Modbus RTU samskiptareglur eru eins og „algengt tungumál“ milli iðnaðartækja, sem gerir slétt „samskipti“ á milli tækja eins og rafmagnsmæla og skynjara frá mismunandi vörumerkjum.
Sýning á Modbus Communication Protocol umsókn
Þessi grein mun leiða þig í gegnum notkun Modbus RTU í orkumælum á einfaldasta og skiljanlegasta hátt. Jafnvel þó að þú sért algjör nýliði með engan tæknilegan bakgrunn geturðu auðveldlega skilið kjarnaatriði þessarar mikilvægu samskiptareglur í iðnaði.
Hvað er Modbus RTU samskiptareglan?
Modbus RTU er raðsamskiptareglur sem upphaflega voru þróaðar af Modicon (nú hluti af Schneider Electric) árið 1979 fyrir PLC (Programmable Logic Controllers).
Í dag er það orðið ein útbreiddasta samskiptareglan í iðnaðar sjálfvirkni, studd af yfir 400 framleiðendum um allan heim.
Af hverju er það kallað "RTU"? RTU er skammstöfun fyrir "Remote Terminal Unit," sem gefur til kynna að þessi samskiptaregla sé fyrst og fremst notuð fyrir samskipti milli fjarlægra tækja. Þetta er eins og "textakerfi" milli rafbúnaðar, sem skiptist á gögnum í gegnum einfalda beiðni og svarkerfi.
Hvernig virkar Modbus RTU?
Modbus RTU notar meistara-þrælsamskiptaarkitektúr, eins og kennari og nemendur í kennslustofunni.
- Meistari: „Kennarinn,“ venjulega tölva, PLC eða einbeitingartæki, er ábyrgur fyrir því að koma spurningum og skipunum af stað.
- Þræll: „Nemandi,“ eins og rafmagnsmælir eða skynjari, getur aðeins svarað spurningum kennarans og getur ekki talað sjálfstætt. (Í rafmælaforritum...)
Modbus RTU skilaboðasnið
"SMS sniðmát" á milli tækja
Modbus RTU samskiptaskilaboð eru eins og vandlega unnin textaskilaboð, með föstu sniði.
Heild Modbus RTU skilaboð innihalda eftirfarandi hluta:
| Heimilisfangskóði | Aðgerðarkóði | Gagnareitur | Athugaðu kóða |
|---|---|---|---|
| 8-bita | 8-bita | N × 8-bitar | 16-bita |
- Heimilisfangskóði (1 bæti): Jafngildir "símanúmeri viðtakanda," sem auðkennir heimilisfang orkumælisins (1-247), með 0 fyrir útsendingarvistfang.
- Aðgerðarkóði (1 bæti): Jafngildir „tegund textaskilaboða“ sem gefur orkumælinum fyrirmæli um aðgerðina (td að lesa gögn, skrifa gögn o.s.frv.).
- Gagnareitur (N bæti): Tilteknar upplýsingar sem á að senda, svo sem heimilisfang skrár, gagnagildi osfrv.
- CRC Checksum (2 bæti): Jafngildir „anti-fölsunarkóða,“ notaður til að athuga hvort villur séu í sendingu.
Dæmigert skilaboð til að lesa heildarupplýsingar um jákvæða virka orku frá UBS orkumæli eru sem hér segir:
[Heimilisfang 00][Funkunarkóði 03][Byrjunarfang 00 0C][Leslengd 00 02][CRC Checksum 05 D9]
Þetta jafngildir því að segja: "Allir mælar, vinsamlega lesið gögn úr skrá 000C, byrja á skrá 1."
