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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