2023大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化通信規(guī)約

大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)通信規(guī)約目 次前 言 II范圍 1術(shù)語和定義 1通信接口 1網(wǎng)絡(luò)傳輸 1通用指令集 4IPAGEPAGE1PAGEPAGE2大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)通信規(guī)約范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)所采用的通信接口，網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)格式，通用指令集。本標(biāo)準(zhǔn)適用于應(yīng)用EIA-485接口或其他符合國際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以主從應(yīng)答工作方式組網(wǎng)的大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。術(shù)語和定義下列術(shù)語適用于本標(biāo)準(zhǔn)。主設(shè)備 hostdevice大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)中，能主動(dòng)對(duì)大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信的設(shè)備。從設(shè)備 slavedevice大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)中，能對(duì)監(jiān)測傳感器自動(dòng)進(jìn)行信號(hào)測量、轉(zhuǎn)換、處理、存儲(chǔ)，并能實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信的裝置。縱向冗余校驗(yàn) LongitudinalRedundancyCheck（LRC）縱向冗余校驗(yàn)（LRC）是一個(gè)逐字節(jié)奇偶校驗(yàn)計(jì)算，將數(shù)據(jù)字的所有字節(jié)一起異或，創(chuàng)建一個(gè)字節(jié)的結(jié)果，也稱為XOR校驗(yàn)和。循環(huán)冗余校驗(yàn) CyclicRedundancyCheck（CRC）循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）是一種根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包或計(jì)算機(jī)文件等數(shù)據(jù)產(chǎn)生簡短固定位數(shù)校驗(yàn)碼的一種信道編碼技術(shù)，主要用來檢測或校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸或者保存后可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。它是利用除法及余數(shù)的原理來作錯(cuò)誤偵測的。通信接口適用符合EIA-485標(biāo)準(zhǔn)的接口或其他國際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口。網(wǎng)絡(luò)傳輸所有設(shè)備應(yīng)選擇相同的傳輸模式（ASCII、RTU）和通訊參數(shù)。字節(jié)格式采用EIA-485接口，當(dāng)指令傳輸時(shí)，每個(gè)字符（字節(jié)）以如下方式發(fā)送（從左到右）：最低有效位～最高有效位。使用ASCII字符幀時(shí)，位的序列是：有奇偶校驗(yàn)啟始位1234567奇偶位停止位無奇偶校驗(yàn)啟始位1234567停止位停止位無奇偶校驗(yàn)啟始位1234567停止位使用RTU字符幀時(shí)，位的序列是：有奇偶校驗(yàn)啟始位12345678奇偶位停止位無奇偶校驗(yàn)啟始位12345678停止位停止位無奇偶校驗(yàn)4.2 指令幀格式啟始位12345678停止位ASCII幀定義0～9、A～F組成；數(shù)據(jù)域?yàn)槭M(jìn)制0～9（正負(fù)號(hào)ASCII碼表示。100AH30H41H。131H10031H30H30H。幀定義0～9，A～F組成；數(shù)據(jù)域（包括通）BCDIEEE浮點(diǎn)數(shù)。指令傳輸時(shí)，每個(gè)數(shù)字或字符均用二進(jìn)制表示。ASCII幀格式ASCII幀格式如下：起始符從設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)LRC結(jié)束符1個(gè)字符4個(gè)字符2個(gè)字符n個(gè)字符2個(gè)字符2個(gè)字符說明：從設(shè)備地址、功能代碼、錯(cuò)誤檢測域?yàn)槭M(jìn)制表示，高位在前低位在后。指令中字符間發(fā)送的時(shí)間間隔最長不能超過1秒，否則接收的從設(shè)備將認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤。幀的長度不宜大于256字節(jié)。起始、結(jié)束符發(fā)送指令以冒號(hào)（:）字符（ASCII碼3AH）為起始符，返回指令以分號(hào)（；）字符（ASCII碼3BH）為起始符，發(fā)送返回指令均以回車換行為結(jié)束符（ASCII碼0DH，0AH）。系統(tǒng)工作時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的所有從設(shè)備不斷偵測起始符（:），當(dāng)有起始符接收到時(shí)，每個(gè)從設(shè)備都解碼下一個(gè)域（地址域）來判斷主機(jī)是否要求與自身通訊。若是，則繼續(xù)接收指令至出現(xiàn)結(jié)束符后終止；若否，則直接丟棄已接收數(shù)據(jù)重新偵測起始符（:）。主設(shè)備在發(fā)送指令后即不斷偵測返回指令起始符（；），當(dāng)有起始符接收到時(shí)，則繼續(xù)接收指令至出現(xiàn)結(jié)束符后終止。一條完整的發(fā)送指令應(yīng)是：起始符、從設(shè)備（或廣播）地址、功能代碼、發(fā)送的數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤檢測域、結(jié)束符。