Modbus RTU智能测控装置数据采集终端操作说明书

1、Modbus RTU智能测控装置数据采集终端操作说明书目 录1. 绪论21.1 前言22. 产品介绍32.1 智能测控装置产品简介32.2 型号说明（具体可参考公司网站选型表或联系我们）32.3 技术特点43 电气安装与接线63.1 产品外观说明63.2 设备接线说明93.3 安装及结构说明103.3.1 安装说明103.3.2 产品尺寸114. 软件配置参数及调试工具操作说明125. 通信协议使用说明135.1 智能测控装置135.1.1 Modbus命令格式135.1.2 寄存器地址表155.1.3 寄存器读写命令说明(拨码为100)176. 注意事项187. 常见故障分析与排除191.

2、绪论1.1 前言尊敬的客户，感谢您使用深圳市信立科技有限公司的产品，衷心希望我们的产品能够为您创造出更多的价值。本手册详细地介绍了设备的性能特点和技术指标、安装使用方法以及设备的诊断和维护等内容，文中包含许多与产品相关的重要信息，为确保设备的正常、高效使用，请您务必在设备使用之前仔细阅读本手册。严格按照本手册的说明进行操作可以保证产品使用的安全性和规范性。如果在使用过程中有任何疑问，可随时与本公司客户服务中心联系，我公司将及时由专业技术工程师为您提供服务。2. 产品介绍2.1 智能测控装置产品简介XL65智能测控装置是无线测控装置的升级产品，智能化更高、扩展性更强、功耗更低、应用更广。更多的I

3、/O组合，应用广泛，易于系统改造： 1、直接接入传感器、变送器信号，且可接入两线制4-20mA信号并带隔离。 2、选用16位的A/D转换元件，转换精度0.01%F.S.。 3、主机可型：4AI、4DI/4DO；扩展模块可选：4DI/4DO、4AI等配置的模块。模块通过级联总线接入主机，级联时默认模拟量模块优先排列。 4、有1路RS485接口，用于读取智能设备的数据；测控装置还可向智能设备提供电源。 5、超低功耗，可用电池供电。 6、选配套传感器，使用更方便。智能化数据处理： 1、对智能设备的数据进行协议转换、处理、存贮。 2、自动配置通讯参数。 3、通讯中断自动保存数据，通讯恢复自动发送数据。

4、 4、监测参数越限发数据。 5、电池参数监测，多级预警。可选多种通讯方式，构建适合的通讯网络： 1、支持2.4GHz、490MHz、GPRS等通讯方式。 2、支持MODBUS RTU通信协议，i.XL通信协议。 3、提供用户指定的通信协议，满足用户的个性化需求。实现节点之间数据交互，应用更广： 支持2.4GHz、490MHz无线通讯方式时，测控装置之间通过点对点，及点对多点通讯方式互相交换数据。2.2 型号说明（具体可参考公司网站选型表或联系我们）智能测控装置包括XL60系列、XL65系列及XL62系列，下面以XL65系列来举例说明：图2.1 型号说明2.3 技术特点无线通讯技术参数：方式2.

5、4GHz490MHzGPRS技术参数发射功率：100mW 接收灵敏度：-97dBm 调制方式：GFSK 带宽：80MHz 信道：16 速率：250Kbps 发射功率：500mW 接收灵敏度：-119dBm 调制方式：GFSK 带宽：20MHz 信道：50 速率：1200-115200bps 射频频段：900/1800MHz输出功率：Class4(33dBm2dBm)for GSM900；Class1(30dBm2dBm)forGSM1800速率：20Kbps理想距离800Km(地理环境影响传输距离)1.5Km(500mW)(地理环境影响传输距离)无距离限制网络结构星型或MESH网络星型网络星型

6、网络通信协议MODBUS RTU，i.XL协议，用户要求的通信协议。串口技术参数：通讯接口1个RS-485-2w：Data+，Data-，GND通信协议可接入支持任何协议的智能装置。串口参数串口保护：全信号15KVESD保护通讯参数数据位：7，8。停止位：1，2。校验位：None，Even，Odd。波特率：1200bps115200Kbps。信号输入/输出：输入种类模拟量输入模拟量输出开关量输入开关量输出输入参数输入参数：020mA、420mA、05V、15V等等（特殊参数可定制）。传感器输入：温度传感器、压力传感器、液位传感器、位移传感器等等各类传感器或变送器。输入隔离：2.5KVDC，无需

