依米康机房空调通讯协议模板.doc

精密恒温恒湿直接蒸发式机组

通
信
协
议

MODBUS版本

四川依米康环境科技股份有限企业

目录

通信卡介绍……………………………………………………………….3
控制器参数设定………………………………………………………….4
系统连接拓扑…………………………………………………………….4
通信协议介绍…………………………………………………………….5
对应参数表……………………………………………………………….11
监控联络人……………………………………………………………….12

RS485串行通讯板技术指标
电源: 用插接端子取自K200
电耗: 20mA
储存条件: -10~70℃, ＜80%rH, 无冷凝
工作条件: 0~65℃, ＜80%rH, 无冷凝
尺寸: 48×45mm
防护等级: IP00
环境污染: 正常
表面温度极限: 同工作温度
防电击等级: 可装入Ⅰ级或Ⅱ级设备
阻热及阻燃类别: D类
材料绝缘: 250V
串行输出: 3线螺接端子, 线径0.2~1.5 mm2
标准: 光电隔离型异步RS485
最高速率: 19200波特率
最大设备数: 200
距监控设备最长距离: 1km
电缆: 1对双绞线及屏蔽, 美国线规20/22号, 线间电容＜90pF/m(即BELDEN8761-8762电缆)
电击保护: 本设备仅提供K200电源与串行线路间功效性绝缘, 所以K200必需采取安全型变压器。

通信卡照片:

推荐连接电缆照片:

控制器参数设定
K200系列控制器经过: 选件RS485接口板, 并将选件插入控制主板7芯插针上取得带光电隔离RS485接口, 通信协议能够选择采取MODBUS-RTU。
注意任何对控制器硬件操作必需在断电条件下操作!
控制器通电后, 如需实现监控, 必需设置几项参数:
1、 按一下MENU键, 并经过上下键选择后进入“用户参数”->“密码: 22”->“通信协议选择”, 选择协议2, 即MODBUS协议
2、 “用户参数”->“密码: 22”->“机组群控地址”, 设置机组在485网络中地址, 同一网络中不能有相同地址, 不然整个网络将无法通信。
3、 “用户参数”->“密码: 22”->“波特率选择”, 1代表1200, 2代表2400, 3代表4800, 4代表9600, 5代表19200。默认值为5（19200）, 强烈提议用户选择此波特率。
通信参数改变后, 整个控制系统需断电2秒, 重新上电后参数生效。

RS485网络拓扑结构
RS485总线只能采取总线制拓扑结构。

正确

错误

Modbus协议介绍

一、 Modbus 协议介绍
Modbus 协议是应用于电子控制器上一个通用语言。经过此协议, 控制器相互之间、 控制器经由网络（比如以太网）和其它设备之间能够通信。它已经成为一通用工业标准。有了它, 不一样厂商生产控制设备能够连成工业网络, 进行集中监控。
此协议定义了一个控制器能认识使用消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信。它描述了一控制器请求访问其它设备过程, 假如回应来自其它设备请求, 以及怎样侦测错误并统计。它制订了消息域格局和内容公共格式。
当在一Modbus网络上通信时, 此协议决定了每个控制器须要知道它们设备地址, 识别按地址发来消息, 决定要产生何种行动。假如需要回应, 控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上, 包含了Modbus协议消息转换为在此网络上使用帧或包结构。这种转换也扩展了依据具体网络处理节地址、 路由路径及错误检测方法。
1、 在Modbus网络上转输
标准Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口, 它定义了连接口针脚、 电缆、 信号位、 传输波特率、 奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。
控制器通信使用主—从技术, 即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其它设备（从设备）依据主设备查询提供数据作出对应反应。经典主设备: 主机和可编程仪表。经典从设备: 可编程控制器。
主设备可单独和从设备通信, 也能以广播方法和全部从设备通信。假如单独通信, 从设备返回一消息作为回应, 假如是以广播方法查询, 则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询格式: 设备（或广播）地址、 功效代码、 全部要发送数据、 一错误检测域。
从设备回应消息也由Modbus协议组成, 包含确定要行动域、 任何要返回数据、 和一错误检测域。假如在消息接收过程中发生一错误, 或从设备不能实施其命令, 从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。
2、 在其它类型网络上转输
在其它网络上, 控制器使用对等技术通信, 故任何控制都能初始和其它控制器通信。这么在单独通信过程中, 控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供多个内部通道可许可同时发生传输进程。
在消息位, Modbus协议仍提供了主—从标准, 尽管网络通信方法是“对等”。假如一控制器发送一消息, 它只是作为主设备, 并期望从从设备得到回应。一样, 当控制器接收到一消息, 它将建立一从设备回应格式并返回给发送控制器。
3、 查询—回应周期