一條正常的返回指令應(yīng)是：起始符、從設(shè)備地址、功能代碼、返回的數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤檢測域、結(jié)束符。一條異常的返回指令應(yīng)是：起始符、從設(shè)備地址、功能代碼＋128、異常類型數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤檢測域、結(jié)束符。從設(shè)備地址域BCD（0000～9999）0000為廣播地址，用于主設(shè)備同時(shí)與所有從設(shè)備通訊，從設(shè)備無需應(yīng)答。功能代碼域1～1201H～7FH01H～2FH為通用指令功能碼，30H～4FH為自定義功能碼，50H～7FH保留以備后用。在主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備的指令中，功能代碼域表示從設(shè)備需要執(zhí)行的行為（功能）。在從設(shè)備的回應(yīng)指令中，功能代碼域表示從設(shè)備正常回應(yīng)(正確執(zhí)行指令功能)還是異?；貞?yīng)（有某種錯(cuò)誤發(fā)生）。對(duì)正?；貞?yīng)，從設(shè)備返回正常執(zhí)行的行為（功能）代碼；對(duì)異?；貞?yīng)，從設(shè)備返回未能正常執(zhí)行的指令功能代碼＋128，并且將錯(cuò)誤代碼放到回應(yīng)指令的數(shù)據(jù)域中，以通知主設(shè)備。功能碼見表1。異常類型碼見表2。表1 功能碼（十六進(jìn)制）意義返回發(fā)送指令數(shù)據(jù)類型返回指令數(shù)據(jù)類型備注00H保留01H設(shè)置地址有從設(shè)備識(shí)別號(hào)，從設(shè)備新地址02H聯(lián)機(jī)檢查有03H校時(shí)無時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分、秒）廣播命令04H讀從設(shè)備時(shí)間有時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分、秒）05H設(shè)置測量周期有起始測量時(shí)間（時(shí)、分），周期（分）06H查詢測量周期有起始測量時(shí)間（（分）07H采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有起始通道號(hào)，通道數(shù)數(shù)據(jù)組08H取當(dāng)前緩沖區(qū)數(shù)據(jù)有通道號(hào)，通道數(shù)數(shù)據(jù)組09H查詢歷史存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)組數(shù)有數(shù)據(jù)組數(shù)0AH取歷史存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)有通道號(hào)，數(shù)據(jù)點(diǎn)，數(shù)據(jù)組數(shù)數(shù)據(jù)組0BH讀取設(shè)備狀態(tài)有設(shè)備狀態(tài)用戶自定義表2 異常類型碼（BCD01～99）異常代碼意義注釋01校驗(yàn)錯(cuò)誤02執(zhí)行錯(cuò)誤10～99用戶自己定義數(shù)據(jù)域BCD錯(cuò)誤檢測域ASCII碼傳輸錯(cuò)誤采用LRC檢測，校驗(yàn)碼計(jì)算時(shí)不含起始符。RTURTU幀格式如下：起始符從設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)CRC結(jié)束符AAABAC2個(gè)字節(jié)1個(gè)字節(jié)n個(gè)字節(jié)2個(gè)字節(jié)FAFBFC說明：BCDBCD碼表示或IEEE浮點(diǎn)數(shù)表示。指令中字符間發(fā)送的時(shí)間間隔最長不能超過1s，否則接收的從設(shè)備將認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤。幀的長度不宜大于256字節(jié)。起始、結(jié)束符發(fā)送指令起始以AAABAC符開始、以FAFBFC符結(jié)束。返回指令起始、結(jié)束符與發(fā)送相同。從設(shè)備地址域從設(shè)備地址域有效值是BCD碼（0000～9999）。功能代碼域功能代碼域有效值是十進(jìn)制1～127，十六進(jìn)制表示01H～7FH。01H～2FH為特定功能碼，30H～4FH為自定義功能碼，50H～7FH保留以備后用。以二進(jìn)制數(shù)據(jù)發(fā)送，其他與ASCII幀格式含義相同。數(shù)據(jù)域BCDIEEE浮點(diǎn)數(shù)表示。主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備的指令中，數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)由功能代碼所定義的功能確定。格式如下：時(shí)間數(shù)據(jù)：年（1字節(jié)）、月（1字節(jié)）、日（1字節(jié)）、時(shí)（1字節(jié)）、分（1字節(jié)）、秒（1字節(jié)）；周期數(shù)據(jù)：分（2字節(jié)）；測量數(shù)據(jù)：BCD碼或IEEE單精度（32位）浮點(diǎn)數(shù)表示，長度4個(gè)字節(jié)。錯(cuò)誤檢測域RTU幀傳輸錯(cuò)誤采用CRC檢測，校驗(yàn)碼計(jì)算時(shí)包含錯(cuò)誤檢測域之前的所有內(nèi)容。通用指令集聯(lián)機(jī)檢查主設(shè)備發(fā)送功能：檢查指定地址的從設(shè)備是否在線。功能碼=02H。幀格式如下：起始符從設(shè)備地址02H校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備正?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址02H校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備異常回應(yīng)無。校時(shí)主設(shè)備發(fā)送功能：用主設(shè)備系統(tǒng)時(shí)間或指定時(shí)間設(shè)置從設(shè)備時(shí)間。功能碼=03H。