7、外加信号隔离器。绝缘电阻：100M，500VDC。转换精度：0.1%F.S.。传感器输入：能接入温度传感器、压力传感器等特殊输出参数的传感器。输出参数：020mA、420mA（特殊参数可定制）。干接点、脉冲信号输入。输出类型：干接点。接点负载：AC250V、5A；DC30V、5A。其它技术参数：工作电压DC12V。防护等级外壳：PE材料，防护等级IP54。安装方式壁挂安装或导轨安装。使用环境全工业级设计，环境温度：最宽范围温度能应用于-40+85（LCD工作范围-20+70)的环境；环境湿度：相对湿度95%。试验标准抗电磁干扰：IEC61000-6-2，GB/T17799.2冲出与震动：GB/

8、T2423.10，IEC60068-2-6；认证：CE；ROHS；CCC。质量保证3年3 电气安装与接线3.1 产品外观说明XL65系列智能测控装置主要的外观部件拨码开关、指示灯。主采集器有4AI和4DI/4DO两种模块，下图以四路模拟量为例说明，图3.1是XL65系列智能测控装置的外观示意图。（注明：具体产品外观，以实物为准。）图3.1 XL65系列智能测控装置外观示意图 面板指示灯-设置参数及查看设置信息采集器设备的面板指示灯说明： 系统运行指示灯 正常模式下：周期性每2s亮灭一次。 休眠模式下：设备进入休眠模式过程中自检结束后常亮，进入休眠模式。 后不会点亮。 模式指示灯 正常模式下：黄

9、色灯会常亮。 休眠模式下：绿色灯，设备进入休眠模式过程中闪烁一下然后进入休眠。 模式。在休眠模式下不会点亮。 RF模块接收数据指示灯 正常模式下：RF模块接收到数据后，RF模块接收数据指示灯闪烁一次。 休眠模式下：不会点亮。 RS485口接收数据指示灯 正常模式下：Rs485口接收到数据后，指示灯闪烁一次。 休眠模式下：不会点亮。 主从通讯故障告警指示灯 主从设备通讯故障时红灯常亮，主设备才会有此功能。 级联设备回复数据指示灯 正常模式下：设备接收到级联设备回复数据，指示灯闪烁一次。 休眠模式下：不会点亮。 拨码开关-设备通过拨码开关选择工作模式下面为拨码开关说明：三位拨码开关，拨往”ON”则

10、该为“0”，拨往”1 2 3”位号端该为“1”。序号拨码开关位号工作模式1231000定时上传数据模式2001正常工作模式3010同步参数模式4011级联初始化模式5100参数设置6101保留7110保留8111设备自检模式000：定时上传数据模式按照定时上传协议周期性上传采集数据001：正常工作模式可以通过rf和串口方式发送modbus命令读取采集数据。010：同步参数模式（用于从管理器获取配置参数）进入同步模式后，采集器自动从管理器获取设备参数，系统运行灯以100ms闪烁，同步参数成功后常亮。100：参数设置用于485调试用，485接在从设备的485接口上。011：级联初始化模式采集器的主

11、设备进入级联初始化模式，采集器的从设备工作在正常工作模式，主设备发送命令读取从设备的信息(设备地址和设备类型)。系统运行灯以100ms闪烁，读取从设备信息完成后1s闪烁。111：设备自检模式。设备自检模式下，cpu检测接口的通信情况。采集器具有两种工作模式，定时休眠和正常工作模式。“定时工作模式”：采集设定一个采集周期，采集器根据设定的周期时间从休眠状态醒来采集数据进行传输，然后再进入休眠，如此反复工作。“正常工作模式”：设备一直处于工作状态。 复位按钮RST-使设备进入工作状态 旋转编码器-选择接入变送器组合接入变送器之前首先设置变送器的modbus地址，温湿度变送器地址设置成1，压力变送器

12、地址设置成2，热量表地址设置成3。序号旋转拨码开关数值接入变送器组合说明10温湿度变送器温湿度变送器的地址设置成121压力变送器压力变送器的地址设置成232热量表热量表的地址设置成343压力变送器热量表压力变送器的地址设置成2热量表的地址设置成354压力变送器温湿度变送器温湿度变送器的地址设置成1压力变送器的地址设置成265温湿度变送器热量表温湿度变送器的地址设置成1热量表的地址设置成376温湿度变送器压力变送器温湿度变送器温湿度变送器的地址设置成1压力变送器的地址设置成2热量表的地址设置成387两个压力变送器1个热量表第1个压力变送器的地址设置成2第2个压力变送器的地址设置成4热量表的地址设