（1）查询
查询消息中功效代码告之被选中从设备要实施何种功效。数据段包含了从设备要实施功效任何附加信息。比如功效代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们内容。数据段必需包含要告之从设备信息: 从何寄存器开始读及要读寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一个验证消息内容是否正确方法。
（2）回应
假如从设备产生一正常回应, 在回应消息中功效代码是在查询消息中功效代码回应。数据段包含了从设备搜集数据: 象寄存器值或状态。假如有错误发生, 功效代码将被修改以用于指出回应消息是错误, 同时数据段包含了描述此错误信息代码。错误检测域许可主设备确定消息内容是否可用。
二、 两种传输方法
控制器能设置为两种传输模式（ASCII或RTU）中任何一个在标准Modbus网络通信。用户选择想要模式, 包含串口通信参数（波特率、 校验方法等）, 在配置每个控制器时候, 在一个Modbus网络上全部设备都必需选择相同传输模式和串口参数。
RTU模式
地址
功效代码
数据数量
数据1
...
数据n
CRC高字节
CRC低字节
所选ASCII或RTU方法仅适适用于标准Modbus网络, 它定义了在这些网络上连续传输消息段每一位, 以及决定怎样将信息打包成消息域和怎样解码。
在其它网络上（象MAP和Modbus Plus）Modbus消息被转成与串行传输无关帧。
RTU模式
当控制器设为在Modbus网络上以RTU（远程终端单元）模式通信, 在消息中每个8Bit字节包含两个4Bit十六进制字符。这种方法关键优点是: 在一样波特率下, 可比ASCII方法传送更多数据。
代码系统
· 8位二进制, 十六进制数0...9, A...F
· 消息中每个8位域都是一个两个十六进制字符组成
每个字节位
· 1个起始位
· 8个数据位, 最小有效位先发送
· 1个奇偶校验位, 无校验则无
· 1个停止位（有校验时）, 2个Bit（无校验时）
错误检测域
· CRC(循环冗长检测)
三、 Modbus消息帧
两种传输模式中（ASCII或RTU）, 传输设备以将Modbus消息转为有起点和终点帧, 这就许可接收设备在消息起始处开始工作, 读地址分配信息, 判定哪一个设备被选中（广播方法则传给全部设备）, 判知何时信息已完成。部分消息也能侦测到而且错误能设置为返回结果。
RTU帧
使用RTU模式, 消息发送最少要以3.5个字符时间停顿间隔开始。在网络波特率下多样字符时间, 这是最轻易实现(以下图T1-T2-T3-T4所表示)。传输第一个域是设备地址。能够使用传输字符是十六进制0...9,A...F。网络设备不停侦测网络总线, 包含停顿间隔时间内。当第一个域（地址域）接收到, 每个设备都进行解码以判定是否发往自己。在最终一个传输字符以后, 一个最少3.5个字符时间停顿标定了消息结束。一个新消息可在此停顿后开始。
整个消息帧必需作为一连续流转输。假如在帧完成之前有超出1.5个字符时间停顿时间, 接收设备将刷新不完整消息并假定下一字节是一个新消息地址域。一样地, 假如一个新消息在小于3.5个字符时间内接着前个消息开始, 接收设备将认为它是前一消息延续。这将造成一个错误, 因为在最终CRC域值不可能是正确。一经典消息帧以下所表示:
起始位
设备地址
功效代码
数据
CRC校验
结束符
T1-T2-T3-T4
8Bit
8Bit
n个8Bit
16Bit
T1-T2-T3-T4
图3 RTU消息帧
3、 地址域
消息帧地址域包含两个字符（ASCII）或8Bit（RTU）。可能从设备地址是0...247 (十进制)。单个设备地址范围是1...247。主设备经过将要联络从设备地址放入消息中地址域来选通从设备。当从设备发送回应消息时, 它把自己地址放入回应地址域中, 方便主设备知道是哪一个设备作出回应。
地址0是用作广播地址, 以使全部从设备都能认识。当Modbus协议用于更高水准网络, 广播可能不许可或以其它方法替换。
4、 怎样处理功效域
消息帧中功效代码域包含了两个字符（ASCII）或8Bits（RTU）。可能代码范围是十进制1...255。当然, 有些代码是适适用于全部控制器, 有此是应用于某种控制器, 还有些保留以备后用。
当消息从主设备发往从设备时, 功效代码域将告之从设备需要实施哪些行为。比如去读取输入开关状态, 读一组寄存器数据内容, 读从设备诊疗状态, 许可调入、 统计、 校验在从设备中程序等。
当从设备回应时, 它使用功效代码域来指示是正常回应(无误)还是有某种错误发生（称作异议回应）。对正常回应, 从设备仅回应对应功效代码。对异议回应, 从设备返回一等同于正常代码代码, 但最关键位置为逻辑1。
比如: 一从主设备发往从设备消息要求读一组保持寄存器, 将产生以下功效代码:
0 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制03H）
对正常回应, 从设备仅回应一样功效代码。对异议回应, 它返回:
1 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制83H）
除功效代码因异议错误作了修改外, 从设备将一独特代码放到回应消息数据域中, 这能告诉主设备发生了什么错误。
主设备应用程序得到异议回应后, 经典处理过程是重发消息, 或者诊疗发给从设备消息并汇报给操作员。
5、 数据域
数据域是由两个十六进制数集合组成, 范围00...FF。依据网络传输模式, 这能够是由一对ASCII字符组成或由一RTU字符组成。
从主设备发给从设备消息数据域包含附加信息: 从设备必需用于进行实施由功效代码所定义所为。这包含了象不连续寄存器地址, 要处理项数目, 域中实际数据字节数。
比如, 假如主设备需要从设备读取一组保持寄存器（功效代码03）, 数据域指定了起始寄存器以及要读寄存器数量。假如主设备写一组从设备寄存器（功效代码10十六进制）, 数据域则指明了要写起始寄存器以及要写寄存器数量, 数据域数据字节数, 要写入寄存器数据。
假如没有错误发生, 从从设备返回数据域包含请求数据。假如有错误发生, 此域包含一异议代码, 主设备应用程序能够用来判定采取下一步行动。
在某种消息中数据域能够是不存在（0长度）。比如, 主设备要求从设备回应通信事件统计（功效代码0B十六进制）, 从设备不需任何附加信息。
6、 错误检测域
标准Modbus网络有两种错误检测方法。错误检测域内容视所选检测方法而定。
RTU
当选择RTU模式作字符帧, 错误检测域包含一16Bits值(用两个8位字符来实现)。错误检测域内容是经过对消息内容进行循环冗长检测方法得出。CRC域附加在消息最终, 添加时先是低字节然后是高字节。故CRC高位字节是发送消息最终一个字节。
7、 字符连续传输
当消息在标准Modbus系列网络传输时, 每个字符或字节以以下方法发送（从左到右）:
最低有效位...最高有效位
使用RTU字符帧时, 位序列是:
无奇偶校验
启始位
1
2
3
4
5
6
7
8
停止位
停止位
图4. 位次序（RTU）

