2025年AM3装置Modbus通讯规约说明-V1.0-20171127

AM3微机综合保护装置Modbus-RTU规约说明V1.0安科瑞电气股份有限公司目录1、概述 、概述 Modbus串行链路协议是一个主-从协议。在同一时刻，只有一个主节点连接于总线，一个或多个子节点(最大编号为247)连接于同一个串行总线。Modbus通信总是由主节点发起。子节点在没有收到来自主节点的请求时，从不会发送数据。子节点之间从不会互相通信。主节点在同一时刻只会发起一个Modbus事务处理。 主节点以两种模式对子节点发出Modbus请求: 在单播模式，主节点以特定地址访问某个子节点，子节点接到并处理完请求后，子节点向主节点返回一个报文(一个'应答')。在这种模式，一个Modbus事务处理包含2个报文：一个来自主节点的请求，一个来自子节点的应答。每个子节点必须有唯一的地址(1到247)，这样才能区别于其它节点被独立的寻址。在广播模式，主节点向所有的子节点发送请求。对于主节点广播的请求没有应答返回。广播请求一般用于写命令。所有设备必须接受广播模式的写功能。地址0是专门用于表示广播数据的。 Modbus寻址空间有256个不同地址，如表一。地址0保留为广播地址。所有的子节点必须识别广播地址。Modbus主节点没有地址，只有子节点必须有一个地址。该地址必须在Modbus串行总线上唯一。表一01~247248~255广播地址子节点单独地址保留MODBUS协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU）。特定总线或网络上的MODBUS协议映射能够在应用数据单元（ADU）上引入一些附加域。 图1.1.1串行链路上的Modbus帧数据编码：MODBUS使用一个‘big-Endian’表示地址和数据项。这意味着当发射多个字节时，首先发送最高有效位。例如：寄存器大小值16–比特0x1234发送的第一字节为0x12然后0x34装置采用RTU（RemoteTerminalUnit）传输模式。RTU模式每个字节(11位)的格式为:编码系统: 8–位二进制 报文中每个8位字节含有两个4位十六进制字符(0–9，A–F)BitsperByte: 1起始位 8数据位，首先发送最低有效位 1位作为奇偶校验 1停止位偶校验是要求的，其它模式(奇校验，无校验)也可以使用。为了保证与其它产品的最大兼容性，同时支持无校验模式是建议的。默认校验模式模式必须为偶校验。注:使用无校验要求2个停止位。帧检验域: 循环冗余校验(CRC)帧描述:图1.1.2 RTU报文帧ModbusRTU帧最大为256字节。MODBUS事务处理的定义：下列状态图描述了在服务器侧MODBUS事务处理的一般处理过程。图1.1.3MODBUS事务处理的状态图一旦服务器处理请求，使用合适的MODBUS服务器事务建立MODBUS响应。根据处理结果，可以建立两种类型响应：一个正MODBUS响应：响应功能码=请求功能码一个MODBUS异常响应：用来为客户机提供处理过程中与被发现的差错相关的信息；响应功能码=请求功能码+0x80；提供一个异常码来指示差错原因。MODBUS以一系列具有不同特征表格上的数据模型为基础。四个基本表格如表二。表二基本表格对象类型访问类型内容离散量输入单个比特只读I/O系统提供这种类型数据线圈单个比特读写通过应用程序改变这种类型数据输入寄存器16-比特字只读I/O系统提供这种类型数据保持寄存器16-比特字读写通过应用程序改变这种类型数据2、功能码说明 本装置使用的功能码：表三数据访问访问类型定义操作功能码（十六进制）比特访问物理离散量输入读输入离散量0202内部比特或物理线圈读线圈0101写单个线圈050516比特访问输入寄存器读输入寄存器0404内部存储读多个寄存器0303写单个寄存器0606写多个寄存器16102.1、1（0x01）读线圈（位格式）在一个远程设备中，使用该功能码读取线圈的1至2000连续状态。请求PDU详细说明了起始地址，即指定的第一个线圈地址和线圈编号。从零开始寻址线圈。因此寻址线圈1-16为0-15。