13、置成3983.2 设备接线说明u 级联及电源接线说明：（如图3.2）设备端口V+V-ABV+V-说明主设备24V主设备GND从设备RS485+从设备RS485-从设备24V从设备GND标号91110注：设备供电采用标准DC12v。u 接线图：图3.2 级联及电源端子接线3.3 安装及结构说明3.3.1 安装说明卡轨安装方式，用户可以根据现场情况选择相应的安装方式。注：天线高度离地面高度1.5m，注意天线阻抗匹配，天线电缆不宜太长，否则会有衰减。3.3.2 产品尺寸图3.3 XL65安装尺寸图第 18 页4. 软件配置参数及调试工具操作说明用USB转串口线接入智能测控装置设备的485接口进行数据

14、查看和收发指令，修改参数，拨码开关拨到100（参数设置）；智能测控装置寄存器地址表参考“5.通信协议使用说明”，智能网关调试配置同步参数参考“智能网关使用说明书”，如图4.1：图4.1 串口数据5. 通信协议使用说明5.1 智能测控装置5.1.1 Modbus命令格式ADDCSDATACRC地址码功能码数据区错误校验1字节8位1字节8位N字节N8位2字节16位5.1.1.1 地址码(ADD) 地址码为每次通讯传送的信息帧中的第一个数据帧(8位)，从1到255。这个字节表明由用户设定地址码的子机将接收由主机发送来的信息。并且每个子机都有唯一的地址码，并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的地

15、址码表明将发送到的子机地址，而子机发送的地址码表明回送的子机地址。5.1.1.2 功能码(CS) 功能码是每次通讯传送的信息帧中的第二个数据帧。ModBus通讯规约定义功能码为1127(01H7FH)。温湿度传感器利用其中的一部分功能码。作为主机请求发送，通过功能码告诉子机执行什么动作。作为子机响应，子机发送的功能码与主机发送来的功能码一样，并表明子机已响应主机进行操作。如果子机发送的功能码的最高位是1(功能码127)，则表明子机没有响应或出错。下表列出的功能码都具体的含义及操作。MODBUS部分功能码功能码定义操作03H读寄存器读取一个或多个寄存器的数据10H写寄存器把一个16位二进制数写入

16、寄存器03:读寄存器温湿度传感器采用ModBus通讯规约，利用通讯命令，可以进行读取点寄存器)。功能码03H映射的数据区的保持和输入寄存器值都是16位(2字节)。这样从温湿度传感器读取的寄存器值都是2字节。一次最多可读取寄存器数根据后续寄存器表给出。子机响应的命令格式是子机地址、功能码、数据区及CRC码。数据区的数据都是每2个字节为一组的双字节数，且高字节在前。10:写寄存器：主机利用这条命令把多点数据保存到温湿度传感器的存储器,Modbus通讯规约中的寄存器指的是16位(即2字节)，并且高位在前。这样温湿度传感器用一条命令保存的最大寄存器数根据后续寄存器表给出。5.1.1.3 数据区(DAT

17、A)数据区随功能码不同而不同。由主机发送的读命令(03H)数据区与子机应答信息帧的数据区是不同的，由主机发送的写命令(10H)数据区与子机应答信息帧的数据区是完全相同。数据区包含需要子机执行什么动作或由子机采集的需要回送的信息。例如，功能码告诉子机读取寄存器的数值，则数据区必须包含要读取寄存器的起始地址及读取长度(寄存器个数)。与功能码03对应的数据区格式：主机发送数据顺序12数据含义起始地址读寄存器个数字节数22子机应答数据顺序12数据含义 回送字节数N个寄存器的数据字节数12N与功能码10对应的数据区格式：数据顺序12 N数据含义 起始地址 写入数据1 写入数据N字节数22 25.1.1.