Eftir að hafa fengið skilaboðin mun mælir #1 svara með:
[Heimilisfang 01][Funkunarkóði 03][Gagnalengd 04][Gögn 00 00 00 00][CRC Checksum FA 33]
Þetta þýðir: "Mælir #1 svaraði: Heildargildi jákvæðra virkra orkugagna sem lesið er er 00 00 00 00 (sextándastafur)" (Athugið: Þessi mælir #1 er nýr, ónotaður mælir). Myndin hér að neðan er prufusýning:
„Gagnabókin“ í rafmagnsmæli: Skrá útskýrð
Í Modbus RTU samskiptareglum eru öll gögn frá rafmagnsmæli geymd í „töflureikni“-skránni. Skrár eru aðallega skipt í fjórar tegundir:
| Skráningartegund | Lestur/skrifaleyfi | Aðgerðarkóðar | Dæmigert vistað efni |
|---|---|---|---|
| Spólaskrá | Lesa/skrifa | 01, 05 | Staða gengis, skiptastýring |
| Stöðugt inntaksskrá | Lesa-aðeins | 02 | Stafrænt inntak (td viðvörunarmerki) |
| Inntaksskrá | Lesa-aðeins | 04 | Rauntíma-mælingargögn (spenna, straumur osfrv.) |
| Eignarhaldsskrá | Lesa/skrifa | 03, 06 | Færibreytur tækis, uppsöfnuð orka osfrv. |
Í rafmagnsmælaforritum eru algengustu skrárnar:
Inntaksskrá
(Funkunarkóði 04H): Geymir-rauntíma mæld gögn eins og spennu, straum og afl.
Eignarhaldsskrá
(Funkunarkóði 03H): Geymir uppsafnaða raforkunotkun, færibreytur tækis o.s.frv.
UBS orkumælir Modbus Register Heimilisfang upplýsingatafla
Útsendingarvistfang Modbus siðareglur er 0x00. Fyrir nákvæmar Modbus samskiptareglur skrá heimilisfang upplýsingar fyrir UBS orkumæla, vinsamlegast sjá töfluna hér að neðan:
| Skrá (Hex) | Breytuheiti | Eiginleiki (Eining / R/W) | Tegund gagna | Telja | Athugasemdir |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x0000 | DC spenna | Eining: V, R/W: RO | S16 | 1 | Svið: -9999~9999; Að lesa=virkt gildi × 10^(tugastafur) |
| 0x0001 | Spenna aukastaf | Eining: Engin, R/W: RO | U16 | 1 | Fast gildi: 0 |
| 0x0002 | DC núverandi gildi | Eining: A, R/W: RO | S16 | 1 | Svið: -9999~9999 |
| 0x0003 | Núverandi aukastaf | Eining: Engin, R/W: RO | U16 | 1 | Fast gildi: 1 |
| 0x0008 | Kraftgildi | Eining: kW, R/W: RO | S16 | 1 | Svið: -9999~9999 |
| 0x0009 | Power Decimal Point | Eining: Engin, R/W: RO | U16 | 1 | Fast gildi: 1 |
| 0x000C | Heildarframvirk orka | Eining: 0,001kWh, R/W: RO | U32 | 2 | Hátt bæti fyrst, lágt bæti síðast; Dæmi: Ef gögn lesa=5000, aukastaf=2 → Raungildi=5000 × 10^(2-3)=500.0 |
| 0x203C | Rás 1 spenna | Eining: 0,0001V, R/W: RO | I32 | 2 | Hátt bæti fyrst, lágt bæti síðast |
| 0x203E | Rás 2 spenna | Eining: 0,0001V, R/W: RO | I32 | 2 | Alltaf 0 |
| 0x2040 | Rás 1 Núverandi | Eining: 0,0001A, R/W: RO | I32 | 2 | Hátt bæti fyrst, lágt bæti síðast |
| 0x2042 | Stöð 2 Núverandi | Eining: 0,0001A, R/W: RO | I32 | 2 | Alltaf 0 |
| 0x2044 | Rás 1 Power | Eining: 0,0001kW, R/W: RO | I32 | 2 | Hátt bæti fyrst, lágt bæti síðast |
| 0x2046 | Rás 2 Power | Eining: 0,0001kW, R/W: RO | I32 | 2 | Alltaf 0 |
| 0x9A00 | Áfram Virk heildarorka | Eining: kWh, R/W: RO | fljóta | 2 | |
| 0xA001/0x8900 | Heimilisfang tækis | Eining: Engin, R/W: RW | U16 | 1 | Svið: 0~247 |
Sýning á lestri UBS orkumælisskilaboða
Notaðu UBS orkumæla hýsingartölvuhugbúnaðinn, lestu eftirfarandi gögn frá DJZ1226 DC snjallorkumælinum: heildar jákvæð virk orka, spenna, straumur, afl og heimilisfang mælis.