根据数据域的每个比特将响应报文中的线圈分成为一个线圈。指示状态为1=ON和0=OFF。第一个数据字节的LSB（最低有效位）包括在询问中寻址的输出。其它线圈依次类推，一直到这个字节的高位端为止，并在后续字节中从低位到高位的顺序。如果返回的输出数量不是八的倍数，将用零填充最后数据字节中的剩余比特（一直到字节的高位端）。字节数量域说明了数据的完整字节数。请求PDU功能码1个字节0x01起始地址2个字节0x0000至0xFFFF线圈数量2个字节1至2000（0x7D0）响应PDU功能码1个字节0x01字节数1个字节N*线圈状态N个字节n＝N或N+1*N＝输出数量/8，如果余数不等于0，那么N=N+1错误功能码1个字节功能码＋0x80异常码1个字节01或02或03或04这是一个请求读离散量输出20-38的实例：请求响应域名（十六进制）域名（十六进制）功能起始地址Hi起始地址Lo输出数量Hi输出数量Lo01功能字节数输出状态27-20输出状态35-28输出状态38-3601000313CD006B1305将输出27-20的状态表示为十六进制字节值CD，或二进制11001101。输出27是这个字节的MSB，输出20是LSB。通常，将一个字节内的比特表示为MSB位于左侧，LSB位于右侧。第一字节的输出从左至右为27至20。下一个字节的输出从左到右为35至28。当串行发射比特时，从LSB向MSB传输：20...27、28...35等等。在最后的数据字节中，将输出状态38-36表示为十六进制字节值05，或二进制00000101。输出38是左侧第六个比特位置，输出36是这个字节的LSB。用零填充五个剩余高位比特。2.2、2（0x02）离散量输入（位格式）在一个远程设备中，使用该功能码读取离散量输入的1至2000连续状态。请求PDU详细说明了起始地址，即指定的第一个输入地址和输入编号。从零开始寻址输入。因此寻址输入1-16为0-15。根据数据域的每个比特将响应报文中的离散量输入分成为一个输入。指示状态为1=ON和0=OFF。第一个数据字节的LSB（最低有效位）包括在询问中寻址的输入。其它输入依次类推，一直到这个字节的高位端为止，并在后续字节中从低位到高位的顺序。如果返回的输入数量不是八的倍数，将用零填充最后数据字节中的剩余比特（一直到字节的高位端）。字节数量域说明了数据的完整字节数。请求PDU功能码1个字节0x02起始地址2个字节0x0000至0xFFFF输入数量2个字节1至2000（0x7D0）响应PDU功能码1个字节0x82字节数1个字节N*输入状态N*×1个字节*N＝输出数量/8，如果余数不等于0，那么N=N+1错误差错码1字节0x82异常码1字节01或02或03或04这是一个请求读取离散量输入197-218的实例：请求响应域名（十六进制）域名（十六进制）功能起始地址Hi起始地址Lo输出数量Hi输出数量Lo02功能字节数输入状态204-197输入状态212-205输入状态218-213020003C4AC00DB1635将离散量输入状态204-197表示为十六进制字节值AC，或二进制10101100。输入204是这个字节的MSB，输入197是这个字节的LSB。将离散量输入状态218-213表示为十六进制字节值35，或二进制00110101。输入218位于左侧第3比特，输入213是LSB。 注：用零填充2个剩余比特（一直到高位端）。2.3、3（0x03）读保持寄存器（16位字）在一个远程设备中，使用该功能码读取保持寄存器连续块的内容。请求PDU说明了起始寄存器地址和寄存器数量。从零开始寻址寄存器。因此，寻址寄存器1-16为0-15。将响应报文中的寄存器数据分成每个寄存器有两字节，在每个字节中直接地调整二进制内容。对于每个寄存器，第一个字节包括高位比特，并且第二个字节包括低位比特。