油田自动化Modbus通讯规约及寄存器定义_v6.0

详细定义各参数地址

深圳芯朗金科技开发有限公司 油田自动化通讯扩展规约

版本V6.0

一 前言

目前公司的通信协议定为遵循标准Modbus协议的设计原则，为了更好的体现产品功能、适应不同的应用环境，需要在规范的基础上进行一定的扩展。 扩展的主要目标有：(功码扩展区为：0x41~0x48,0x64~0x6E)

1. 16bit地址扩展

2. 读5区寄存器(功能码：0x41) 3. 写5区寄存器(功能码：0x42) 4. 调试信息协议(功能码：0x48) 5. 文件下载协议(功能码：0x47) 6. 4区寄存器(参数寄存器)

未来可能还有更多的功能需要考虑（如维护安全、数据安全、更多的历史记录等），本次扩展暂时不作考虑。

参考文档：

《油、气井及采注计量站远程终端单元数据存储和传输规范（终审稿）》

《GB-Z19582.1-2004 基于Modbus 协议的工业自动化网络规范第1 部分：Modbus 应用协议》

《GB-Z19582.2-2004 基于Modbus 协议的工业自动化网络规范第2 部分：Modbus 协议在串行链路上的实现指南》

《GB-Z19582.3-2004 基于Modbus 协议的工业自动化网络规范第3 部分：Modbus 协议在TCP/IP上的实现指南》

说明：红色的地方需要引起注意 说明：黄色为修改

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二．16bit地址扩展

标准Modbus 协议里地址是8bit，而16bit的地址一般是没有的，但考虑到有些地方可能会用到16bit的地址，所以这次就把16bit的地址考虑进来。扩展报文帧格式如下：

如果是通过TCPIP方式通信，则扩展报文帧格式如下：

注意：扩展报文必需兼容标准的串口及TCPIP的MODBUS报文。

三．读5区寄存器

四．写5区寄存器

响应：

五．调试信息

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响应： 无

六．文件下载协议

1帧格式描述

下发帧格式：

注：文中所述数据类型除非特别描述，均为低字节在前，且为HEX码。 抽油机对应的视功图为文件为viewchart(每十分钟产生一次，如果要读取实时视功图就要读view.tmp,

即/tmp/view.tmp) 在文件夹/tmp下，即 / tmp/viewchart

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示功图结构：

2数据帧内容详述

2.1下载文件请求(标准文件)（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后） 主站下发：

终端确认回应：

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其中，数据内容与主站下发一致。

终端否认回应：

2.2下载文件请求(普通文件)（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

终端确认回应：

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其中，数据内容与主站下发一致。

2.3上载文件请求(普通文件)（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

主站下发：

终端确认回应：

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其中，数据内容与主站下发一致。

终端否认回应：

2.4下载文件数据（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

主站下发：

终端确认回应：

终端收到两种正确帧才会回应此帧：已收到的帧，在该批次里下载的帧；当序列号不符合或者CRC校验不符合则不会回应任何帧。

终端否认回应：

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只有收到非法帧（如长度不对）才会回应此帧。

2.5上载文件数据（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

主站下发：

终端确认回应：

终端否认回应：

只有收到非法帧（如长度不对）才会回应此帧。

2.6上载文件传输中止（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

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终端确认回应：

只有收到非法帧（如长度不对）才会回应此帧。

2.7上载文件传输暂停（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

主站下发：

终端确认回应：

终端否认回应：

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只有收到非法帧（如长度不对）才会回应此帧。

2.8读取文件下载进度信息（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

主站下发：

其中，下载进行序列号和掩码举例解释一下：如果进行序列号为16，窗口大小为16，进行掩码为0000F3FF，则表示第16~31个帧中，除了第26、27帧没有收到外，其他均已收到，此时只需发送第26、27帧，终端正确回应后进入下一个批次下载。

当终端掉线后重新登陆主站后也会发送此帧，此时主站需判断信息的一致性后，根据终端的下载进度重新开始下载。

终端否认回应：

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当终端异常中断下载（如异常复位）或者下载完成后复位，此时读取文件下载进度信息终端会回应此帧。