ModBus功效码
功效码
名称
作用
01
读取线圈状态
取得一组逻辑线圈目前状态（ON/OFF)
02
读取输入状态
取得一组开关输入目前状态（ON/OFF)
03
读取保持寄存器
在一个或多个保持寄存器中取得目前二进制值
04
读取输入寄存器
在一个或多个输入寄存器中取得目前二进制值
05
强置单线圈
强置一个逻辑线圈通断状态
06
预置单寄存器
把具体二进值装入一个保持寄存器
15
强置多线圈
强置一串连续逻辑线圈通断
16
预置多寄存器
把具体二进制值装入一串连续保持寄存器
ModBus网络只是一个主机, 全部通信都由她发出。网络可支持247个之多远程隶属控制器, 但实际所支持从机数要由所用通信设备决定。采取这个系统, 各PC能够和中心主机交换信息而不影响各PC实施本身控制任务。表2是ModBus各功效码对应数据类型。
表2 ModBus功效码与数据类型对应表
代码
功效
数据类型
01
读
位
02
读
位
03
读
整型、 字符型、 状态字、 浮点型
04
读
整型、 状态字、 浮点型
05
写
位
06
写
整型、 字符型、 状态字、 浮点型
08
N/A
反复“回路反馈”信息
15
写
位
16
写
整型、 字符型、 状态字、 浮点型
17
读
字符型

监控对应参数表

SUNRISE机房空调集中监控接口－MODBUS协议
MODBUS
名称
位序号
R/W
说明
40001
开关机

R/W
=1开机 =0关机
40002
设定温度

R/W
单位:0.1℃
40003
设定湿度

R/W
单位:1％
40004
系统状态
BIT15
R
N/A
BIT14
N/A
BIT13
N/A
BIT12
N/A
BIT11
N/A
BIT10
N/A
BIT9
N/A
BIT8
N/A
BIT7
N/A
BIT6
N/A
BIT5
除湿
BIT4
加湿
BIT3
制冷
BIT2
制热
BIT1
风机
BIT0
开关机
40005
回风温度

R
单位:0.1℃
40006
回风湿度

R
单位:1％
40007
告警位1
BIT15
R
压缩机高压
BIT14
压缩机低压
BIT13
气流丢失
BIT12
风机过载
BIT11
加热器过载
BIT10
空气过滤网
BIT9
高温告警
BIT8
低温告警
BIT7
高湿告警
BIT6
低湿告警
BIT5
回风温度探头故障
BIT4
送风温度探头故障
BIT3
回风湿度探头故障
BIT2
室外温度探头故障
BIT1
送风温度告警
BIT0
N/A
40008
告警位2
BIT15
R
加湿器电流过大（H）
BIT14
加湿器缺水
BIT13
无加湿电流
BIT12
进水温度过高
BIT11
N/A
BIT10
N/A
BIT9
溢流告警
BIT8
用户告警
BIT7
烟雾告警
BIT6
N/A
BIT5
N/A
BIT4
N/A
BIT3
N/A
BIT2
压缩机２高压
BIT1
压缩机２低压
BIT0
水流开关告警（L）
40009
风机累计运行时间

R
H
40010
压机1累计时间

R
H
40011
压机2累计时间

R
H
40012
传感器B2

R
单位:0.1℃
40013
传感器B3

R
单位:0.1℃
40014
传感器B4

R
单位:0.1℃
40015
传感器B5

R
单位:0.1℃