0.1	VA
005FH	功率因数COS	功率因数	-1.000～1.000
0060H	开关量状态	0～FFFF			二进制数，见注①
0061H	装置状态				二进制数，见注②
0062H	事件标志字1				二进制数，见注③
0063H	事件标志字2
0064H	事件标志字3
0065H	（备用）
↓	↓
01FFH	（备用）
0200H	事件记录寄存器1
↓	↓
0207H	事件记录寄存器8
0208H	（备用）
↓	↓
020FH	（备用）
0210H	读事件记录确认
0211H	（备用）
↓	↓
02FFH	（备用）
0300H	遥控跳闸
0301H	遥控合闸
0302H	（备用）
↓	↓
030FH	（备用）
0310H	远方复归
0311H	（备用）
↓	↓
037FH	（备用）
0380H	对时（时、分）
0381H	对时（毫秒）
0382H	对时（月、日）
0383H	对时（年）

注1 开入量位定义（位为0时表示分，为1表示合）：

位定义	Bit7	Bit6	Bit5	Bit4	Bit3	Bit2	Bit1	Bit0
开入	远方/就地	隔离刀位置	弹簧未储能	手车工作位置	手车试验位置	接地刀状态	闭锁重合闸信号	断路器状态
位定义	Bit15	Bit14	Bit13	Bit12	Bit11	Bit10	Bit9	Bit8
开入	备用	联锁跳闸	合位继状态	跳位继状态	超温跳闸	高温告警	重瓦斯跳闸	轻瓦斯告警

注2 装置状态位定义：

位定义	Bit7	Bit6	Bit5	Bit4	Bit3	Bit2	Bit1	Bit0
开入	备用	备用	备用	备用	备用	备用	有新事件记录产生	备用

注3 事件标志1位定义：

Bit7	Bit6	Bit5	Bit4	Bit3	Bit2	Bit1	Bit0
定时限零序过流跳闸	零序过电压跳闸	低电压跳闸	过电压保护跳闸	过负荷跳闸	反时限过流跳闸	定时限过流跳闸	速断保护跳闸
Bit15	Bit14	Bit13	Bit12	Bit11	Bit10	Bit9	Bit8
备用	备用	低压零序电流跳闸	限时速断跳闸	联锁跳闸	高温跳闸	重瓦斯跳闸	反时限零序过流跳闸

事件标志2位定义：

Bit7	Bit6	Bit5	Bit4	Bit3	Bit2	Bit1	Bit0
反时限零序过流告警	定时限零序过流告警	PT断线告警	重合闸动作	零序过压告警	低电压告警	过负荷告警	大电流闭锁跳闸
Bit15	Bit14	Bit13	Bit12	Bit11	Bit10	Bit9	Bit8
控制回路断线告警	联锁告警	备用	整定值出错	参数初始化为默认值	RAM自检出错	高温告警	轻瓦斯告警

注4 实际值 = 通讯读出来的值 × 系数

7.附录2（事件类型码定义）

事件类型码	类型码含义	动作参数1	动作参数2	动作参数3	动作参数4
0000H	速断保护跳闸	AB线电压	A相电流	B相电流	C相电流
0001H	定时限过流跳闸	AB线电压	A相电流	B相电流	C相电流
0002H	反时限过流跳闸	AB线电压	A相电流	B相电流	C相电流
0003H	过负荷跳闸	AB线电压	A相电流	B相电流	C相电流
0004H	过电压保护跳闸	AB线电压	BC线电压	CA线电压	零序电压
0005H	低电压跳闸	AB线电压	BC线电压	CA线电压	零序电压
0006H	零序过电压跳闸	AB线电压	BC线电压	CA线电压	零序电压
0007H	定时限零序过流跳闸	A相电流	B相电流	C相电流	零序电流
0008H	反时限零序过流跳闸	A相电流	B相电流	C相电流	零序电流
0009H	重瓦斯跳闸	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
000AH	超温跳闸	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
000BH	联锁跳闸	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
000CH	限时速断保护跳闸	AB线电压	A相电流	B相电流	C相电流
000DH	低压零序电流保护跳闸	U0电压	A相电流	B相电流	C相电流
000EH	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
000FH	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
0010H	大电流闭锁跳闸	AB线电压	A相电流	B相电流	C相电流
0011H	过负荷告警	AB线电压	A相电流	B相电流	C相电流
0012H	低电压告警	AB线电压	BC线电压	CA线电压	零序电压
0013H	零序过压告警	AB线电压	BC线电压	CA线电压	零序电压
0014H	重合闸动作	无	无	无	无
0015H	PT断线告警	AB线电压	BC线电压	CA线电压	零序电压
0016H	定时限零序过流告警	A相电流	B相电流	C相电流	零序电流
0017H	反时限零序过流告警	A相电流	B相电流	C相电流	零序电流
0018H	轻瓦斯告警	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
0019H	高温告警	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
001AH	RAM自检出错	无	无	无	无
001BH	参数初始化为默认值	无	无	无	无
001CH	整定值出错	无	无	无	无
001DH	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
001EH	联锁告警	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
001FH	控制回路断线告警	（保留）	（保留）	（保留）	（保留）
0020H	遥控跳闸	无	无	无	无
0021H	遥控合闸	无	无	无	无

注：以上动作参数均为二次值，其中电压实际值=通讯读出的值/10，三相电流实际=通讯读出的值/100，零序电流实际值=通讯读出的值/1000。

点击了解产品信息：SGE6000微机综合保护装置

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