智能HVDC240V336V直流配电设备.docx
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智能HVDC240V336V直流配电设备
智能HVDC(240V/336V)直流配电设备
通信协议
软件版本:
V3.1.1
兰州海红技术股份有限公司
一、物理接口和通信方式
1.1物理接口
智能采集单元物理接口应采用串行通信口,采用标准的RS485方式或TCP以太网方式,信息传输方式为异步方式,起始位1位,数据位8位,停止位1位,无校验位。
数据传输速率为1200bps~38400bps(可选)。
1.2通信方式
监控单元(SU)与监控模块(SM)的通信为主从方式,SU呼叫SM并下发命令,SM收到命令后返回响应信息。
1.3仪表类型说明
S型:
独立双路输入、双路输出型
D型:
单路母线输入输出型
Y型:
主备双母线输入、单路输出型
H型:
主备母线互锁型
二、协议的基本格式
2.1帧结构的基本格式
表1帧结构
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
CID1
CID2
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
2.2基本格式的解释
表2基本格式
序号
符号
表示意义
备注
1
SOI
起始位标志(STARTOFINFORMATION)
(7EH)
2
VER
通信协议版本号
(13H)
3
ADR
对同类型设备的不同地址描述(1-254,0、255保留)
4
CID1
设备标识码(设备类型描述)
(32H)
5
CID2
命令信息:
控制标识码(数据或动作类型描述)
响应信息:
返回码RTN
6
LENGTH
INFO字节长度(包括LENID和LCHKSUM)
7
INFO
命令信息:
控制数据信息COMMAND_INFO
应答信息:
应答数据信息DATA_INFO
8
CHKSUM
校验和码
9
EOI
结束码(ENDOFINFORMATION)
CR(0DH)
3VER
版本号为一个字节,高4位表示大版本号,范围为1~15。
低4位表示小版本号,范围为0~15。
当版本号为2.1时,则VER为21H,5.11时,VER为5BH。
不存在版本号为5.17或者5.21的表示方法。
本协议的版本号为3.1版本。
4ADR
多台电表设备的不同地址,最多电表254台电表。
5INFO
关于INFO(包括COMMAND_INFO和DATA_INFO)的解释如下:
1)COMMAND_INFO包括以下几种形式:
COMMAND_INFO包含在命令信息中,其内容见下表中的某一种或几种的组合。
表3COMMAND_INFO的形式
COMMAND_GROUP
1字节
表示同一类型设备的不同组号
COMMAND_TYPE
1字节
表示不同的遥控命令或历史数据传输中的不同控制命令
COMMAND_ID
1字节
表示同一类型设备相同组内的不同监控点
COMMAND_TIME
7字节
表示时间字段,见表A.9
COMMAND_DATAI
表示整型数命令信息
COMMAND_DATAF
表示浮点数命令信息
2)DATA_INFO包括以下几种形式:
DATA_INFO包含在响应信息,其内容见下表中的某一种或几种的组合。
表4DATA_INFO的形式
DATAI
整型数应答信息
DATAF
浮点数应答信息
DATA_FLAG
数据标识信息
RUN_STATE
设备(回路)运行状态
WARN_STATE
设备告警状态
DATA_TIME
事件发生时间,见表9
DATA_TYPE
数据标识类型
3)DATA_FLAG定义见下表:
表5DATA_FLAG的形式
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
数值
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
意义
无未读取的开关量变化
有未读取的开关量变化
无未读取的告警量变化
有未读取的告警量变化
注:
1、告警信息变化标志位的处理说明:
获取实时告警时,回应信息中立即清除该标志位。
2、在收到“获取模拟量量化后数据(含浮点数,整型数)”,“获取开关状态”,“获取告警状态”,“获取系统历史数据(含浮点数,整型数)”,“获取历史告警”命令信息后,SM返回给SU的响应信息中,DATA_INFO字段首先为一标示字节DATA_FLAG。
62.2.4CID2
CID2中返回码RTN定义见下表。
表6RTN的定义
序号
RTN值(16进制)
表示意义
备注
1
00H
正常
2
01H
版本号错误
3
02H
CHKSUM错误
4
03H
LCHKSUM错误
5
04H
CID2错误
6
06H
无效数据
6.1数据格式
6.1.1基本数据格式
