开封超声波明渠流量计V1.4版 超声波明渠流量计MODBUS通讯协议2014.4.21

超声波明渠流量计MODBUS通讯协议

V1.4版

MODBUS—RTU方式通讯协议

• 硬件采用RS—485，主从式半双工通讯，主机呼叫从机地址，从机应答方式通讯。
• 数据帧 10位，1个起始位，8个数据位，1个停止位，无校验。

波特率：1200 2400 4800 9600（默认为9600）

• 功能码03H：读寄存器值

主机发送：

1	2	3	4	5	6	7	8
ADR	03H	起始寄存器高字节	起始寄存器低字节	寄存器数量高字节	寄存器数量低字节	CRC码低字节	CRC码高字节

 

第1字节 ADR：从机地址码（=001~254）

第2字节  03H：读寄存器值功能码

第3、4字节：   要读的寄存器开始地址

第5、6字节：   要读的寄存器数量

第7、8字节：   从字节1到6的CRC16校验

 

当从机接收正确时，从机回送：

1	2	3	4、5	6、7		M-1、M	M+1	M+2
ADR	03H	字节总数	寄存器数据1	寄存器数据2	。。。	寄存器数据M	CRC码低字节	CRC码高字节

 

第1字节 ADR：从机地址码（=001~254）

第2字节 03H： 返回读功能码

第3字节 ：     从4到M（包括4及M）的字节总数

第4到M字节： 寄存器数据

第M+1、M+2字节：从字节1到M的CRC16校验

 

当从机接收错误时，从机回送：

 

1	2	3	4	5
ADR	83H	信息码	CRC码低字节	CRC码高字节

 

第1字节 ADR：从机地址码（=001~254）

第1字节 83H： 读寄存器值出错

第3字节 信息码：见信息码表

第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验

 

 

 

 

• 功能码06H：写单个寄存器值

主机发送：

1	2	3	4	5	6	7	8
ADR	06	寄存器地址高字节	寄存器地址低字节	数据高字节	数据低字节	CRC码低字节	CRC码高字节

 

当从机接收正确时，从机回送：

1	2	3	4	5	6	7	8
ADR	06	寄存器高字节	寄存器低字节	数据高字节	数据低字节	CRC码低字节	CRC码高字节

 

当从机接收错误时，从机回送：

1	2	3	4	5
ADR	86H	错误信息码	CRC码低字节	CRC码高字节

 

第1字节 ADR：从机地址码（=001~254）

第1字节 86H： 写寄存器值出错功能码

第3字节 信息码：见信息码表

第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验

 

• 功能码10H：连续写多个寄存器值

主机发送：

1	2	3	4	5	6	7
ADR	10H	起始寄存器地址高字节	起始寄存器地址低字节	寄存器数量高字节	寄存器数量低字节	数据字节总数

 

8、9	10、11	N、N+1	N+2	N+3
寄存器数据1	寄存器数据2	寄存器数据M	CRC码低字节	CRC码高字节

 

当从机接收正确时，从机回送：

1	2	3	4	5	6	7	8
ADR	10H	起始寄存器地址高字节	起始寄存器地址低字节	寄存器数量高字节	寄存器数量低字节	CRC码低字节	CRC码高字节

 

当从机接收错误时，从机回送

1	2	3	4	5
ADR	90H	错误信息码	CRC码低字节	CRC码高字节

 