18、4 校验码(CRC)主机或子机可用校验码进行判别接收信息是否出错。有时，由于电子噪声或其他一些干扰，信息在传输过程中会发生细微的变化，校验码保证了主机或子机对在传送过程中出错的信息不起作用。这样增加了系统的安全和效率。校验码采用CRC-16校验方法。二字节的校验码，低字节在前，高字节在后。注意：命令的格式都是相同的：地址码、功能码、数据区和校验码。冗余循环码(CRC)包含2个字节，即16位二进制。CRC码由发送端计算，放置于发送信息的尾部。接收端的设备再重新计算接收到信息的CRC码，比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符，如果二者不相符，则表明出错。CRC码的计算方法是，先预置16位寄存器全

19、为。再逐渐把每8位数据信息进行处理。在计算CRC码时，8位数据与寄存器的数据相异或，得到的结果向低位移一位，用0填补最高位。再检查最低位，如果最低位为1，把寄存器的内容与预置数相异或，如果最低位为0，不进行异或运算。这个过程一直重复8次。第8次移位后，下一个8位再与现在寄存器的内容相异或，这个过程与上以上一样重复8次。当所有的数据信息处理完后，最后寄存器的内容即为CRC码值。CRC-16码的计算步骤（1）置16位寄存器为十六进制FFFF(即全为1)。称此寄存器为CRC寄存器。（2）把一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或，把结果放于CRC寄存器。（3）把寄存器的内容右移一位(朝低位)，用

20、0填补最高位，检查最低位(移出位)。（4）如果最低位为0：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位的处理。（7）最后得到的CRC寄存器即为CRC码，低字节在前，高字节在后。5.1.2 寄存器地址表5.1.2.1 唯一编码寄存器地址及命令说明设备唯一编码设置寄存器地址（MODBUS功能码03、10读、写寄存器）序号管理机寄存器项目说明10x0100设备编码（48-63位）设备唯一编码ID号长度为64位HEX格式

21、20x0101设备编码（32-47位）30x0102设备编码（16-31位）40x0103设备编码（0-15位）设置设备编码设置命令唯一为：00 10 01 00 00 04 08 xx xx xx xx crc 设置设备编码设置命令唯一为：00 03 01 00 00 04 crc 5.1.2.2 主设备信息2参数读写寄存器地址（MODBUS功能码03、10读写寄存器）每个寄存器存储2个字节数据。序号管理机寄存器项目说明10xf200设备地址（modbus地址）（读写）取值125520xf201休眠时间 （读写）Unit16 休眠时间为64秒的倍数。最小的休眠时间为64秒，值范围：19999

22、30xf202实时时间：年、月（读写）掉电保存时间为BCD码形式，24小时模式。例如：“0xf204寄存器”设置为0x1830,表示18：30。40xf203实时时间：日、时（读写）掉电保存50xf204实时时间：分、秒（读写）掉电保存60xf205接入射频模块的类型（读写）值0x0490表示490M模块值0x0241表示2.4G模块值0x0900表示GPRS模块70xf206设备软件版本号无小数位，接pt100传感器时使用5.1.2.3 设备实时采样数据寄存器地址（旋钮编码旋到0）每个寄存器存储2个字节数据。序号管理机寄存器项目说明10x0000主设备电压值Unit16 单位mV 20x00

23、01累积流量单位：升30x000240x000350x000460x0005累计热量单位：W.h70x000680x0007 90x0008100x0009累计冷量单位：W.h110x000a12.0x000B130x000C140x000D瞬时流量Float型数据单位：m/h150x000E160x000F入口温度Float型数据单位：170x0010180x0011出口温度Float型数据单位：190x0012200x0013瞬时功率Float型数据单位：KW210x0014220x0015环境湿度转成十进制数除以100230x0016环境温度转成十进制数除以100240x0017压力转成

24、十进制数单位KPa250x0018压力2转成十进制数单位KPa5.1.3 寄存器读写命令说明(拨码为100)5.1.3.1 模拟量读命令说明（03功能码）：l 假如设备地址为01测控装置接485-2发送命令:“01 03 01 00 00 04 45 F5”（HEX命令）l 命令说明 ：010301 0000 0445F5设备地址功能码起始地址读保持寄存器个数CRC校验的低8位CRC校验的高8位l 设备返回值：返回值：“01 03 08 00 00 00 00 00 00 00 01 54 17”（HEX命令）l 命令说明：01030800 00 00 00 00 00 00 0145F5设备地址功能码返回保持寄存器个数寄存器14数据CRC校验的低8位CRC校验的高8位5.1.3.2模拟量写命令说明（10功能码）：l 假如设备地址为00测控装置接485-2发送命令:“01 10 01 00 00 04