幀格式如下：起始符（0）03H時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分、秒）校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備正常回應(yīng)無。從設(shè)備異?；貞?yīng)無。讀從設(shè)備時(shí)間主設(shè)備發(fā)送功能：讀特定從設(shè)備系統(tǒng)時(shí)間。功能碼=04H。幀格式如下：起始符從設(shè)備地址04H校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備正?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址04H時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分、秒）校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備異?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址84H異常類型校驗(yàn)碼結(jié)束符設(shè)置測量周期主設(shè)備發(fā)送功能：設(shè)置從設(shè)備定時(shí)測量起始時(shí)間及測量周期。功能碼=05H。幀格式如下：起始符從設(shè)備地址05H（分）校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備正?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址05H校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備異?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址85H異常類型校驗(yàn)碼結(jié)束符讀測量周期主設(shè)備發(fā)送功能：讀從設(shè)備定時(shí)測量起始時(shí)間及測量周期。功能碼=06H。幀格式如下：起始符從設(shè)備地址06H校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備正?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址06H（分）校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備異?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址86H異常類型校驗(yàn)碼結(jié)束符采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主設(shè)備發(fā)送功能：從設(shè)備按指定通道范圍執(zhí)行一次測量工作，返回指定通道范圍內(nèi)各通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并更新當(dāng)前數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。功能碼=07H幀格式如下：起始符從設(shè)備地址07H起始通道號(hào)通道數(shù)校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備正?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址07H對(duì)應(yīng)通道數(shù)的數(shù)據(jù)組校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備異?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址87H異常類型校驗(yàn)碼結(jié)束符取當(dāng)前緩沖區(qū)數(shù)據(jù)主設(shè)備發(fā)送功能：取從設(shè)備指定通道范圍的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)。功能碼=08H。幀格式如下：起始符從設(shè)備地址08H起始通道號(hào)通道數(shù)校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備正?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址08H對(duì)應(yīng)通道數(shù)的數(shù)據(jù)組校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備異?；貞?yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址88H異常類型校驗(yàn)碼結(jié)束符查詢歷史存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)組數(shù)主設(shè)備發(fā)送功能：查詢從設(shè)備歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)組數(shù)。功能碼=09H。幀格式如下：起始符從設(shè)備地址09H校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備正常回應(yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址09H數(shù)據(jù)組數(shù)（0000～9999）校驗(yàn)碼結(jié)束符從設(shè)備異常回應(yīng)幀格式如下：起始符從設(shè)備地址89H異常類型校驗(yàn)碼結(jié)束符取歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)主設(shè)備發(fā)送功能：取從設(shè)備歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)。功能碼=0AH。幀格式如下：起始符從設(shè)備地址0AH起始數(shù)據(jù)點(diǎn)S(0000～9999)數(shù)據(jù)組數(shù)N(01～99)校驗(yàn)碼結(jié)束符說明：起始數(shù)據(jù)點(diǎn)為從最新數(shù)據(jù)倒數(shù)第S組歷史數(shù)據(jù)，本指令取從數(shù)據(jù)點(diǎn)S開始的倒數(shù)N組歷史數(shù)據(jù)