除SOI和EOI是以16进制解释16进制传输外,其余各项都是以16进制解释,以16进制-ASCII码方式传输,每个字节用两个ASCII码表示,如当CID2=4BH时,传输时传送34H(‘4’的ASCII码),和42H(‘B’的ASCII码)两个字节。
6.1.2LENGTH数据格式
表7LENGTH的数据格式
高字节
低字节
校验码LCHKSUM
LENID(表示INFO的传送中ASCⅡ码的字节数)
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
7LENID
LENID表示INFO项的ASCII码字节数,当LENID=0时,INFO为空,即无该项。
由于LENID只有12Bit,所以,要求数据包最大不能超过4095个字节。
LENGTH传输中先传高字节,再传低字节,分四个ASCII码传送。
8LCHKSUM
校验码LCHKSUM的计算:
D11D10D9D8+D7D6D5D4+D3D2D1D0
求和后模16余数取反加1。
例如:
INFO中ASCII码字节数为18,即LENID=000000010010B。
D11D10D9D8+D7D6D5D4+D3D2D1D0=0000B+0001B+0010B=0011B,模16余数为0011B,0011B取反加1为1101B,则LCHKSUM为1101B。
可得:
LENGTH为1101000000010010B,即D012H。
8.1.1CHKSUM的数据格式
CHKSUM的计算是除SOI、EOI和CHKSUM外,其他字符按ASCII码值累加求和,所得结果模65536余数取反加1。
例如:
收到或发送的字符序列是:
“~ABCEFEFC72\R”(“~”为SOI,“CR”为EOI),
则最后5个字符“FC72\R”中的FC72是CHKSUM,
计算方法是:
‘1’+‘2’+‘0’+…+‘F’+‘E’=31H+32H+30H+…+46H+45H=038EH
038EH模65536余码是038EH,038EH取反加1就是FC72H。
8.1.2DATA_INFO数据格式
模拟量数据的传送采用整型数和浮点数两种形式,可任选一种。
本协议统一采用浮点数传输数据(表参数除外)。
1)浮点数格式(FLOAT,4字节)
浮点数数据格式与IEEE-754标准(32)有关,长度32位。
四个字节的浮点数传送顺序为先低字节后高字节。
浮点数格式见下表:
表8浮点数格式
D31
D30~D23
D22~D0
浮点数符号位
阶码
尾数
浮点数的数值=((-1)符号位)×1.尾数×2(阶码-127)
2)整型数格式(INTEGER,2字节)
有符号整型数-32768~+32767
无符号整型数0~+65535
传送顺序为先高字节后低字节。
3)无符号字符型(CHAR,1字节,0-255)
传送顺序为先高高四位后低高四位。
8.1.3日期时间
DATA_TIME和COMMAND_TIME格式见下表:
表9日期时间格式
年
(1-9999)
INTEGER
(整型数2字节,16进制)
月
(1-12)
CHAR
(字符型1字节,16进制)
日
(1-31)
CHAR
(字符型1字节,16进制)
时
(0-23)
CHAR
(字符型1字节,16进制)
分
(0-59)
CHAR
(字符型1字节,16进制)
秒
(0-59)
CHAR
(字符型1字节,16进制)
注:
年按整数格式传送。
实际值=传送值
2.3.6未监测值或无效值
对未监测项或者无效值,可传送十六进制数值20H来填充。
8.2编码分配
CID1、CID2编码分配表如下:
8.2.1设备类型编码分配表(CID1)
CID1编码分配表见下表:
表10CID1编码分配表
序号
内容
CID1
备注
1
高压直流监测设备
32H
8.2.2命令信息编码分配表(CID2)
CID2编码分配表见下表:
表11CID2编码分配表
序号
内容
CID2
备注
1
获取模拟量量化后的数据(浮点数)
41H
3
获取开关状态
43H
4
获取告警状态
44H
6
获取参数(浮点数)
46H
8
设定参数(浮点数)
48H
10
获取历史数据(浮点数)
4AH
含开关量
12
获取历史告警
4CH
13
获取电表时间
4DH
14
设定电表时间
4EH
15
获取通信协议版本号
4FH
16
获取电表地址
50H
17
获取电表厂家信息
51H
8.3通用命令内容
智能电表应能对以下各条命令进行响应。
8.3.1获取电表时间
9获取电表时间命令信息
获取电表时间命令信息见下表:
表12获取电表时间命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
4DH
LENGTH
空
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H。
10获取电表时间响应信息
获取电表时间响应信息见下表
表13获取电表时间响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
RTN