请求功能码1个字节0x03起始地址2个字节0x0000至0xFFFF寄存器数量2个字节1至125（0x7D）响应功能码1个字节0x03字节数1个字节2×N*寄存器值N*×2个字节*N＝寄存器的数量错误差错码1个字节0x83异常码1个字节01或02或03或04这是一个请求读寄存器108-110的实例：请求响应域名（十六进制）域名（十六进制）功能高起始地址低起始地址高寄存器编号低寄存器编号03功能字节数寄存器值Hi（108）寄存器值Lo（108）寄存器值Hi（109）寄存器值Lo（109）寄存器值Hi（110）寄存器值Lo（110）0300066B02002B0300000064将寄存器108的内容表示为两个十六进制字节值022B，或十进制555。将寄存器109-110的内容分别表示为十六进制0000和0064，或十进制0和100。2.4、4（0x04）读输入寄存器（16位字）在一个远程设备中，使用该功能码读取1至大约125的连续输入寄存器。请求PDU说明了起始地址和寄存器数量。从零开始寻址寄存器。因此，寻址输入寄存器1-16为0-15。将响应报文中的寄存器数据分成每个寄存器为两字节，在每个字节中直接地调整二进制内容。对于每个寄存器，第一个字节包括高位比特，并且第二个字节包括低位比特。请求功能码1个字节0x04起始地址2个字节0x0000至0xFFFF输入寄存器数量2个字节0x0001至0x007D响应功能码1个字节0x04字节数1个字节2×N*输入寄存器N*×2个字节*N＝输入寄存器的数量错误差错码1个字节0x84异常码1个字节01或02或03或04这是一个请求读输入寄存器9的实例：请求响应域名（十六进制）域名（十六进制）功能起始地址Hi起始地址Lo输入寄存器数量Hi输入寄存器数量Lo04功能字节数输入寄存器9Hi输入寄存器9Lo0400020800000A01将输入寄存器9的内容表示为两个十六进制字节值000A，或十进制10。2.5、5（0x05）写单个线圈（位格式）在一个远程设备上，使用该功能码写单个输出为ON或OFF。请求数据域中的常量说明请求的ON/OFF状态。十六进制值FF00请求输出为ON。十六进制值0000请求输出为OFF。其它所有值均是非法的，并且对输出不起作用。请求PDU说明了强制的线圈地址。从零开始寻址线圈。因此，寻址线圈1为0。线圈值域的常量说明请求的ON/OFF状态。十六进制值0XFF00请求线圈为ON。十六进制值0X0000请求线圈为OFF。其它所有值均为非法的，并且对线圈不起作用。正常响应是请求的应答，在写入线圈状态之后返回这个正常响应。请求功能码1个字节0x05输出地址2个字节0x0000至0xFFFF输出值2个字节0x0000至0x00响应功能码1个字节0x05输出地址2个字节0x0000至0xFFFF输出值2个字节0x0000至0xFF00错误差错码1个字节0x85异常码1个字节01或02或03或04这是一个请求写线圈173为ON的实例：请求响应域名（十六进制）域名（十六进制）功能输出地址Hi输出地址Lo输出值Hi输出值Lo05功能输出地址Hi输出地址Lo输出值Hi输出值Lo050000ACACFFFF00002.6、6（0x06）写单个寄存器（16位字）在一个远程设备中，使用该功能码写单个保持寄存器。请求PDU说明了被写入寄存器的地址。从零开始寻址寄存器。因此，寻址寄存器1为0。正常响应是请求的应答，在写入寄存器内容之后返回这个正常响应。请求功能码1个字节0x06寄存器地址2个字节0x0000至0xFFFF寄存器值2个字节0x0000至0xFFFF响应功能码1个字节0x06寄存器地址2个字节0x0000至0xFFFF寄存器值2个字节0x0000至0xFFFF错误差错码1个字节0x86异常码1个字节01或02或03或04这是一个请求将十六进制0003写入寄存器2的实例：请求响应域名（十六进制）域名（十六进制）功能寄存器地址Hi寄存器地址Lo寄存器值Hi寄存器值Lo06功能输出地址Hi输出地址Lo输出值Hi输出值Lo0600000101000003032.7、16（0x10）写多个寄存器（16位字）在一个远程设备中，使用该功能码写连续寄存器块(1至约120个寄存器)。本装置使用该功能码写双字寄存器（2个16位字），可连续写多个双字寄存器。在请求数据域中说明了请求写入的值。每个寄存器将数据分成两字节。正常响应返回功能码、起始地址和被写入寄存器的数量。