2.9读取文件上载进度信息（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

终端确认回应：

终端否认回应：

2.A读取目录下文件信息（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

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主站下发：

终端确认回应：

终端否认回应：

2.B删除文件（如无特别说明，发送时则低字节在前，高字节在后）

主站下发：

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终端确认回应：

终端否认回应：

有几点需要说明一下：

1、由于主站或者信道的不同，同一批次下载的文件数据帧之间时间间隔应该可调，可以>=0，为0表示不停顿同时发。

2、由于网络可能会将同时下发的文件数据帧延时依次下发，因此同一批次下载的文件数据帧的等待确认的超时时间是不同的，首先需要设置一个基准超时时间（如30秒）和偏移超时时间（如5秒）（这2个时间应该可设置），同一批次的帧第一个的超时时间为基准超时时间，第二个为基准超时时间+偏移超时时间，第三个为基准超时时间+2*偏移超时时间，以次类推。

3、这个批次的所有帧均确认后才能转到下一个批次的发送。

4、超过超时时间没收到终端的确认则重发该帧，重发多次（如5次）后终端均不回应后，主站暂停文件下载。此时可以读取文件下载进度信息，如果读到并与主站信息相符则根据终端的下载进度重新下载；如果不符合则中止该终端的下载并标为失败；如果终端未响应则暂停，直到收到终端主动发送的文件下载进度信息，或者超过总超时时间仍旧没有下载完成则中止下载并标为失败。

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七．4区寄存器

表1 油井系统参数存储地址

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表2 系统接口参数存储地址表

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表3 油井系统硬件参数存储地址表

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表4 油井系统测试参数存储地址表

表5 油井系统下级终端参数存储地址表

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表6 油井系统AD数据校准地址表

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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

数据存储地址 40272 40273 40274 40275 40276 40277 40278-40279 40280-40281 40282-40283 40284-40285 40286-40287 40288-40289 40290-40291 40292 40293 40294 40295 40296 40297 40298 40299

数据项描述 8mA校准使能 16mA校准使能保留 AD通道选择校准系数(第一路)校准零点(第一路)第二

路第三路第四路第五路第六路第七路第八路第一路精度第二路精度第三路精度第四路精度第五路精度第六路精度第七路精度第八路精度

读写类型只写只写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写读写

计量单位

备注 0x55AA表示开始校准AD其它值无效 0x55AA表示开始校准AD其它值无效值：0~7

参照40276-40277参照40276-40277参照40276-40277参照40276-40277参照40276-40277参照40276-40277参照40276-40277 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001

表 7油井系统传感器参数存储地址表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14数据存储地址 40300 40301 40302 40303 40304 40305 40306 40307 40308 40309 40310 40311 40312 40313数据项描述模拟量 1模拟量 2模拟量 3模拟量 4模拟量 5模拟量 6模拟量 7模拟量 8模拟量 9模拟量 10模拟量 11模拟量 12模拟量 13模拟量 1419

读写类型只读只读只读只读只读只读只读只读只读只读只读只读只读只读

计量单位

备注

详细定义各参数地址

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

40314 40315 40316 40317 40318 40319 40320 40321 40322 40323-40330 40331-40379

模拟量 15模拟量 16模拟量 17模拟量 18模拟量 19模拟量 20瞬时流量累计流量高 16位累计流量低 16位无线传感器数据备用保留

只读只读只读只读只读只读只读只读只读只读只读共32bit,分别如下表示： 28位~ 31位: 1:调试版本 2:内部测试版本 3:发布版本其它：未知版本 24位~ 27位: 0:LK5110 1:LK5131 2:LK5150 3:LK5132(井口) 4:LK5132(井场) 16位~ 23位:主版本号(01-99) 8位~ 15位:次版本号(01-99) 0位~ 7位:硬件版本号(01-99)时标：40382为高16bit, 40383为低16bit,从高到低分别为：年：6bit,月：4bit,日： 6bit,时：8bit,分：8bit两位小数四字节的浮点数

26

40380-40381

主程序版本信息

只读

27

40382-40383

主程序生成时间

只读

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共32bit,分别如下表示： 24位~ 31位: 1:调试版本 2:内部测试版本 3:发布版本其它：未知版本 28 40384-40385驱动程序版本信息只读 16位~ 23位:主版本号(01-99) 8位~ 15位:次版本号(01-99) 0位~ 7位:硬件版本号(01-99)共32bit,分别如下表示： 16位~ 31位: 1:调试版本 2:内部测试版本 3:发布版本其它：未知版本 8位~ 15位:主版本号(01-99) 0位~ 7位:次版本号(01-99) 30 40388表协议个数 0:无无线模块 1:科易连433M 2:大为433M 3:Zigbee(Coordinator) 4: Zigbee(Router) 5: Zigbee(EndDevice)无效：0xFFFE有效：其它

29

40386-40387

表协议版本信息

只读

29

40389

无线模块信息

只读

30 31

40390 40391-40399

Zigbee井场信息保留

只读只读

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fkge.html