LENGTH
DATA_INFO
CHKSUM
EOI
注:
LENID=0EH,DATA_INFO由DATA_TIME组成,见表9。
10.1.1设定电表时间
11设定电表时间命令信息
设定电表时间命令信息见下表:
表14设定电表时间命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
4EH
LENGTH
COMMAND_INFO
CHKSUM
EOI
注:
LENID=0EH,COMMAND_INFO由COMMAND_TIME组成,见表9。
12设定电表时间响应信息
设定电表时间响应信息见下表:
表15设定电表时间响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
RTN
LENGTH
空
CHKSUM
EOI
注:
1、LENID=00H;
2、年份可以在2000~2099之间任意设置
12.1.1获取通信协议版本号
2.5.3.1获取通信协议版本号命令信息
获取通信协议版本号命令信息见下表:
表16获取通信协议版本号命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
4FH
LENGTH
空
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H。
12.1.1.1获取通信协议版本号响应信息
获取通信协议版本号响应信息见下表:
表17获取通信协议版本号响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
RTN
LENGTH
空
CHKSUM
EOI
注:
1、LENID=00H;
2、由VER段返回版本号,SM收到该命令后,不判断收到命令的VER,协议的版本号填入到响应信息中的VER字段。
12.1.2获取电表地址
12.1.2.1获取电表地址命令信息
获取电表地址命令信息见下表:
表18获取电表地址命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
50H
LENGTH
空
CHKSUM
EOI
注:
1、LENID=00H;
2、VER和ADR可以是任意值。
SM收到该命令后,不判断收到命令的VER与ADR,对任意的VER与ADR都响应。
此命令只能适用于点到点的通信方式。
12.1.2.2获取电表地址响应信息
获取电表地址响应信息见下表:
表19获取电表地址响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
RTN
LENGTH
空
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H。
由ADR段返回SM的地址。
12.1.3获取电表厂家信息
2.5.5.1获取电表厂家信息命令信息
获取电表厂家信息命令信息见下表:
表20获取电表厂家信息命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
51H
LENGTH
空
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H。
12.1.3.1获取电表厂家信息响应信息
获取电表厂家信息响应信息见下表:
表21获取电表厂家信息响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
RTN
LENGTH
DATA_INFO
CHKSUM
EOI
注:
DATA_INFO内容见表22。
12.1.3.2电表厂家信息
电表厂家信息内容见下表:
表22电表厂家信息内容
序号
内容
字节
1
电表名称
10
2
软件版本
2
3
厂家名称
20
注:
1、电表名称、软件版本和厂家名称均为ASCII码字符。
2、该直流电表名称为(HVDC)。
3、厂家名称“haihongtongxin”。
3、软件版本为3.1.1。
12.1.4获取模拟量量化数据(浮点数)
2.5.6.1获取模拟量量化数据(浮点数)命令信息
获取模拟量量化数据(浮点数)命令信息见下表:
表23获取模拟量量化数据(浮点数)命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
41H
LENGTH
COMMAND_INFO
CHKSUM
EOI
注:
1、LENID=02H,COMMAND_INFO由COMMAND_GROUP组成;
2、根据COMMAND_GROUP取值不同,解释如下:
COMMAND_GROUP=01H:
获取A路母线遥测量数据与A支路1-48路电流;(所有型号)
COMMAND_GROUP=02H:
获取A路母线遥测量数据与A支路1-48路功率;(所有型号)
COMMAND_GROUP=03H:
获取A路母线遥测量数据与A支路1-48路电能;(所有型号)