请求PDU功能码1个字节0x10起始地址2个字节0x0000至0xFFFF寄存器数量2个字节0x0001至0x0078字节数1个字节2×N*寄存器值N*×2个字节值*N＝寄存器数量响应PDU功能码1个字节0x10起始地址2个字节0x0000至0xFFFF寄存器数量2个字节1至123（0x7B）错误差错码1个字节0x90异常码1个字节01或02或03或04这是一个请求将十六进制000A和0102写入以2开始的两个寄存器的实例：请求响应域名（十六进制）域名（十六进制）功能起始地址Hi起始地址Lo寄存器数量Hi寄存器数量Lo字节数寄存器值Hi寄存器值Lo寄存器值Hi寄存器值Lo10功能起始地址Hi起始地址Lo寄存器数量Hi寄存器数量Lo10000001010000020204000A01023、数据的传送 装置的数据定义汇总，如表四。设置装置地址为01，举例说明对各数据的操作。表四序号起始地址寄存器类型操作功能码对应的装置数据10x0000离散量0x02装置状态、遥信量20x0000线圈0x01,0x05远方复归、遥控30x0000输入寄存器0x04遥测量、事件记录40x0000保持寄存器0x03,0x06,0x10时间、定值区号、定值3.1、线圈的定义本装置的继电器输出定义如表五，可对信号继电器、遥控合闸、遥控分闸继电器进行读写操作。注意需在装置处于“远方状态”时，才能对装置进行“遥控合闸”、“遥控分闸”操作。表五地址装置数据功能0x0000远方复归复归信号0x0001遥控操作遥控合闸、遥控分闸例：复归信号写入：01050000FF008C3A回送：01050000FF008C3A表示复归装置的信号继电器输出、保护动作或告警指示灯。例：遥控合闸写入：01050001FF00DDFA回送：01050001FF00DDFA表示遥控合闸操作。例：遥控分闸写入：0105000100009C0A回送：0105000100009C0A表示遥控分闸操作。3.2、离散量的定义本装置的离散量包括：装置的状态、遥信状态。定义如表六：表六地址功能长度备注0x0000装置异常1bit装置发生异常时，置10x0001装置是否有出错记录1bit装置有出错记录时，置10x0002装置是否有事件记录1bit装置有事件记录时，置10x0003保留。。。0x0008遥信量状态1bitN1个遥信量，参见附录1。。。例：读遥信量写入：010200080008F80E回送：01020108A04E表示读取8个装置遥信量，第3个开入为“合”。（开入编号由0开始记）3.3、保持寄存器的定义保持寄存器可以读出也可以写入，长度均为16位，用于存储以下数据：时钟；定值参数；定值区号。3.3.1、时钟时钟（起始地址：0x0000），定义如表七。表七地址定义备注0年系统时间1月系统时间2日系统时间3时系统时间4分系统时间5秒系统时间6毫秒系统时间例：读取时间写入：0103000000070408回送：01030E07DD000A0015000E0006000002B1B092表示时间为2013年10月21日14：06：00.689。读取时间时必须为7个字节。例：写入时间写入：0110000000070E07DD000A0015000E001E003202581AAB回送：01100000000781CB表示写入时间为2013年10月21日14：30：50.600。写入时间时必须为7个字节。3.3.2、定值参数 装置的定值参数，按定值配置表的顺序排列，起始地址0x03E8（1000）。每个定值占2个寄存器，浮点数以浮点数格式传送，整数以整数传送。可以对定值参数进行读、写操作。注意需在装置处于“远方状态”时，才能对装置进行“写”操作。对装置进行读写操作时，每个都只能读或写偶数个寄存器。例：读取单个定值写入：010303E800027AF0回送：010304439600000F9B表示读取到定值表中的第一个定值为300.0000。例：读取多个定值写入：010303EA000478ED回送：01030842C80000428C00008C61表示读取到定值表中的第二个定值为100.0000，第三个定值为70.000。