第1字节 ADR：从机地址码（=001~254）

第1字节 90H： 写寄存器值出错功能码

第3字节 信息码：见信息码表

第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验

• 寄存器定义表：（注：寄存器地址编码为16进制）

寄 存 器 地 址	内容说明	只 读	寄存 器地 址	内容说明	只 读
0000	距离/物位瞬时值(4字节浮点数高2字节)	√	0001	距离/物位瞬时值(4字节浮点数低2字节)	√
0002	瞬时流量值(4字节浮点数高2字节)	√	0003	瞬时流量值(4字节浮点数低2字节)	√
0004	累积流量值整数部分(4字节长整型高2字节)	√	0005	累积流量值整数部分(4字节长整型低2字节)	√
0006	累积流量值小数部分(4字节浮点数高2字节)	√	0007	累积流量值小数部分(4字节浮点数低2字节)	√
0008	模拟输出瞬时值(4字节浮点数高2字节)	√	0009	模拟输出瞬时值(4字节浮点数低2字节)	√
000A	温度瞬时值(4字节浮点数高2字节)	√	000B	温度瞬时值(4字节浮点数高2字节)	√
000C	保留		000D	保留
000E	保留		000F	保留
0012	保留		0013	保留
0014	保留		0015	保留
0016	保留		0017	保留
0018	保留		0019	保留
001A	保留		001B	保留
001C	保留		001D	保留
001E	保留		001F	保留
0020	保留		0021	保留
0022	报警1值(4字节浮点数高2字节)		0023	报警1值(4字节浮点数低2字节)
0024	报警1回差值(4字节浮点数高2字节)		0025	报警1回差值(4字节浮点数低2字节)
0026	报警2值(4字节浮点数高2字节)		0027	报警2值(4字节浮点数低2字节)
0028	报警2回差值(4字节浮点数高2字节)		0029	报警2回差值(4字节浮点数低2字节)
002A	报警3值(4字节浮点数高2字节)		002B	报警3值(4字节浮点数低2字节)
002C	报警3回差值(4字节浮点数高2字节)		002D	报警3回差值(4字节浮点数低2字节)
002E	报警4值(4字节浮点数高2字节)		002F	报警4值(4字节浮点数低2字节)
0030	报警4回差值(4字节浮点数高2字节)		0031	报警4回差值(4字节浮点数低2字节)
0032	参考零点(4字节浮点数高2字节)		0033	参考零点(4字节浮点数低2字节)
0034	量程高点(4字节浮点数高2字节)		0035	量程高点(4字节浮点数低2字节)
0036	量程低点(4字节浮点数高2字节)		0037	量程低点(4字节浮点数低2字节)
0038	设定电流(4字节浮点数高2字节)		0039	设定电流(4字节浮点数低2字节)
003A	盲区设置(4字节浮点数高2字节)		003B	盲区设置(4字节浮点数低2字节)
003C	修工系数c(4字节浮点数高2字节)		003D	修工系数c(4字节浮点数低2字节)
003E	指数n(4字节浮点数高2字节)		003F	指数n(4字节浮点数低2字节)
0040	20mA瞬时流量值(4字节浮点数高2字节)		0041	20mA瞬时流量值(4字节浮点数低2字节)
0042	4mA瞬时流量值(4字节浮点数高2字节)		0043	4mA瞬时流量值(4字节浮点数低2字节)
0044	累加水量整数部分(4字节长整型高2字节)		0045	累加水量整数部分(4字节长整型低2字节)
0046	累加水量小数部分(4字节浮点数高2字节)		0047	累加水量小数部分(4字节浮点数低2字节)
0048	堰口宽B（4字节浮点数高2字节)		0049	堰口宽B（4字节浮点数低2字节)
004A	上游渠道宽b（4字节浮点数高2字节)		004B	上游渠道宽b（4字节浮点数低2字节)
004C	堰壁高p（4字节浮点数高2字节)		004D	堰壁高p（4字节浮点数低2字节)
004E	堰槛宽（4字节浮点数高2字节)		004F	堰槛宽（4字节浮点数低2字节)
0050	保留		0051	保留
0052	保留		0053	保留
0054	保留		0055	保留
0056	保留		0057	保留
0058	保留		0059	保留
005A	保留		005B	保留
005C	报警1模式      报警2模式		005D	报警3模式       报警4模式
005E	测量模式       单位选择		005F	算法选择        安全物位
0060	探头类型        响应速度		0061	水量清零        流量单位
0062	界面切换         电流输出		0063	直角三角堰      矩形堰
0064	梯形堰           巴歇尔槽		0065	出厂复位        系统复位
0066	波特率          工作方式		0067	保留
0068	保留		0069	保留
006A	保留		006B	表型字          仪表地址

 