COMMAND_GROUP=11H:
获取B路母线遥测量数据与B支路1-48路电流;(独立双路(S型))
获取B路母线遥测量数据与支路49-96路电流;(主备双路(Y型))
取母线遥测量数据支路49-96路电流;(单路(D)或互锁(H)型)
COMMAND_GROUP=12H:
获取B路母线遥测量数据与B支路1-48路功率;(独立双路(S型))
获取B路母线遥测量数据与支路49-96路功率;(主备双路(Y型))
获取母线遥测量数据支路49-96路功率;(单路(D)或互锁(H)型)
COMMAND_GROUP=13H:
获取B路母线遥测量数据+B支路1-48路电能;(独立双路(S型))
获取B路母线遥测量数据+支路49-96路电能;(主备双路(Y型))
获取母线遥测量数据+支路49-96路电能;(单路(D)或互锁(H)型)
12.1.4.1获取模拟量量化数据(浮点数)响应信息
获取模拟量量化数据(浮点数)响应信息见下表:
表24获取模拟量量化数据(浮点数)响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER/SN
ADR
32H
RTN
LENGTH
DATA_INFO
CHKSUM
EOI
注:
1、DATA_INFO由DATA_FALG和DATAF依次组成,DATAF为遥测内容,根据COMMAND_GROUP取值,DATAF返回信息:
——COMMAND_GROUP=01H~03H:
DATAF信息见表25。
——COMMAND_GROUP=11H~13H:
DATAF信息见表26。
2、DATA_FLAG见表5。
2.5.6.3遥测内容
COMMAND_GROUP=01H~03H遥测内容见下表:
表25A路模拟量的遥测内容
序号
内容
DATAF字节
备注
1
A路母线电压
4
2
A路母线电流
4
3
A路母线功率
4
4
A路母线电能
4
5
A母线正极对地电阻
4
6
A母线负极对地电阻
4
7
支路数据类型标志
1
01H(支路电流)
02H(支路功率)
03H(支路电能)
8
1-48支路数据
48*4
所有型号
COMMAND_GROUP=11H~13H遥测内容见下表:
表26支路的遥测内容
序号
内容
DATAF字节
备注
1
B路母线电压
4
2
B路母线电流
4
3
B路母线功率
4
4
B路母线电能
4
5
B母线正极对地电阻
4
6
B母线负极对地电阻
4
7
支路数据类型标志
1
11H(支路电流)
12H(支路功率)
13H(支路电能)
8
B路1-48支路数据
48*4
S型
49-96支路数据
48*4
D、Y、H型
12.1.5获取开关状态
2.5.7.1获取开关状态命令信息
获取开关状态命令信息见下表:
表27获取开关状态命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
43H
LENGTH
空
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H。
2.5.7.2获取开关状态响应信息
获取开关状态响应信息见下表:
表28获取开关状态响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER/SN
ADR
32H
RTN
LENGTH
DATA_INFO
CHKSUM
EOI
注:
1、DATA_INFO由DATA_FLAG和RUN_STATE依次组成;
2、RUN_STATE为回路运行状态,RUN_STATE信息见表29。
3、DATA_FLAG见表5。
表29遥信内容
序号
内容
DATAF字节
备注
1
A路进线开关状态
1
00H:
合闸01H:
分闸
2
A路防雷故障状态
1
00H:
正常E2H:
故障
3
B路进线开关状态
1
00H:
合闸01H:
分闸
4
B路防雷故障状态
1
00H:
正常E2H:
故障
5
A路1-48路支路开关状态
48
00H:
正常01H:
跳闸故障
02H:
分闸(未设置负载告警)
6
B路1-48路支路开关状态(S型)或49-96路开关状态(非S型)
48
00H:
正常01H:
跳闸故障
02H:
分闸(未设置负载告警)
12.1.6获取参数(浮点数)
2.5.8.1获取参数(浮点数)命令信息
获取参数(浮点数)命令信息见下表:
表30获取参数(浮点数)命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
32H
46H
LENGTH
COMMAND_INFO
CHKSUM
EOI
注:
1、LENID=02H,COMMAND_INFO由COMMAND_TYPE组成;
2、根据COMMAND_TYPE取值不同,解释如下:
——COMMAND_TYPE=D0H:
获取电压告
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