例：写入单个定值写入：011003,EC,00,02,04,00,00,00,01，2882回送：01,10,03,EC,00,02,80,79表示将定值表中的第3个定值写为1。例：写入多个定值写入：011003E800060C43690000439600003F800000回送：011003E80006C07B表示将定值表中的第一个定值设置为“300.0000”，第二个定值设置为“300.0000”，第3个定值设置为“1”。3.4、输入寄存器的定义输入寄存器的数据只能读出不能写入，用于存储遥测数据和事件记录数据。3.4.1、遥测量遥测数据起始地址：0x0000，每个遥测数据占2个寄存器，32位，浮点数格式。数据顺序按软件属性配置中“遥测量属性”配置顺序。例：读A相保护电流Ia写入：01040000000271CB回送：01040440A008852805表示读取到A相保护电流Ia为5.0000A。3.4.2、事件记录事件记录起始地址为：0x03E8(1000)，每个事件记录数据占9个，第一个寄存器里存放事件代码；第二个寄存器存放事件属性为动作或返回：0——返回，1——动作，之后7个寄存器里存放产生事件时刻，包括年、月、日、时分秒、毫秒。若装置上电后无新的事件记录产生，则第一次读取事件记录会失败，再次读取时将循环读取历史事件记录。若没有历史事件记录，则读取失败。数据顺序按事件产生的先后顺利，一次只能读取一条事件记录。例：读事件记录（不带事件参数）写入：010403E80009B07C回送：01,04,12,00,52,00,01,07,E0,00,07,00,0C,00,0E,00,3B,00,22,01,2B,C7,16表示在2016年7月12日14：27：06.433，事件代码为52的保护事件动作了。附录1遥信量地址表下表为各型号装置标准配置的遥信量地址表，如有改动，请以客户订制的遥信配置为准，详见软件配置属性。AM3-I遥信地址表地址功能长度备注0x0000装置异常1bit装置发生异常时，置10x0001装置是否有出错记录1bit装置有出错记录时，置10x0002装置是否有事件记录1bit装置有事件记录时，置10x0003保留。。。0x0008分位1bit8个遥信量0x0009合位1bit遥信量0x000A远方1bit遥信量0x000B弹簧未储能1bit遥信量0x000C高温告警1bit遥信量0x000D超温跳闸1bit遥信量0x000E轻瓦斯告警1bit遥信量0x000F重瓦斯跳闸1bit遥信量AM3-U遥信地址表地址功能长度备注0x0000装置异常1bit装置发生异常时，置10x0001装置是否有出错记录1bit装置有出错记录时，置10x0002装置是否有事件记录1bit装置有事件记录时，置10x0003保留。。。0x0008手车工作位置1bit8个遥信量0x0009手车试验位置1bit遥信量0x000A备用1bit遥信量0x000B备用1bit遥信量0x000C备用1bit遥信量0x000D备用1bit遥信量0x000E备用1bit遥信量0x000F备用1bit遥信量附录2定值地址表下表为各型号装置标准配置的定值地址表，如有改动，请以客户订制的定值表配置为准，详见软件配置属性。AM3-I定值地址表地址参数属性数值范围数据类型03E8H线路CT变比R/W0.1-9999.92*Word03EAH线路PT变比R/W0.1-99992*Word03ECH相间低电压定值R/W10-1002*Word03EEH过流一段投退R/W0-12*Word03F0H过流一段定值R/W0.2-752*Word03F2H过流一段延时R/W0-202*Word03F4H过流一段带低压闭锁R/W0-12*Word03F6H过流二段投退R/W0-12*Word03F8H过流二段定值R/W0.2-752*Word03FAH过流二段延时R/W0.1-202*Word03FCH过流二段带低压闭锁R/W0-12*Word03FEH过流三段投退R/W0-22*Word0400H过流三段定值R/W0.2-752*Word0402H过流三段延时R/W0.1-202*Word