备注：

• 4字节浮点数：符合IEEE—754标准的单精度浮点数

字节地址	+3	+2	+1	+0
浮点数内容	SEEEEEEE	EMMMMMMM	MMMMMMMM	MMMMMMMM

S符号位，“1”表示负，“0”表示正。

E为阶码

M为尾数的小数点部分

例如：浮点数 124.75 = 42F94000H，在内存中的存放格式为：

字节地址	+3	+2	+1	+0
浮点数内容	0 1000010	1 1111001	01000000	00000000

 

8字节双精度（double型）：符合IEEE—754标准

例如：浮点数 38414.4 =40E2C1CCCCCCCCCC H，在内存中的存放格式为：

字节地址	+7	+6	+5	+4	+3	+2	+1	+0
浮点数内容	SEEEEEEE	EEEEMMMM	MMMMMMMM	MMMMMMMM	MMMMMMMM	MMMMMMMM	MMMMMMMM	MMMMMMMM

 

 

②

测量模式：0 — 测量距离； 1 — 测量物位

安全物位：=0，保持； =55，最小值；=AA，最大值；=A5，设定值

报警1、2、3、4模式：0 — 关闭；1— 地位报警； 2 — 高位报警

单位选择：= 0，mm；=1，cm；=2，m

算法选择：0—特殊环境一；1—特殊环境二；2—特殊环境三；3—特殊环境四；4—特殊环境五；

5—特殊环境六；6—特殊环境七

探头类型：0—选择1；1—选择2；2—选择3；3—选择4；4—选择5；5—选择6；6—选择7；

7—选择8；8—选择9；

响应速度：0—慢速；1—中速；2—快速；

水量清零: 0—否；1—是；

流量单位：=0,t/h(吨/小时); =1,l/s(升/秒); =2,t/s(吨/秒);

界面切换：0—否；1—是；

电流输出：=0，流量输出；=1液位输出

直角三角堰：=0 ,不选用；=1，选用直角三角堰

矩形堰：=0 不选用；=1， 0.25米；=2，0.50米；=3，0.75米；=4，1.00米；=5，自定义

梯形堰：=0不选用，=1选用

巴歇尔槽：=0不选用，=1选用

出厂复位: 0—否；1—是；

系统复位: 0—否；1—是；

波特率：  0—2400；1—4800；2—9600；3—19200

工作方式：0—自动报告模式；1—查询模式

 

 

③

寄存器分区域执行读写操作

第一区域 0010 — 001D 只读

第二区域 0022 — 0033 读写

第三区域 0034 — 004B 读写

同一区域内，可单次读（或写）某一参数，也可以批读（或写）本区域内所有参数，不允许跨区域进行读写操作。

 

④ 所有保留寄存器目前无定义，保留将来升级兼容。

 

• 信息码表

信息码	表示意义
01H	非法的功能码
02H	非法的数据地址
03H	非法的数据值
04H	CRC16校验错
05H	接收正确
06H	接收错误
07H	参数错误

 

 

• 串口数据帧采集通讯协议范例

 

主机发送数据

站号	功能码	起始地址	读取点数	校验码	意义
01	03	0000	0002	C40B	读取水位值，单精度浮点数
01	03	0002	0002	65CB	读取瞬时流量值，单精度浮点数
01	03	0004	0002	85CA	读取累加流量值整数部分，长整型
01	03	0006	0002	240A	读取累加流量值小数部分，单精度浮点数

 

9、PLC地址设置说明（以西门子S7-200 PLC为例子说明）

PLC设置时如果没有功能码设置项时，使用能码03 对应modbus RTU 寄存器基地址40001，

所以PLC设置寄存器地址时应在原地址上加1.

例：

超声波明渠流量计MODBUS寄存器地址为2（0x0002），MODBUS功能码为3时，PLC寄存器地址为40003。

 

PLC读取地址表

功能码：03

说明：读取保持寄存器的值

 

地址	描述	说明
40001	距离/物位瞬时值	单精度浮点数
40003	瞬时流量值	单精度浮点数
40005	累积流量值整数部分	长整型
40007	累积流量值小数部分	单精度浮点数
40009	模拟输出瞬时值	单精度浮点数
40011	温度瞬时值	单精度浮点数