0404H过流三段带低压闭锁R/W0-12*Word0406H反时限过流投退R/W0-12*Word0408H反时限过流定值R/W0.2-752*Word040AH反时限过流时间系数R/W0.001-12*Word040CH反时限过流曲线类型R/W0-22*Word040EH反时限过流带低压闭锁R/W0-12*Word0410H后加速过流投退R/W0-12*Word0412H后加速过流定值R/W0.2-752*Word0414H后加速过流延时R/W0-202*Word0416H后加速过流带低压闭锁R/W0-12*Word0418H零序一段投退R/W0-22*Word041AH零序过流一段定值R/W0.2-752*Word041CH零序过流一段延时R/W0-202*Word041EH零序二段投退R/W0-22*Word0420H零序过流二段定值R/W0.2-752*Word0422H零序过流二段延时R/W0.1-202*Word0424H零序三段投退R/W0-22*Word0426H零序过流三段定值R/W0.2-752*Word0428H零序过流三段延时R/W0.1-202*Word042AH反时限零序过流投退R/W0-22*Word042CH反时限零序过流定值R/W0.2-752*Word042EH反时限零序过流时间系数R/W0.001-12*Word0430H反时限零序过流曲线类型R/W0-22*Word0432H后加速零序过流投退R/W0-22*Word0434H后加速零序过流定值R/W0.2-752*Word0436H后加速零序过流延时R/W0-902*Word0438H低压侧零序过流投退R/W0-22*Word043AH低压侧零序过流定值R/W0.2-752*Word043CH低压侧零序过流延时R/W0.1-202*Word043EH低侧反时限零序投退R/W0-22*Word0440H低侧反时限零序定值R/W0.2-752*Word0442H低侧反时限零序时间系数R/W0.001-12*Word0444H低侧反时限零序曲线类型R/W0-22*Word0446H低电压保护投退R/W0-12*Word0448H无流闭锁低压保护投退R/W0-12*Word044AH低电压保护定值R/W10-1202*Word044CH低电压出口方式R/W0-12*Word044EH无流定值R/W0.1-92*Word0450H低电压保护延时R/W0.01-902*Word0452H过电压保护投退R/W0-12*Word0454H过电压保护定值R/W10-2002*Word0456H过电压保护延时R/W0.01-902*Word0458H高温保护延时R/W0-902*Word045AH高温保护出口类型R/W0-22*Word045CH超温保护延时R/W0-902*Word045EH超温保护出口类型R/W0-22*Word0460H轻瓦斯保护延时R/W0-902*Word0462H轻瓦斯保护出口类型R/W0-22*Word0464H重瓦斯保护延时R/W0-902*Word0466H重瓦斯保护出口类型R/W0-22*Word0468H过负荷投退R/W0-22*Word046AH过负荷定值R/W0.05-902*Word046CH过负荷延时R/W0.01-999.92*Word046EH零序过电压告警投退R/W0-12*Word0470H零序过电压告警定值R/W1-1002*Word0472H控故障告警投退R/W0-12*word0474HPT断线告警投退R/W0-12*word0476H无压定值R/W1-2002*word0478HPT断线负序电压R/W1-2002*word047AHPT断线告警延时R/W0-9992*word047CH二次谐波闭锁投退R/W0-12*word047EH二次谐波闭锁定值R/W0.05-0.52*wordAM3-U定值地址表地址参数属性数值范围数据类型03E8HPT变比R/W0.1-99992*Word03EAH相间低电压定值R/W10-1002*Word03ECH低电压告警投退R/W0-12*Word03EEH