Eins og sýnt er á skýringarmyndinni hér að ofan er ítarlegt skilaboðainnihald sent og móttekið af hýsingartölvunni sem hér segir:
13:25:30.229 Heildar jákvæð virk orka(000C0002) ...
13:25:30.256 ▼Senda:00 03 00 0C 00 02 05 D9
13:25:30.344 ▲ Fá:01 03 04 00 00 00 00 FA 33
13:25:30.359 DC spenna(00000002) ...
13:25:30.424 ▼Senda:00 03 00 00 00 02 C5 DA
13:25:30.428 ▲ Fá:01 03 04 00 17 00 03 0A 36
13:25:30.494 DC straumur (00020002) ...
13:25:30.522 ▼Senda:00 03 00 02 00 02 64 1A
13:25:30.610 ▲ Fá:01 03 04 00 30 00 02 7B FD
13:25:30.621 Power(00080002) ...
13:25:30.682 ▼Senda:00 03 00 08 00 02 44 18
13:25:30.690 ▲ Fá:01 03 04 00 01 00 02 2A 32
13:25:30.702 Samskiptaheimilisfang 2(A0010001) ...
13:25:30.779 ▼Senda:00 03 A0 01 00 01 F6 1B
13:25:30.783 ▲Fáðu:01 03 02 00 01 79 84
13:25:30.795 Lok lestrargagna.
Algeng vandamál og bilanaleitartækni
Jafnvel þó að Modbus RTU samskiptareglur séu tiltölulega einföld, geta ýmis vandamál samt komið upp í hagnýtum forritum. Eftirfarandi eru algengar bilanir og lausnir í rafmælasamskiptum:
Engin samskiptasvörun
● Athugaðu líkamlegar tengingar:
▪ Er RS-485 raflögn rétt (A/B línur snúnar við)?
▪ Eru endaviðnámin samræmd (almennt skaltu tengja 120Ω viðnám við hvorn enda strætósins)?
▪ Er fjarskiptafjarlægðin farið yfir mörkin (RS-485 getur fræðilega náð 1200 metrum, en raunverulegar fjarlægðir eru fyrir áhrifum af umhverfisþáttum).
● Staðfestu færibreytustillingar:
▪ Eru flutningshraði, gagnabitar, stöðvunarbitar og jöfnunarstillingar í samræmi við rafmagnsmælirinn?
▪ Er vistfang tækisins rétt stillt (engin tvöföld heimilisföng)?
Stöðug samskipti
● Athugaðu hvort línutruflanir séu:
▪ Notaðu brenglaða-para hlífða snúru og tryggðu að skjöldurinn sé jarðtengdur í annan endann.
▪ Forðastu að keyra kapalinn samhliða-háspennukaplum.
● Prófa einstök tæki:
▪ Tengdu hvern rafmagnsmæli fyrir sig til að leysa biluð tæki.
▪ Notaðu sérstakan hýsingartölvuhugbúnað UBS Electronics (eins og AMS) til að hafa beint samband við rafmagnsmælirinn og finna vandamálið.
Gagnavillur
● Staðfesta CRC athugun:
▪ Athugaðu hvort sendir og mótteknir CRC kóðar séu í samræmi.
▪ Staðfestu gagnabæta röðina (Modbus RTU er venjulega lítill-endian).
● Athugaðu kortlagningu skráar:
▪ Staðfestu að netföngin sem notuð eru séu í samræmi við handbók rafmagnsmælisins.
▪ Athugaðu að skrá heimilisfangsfráfærsla.
Ef þú þarft að nota UBS hýsingartölvuhugbúnaðinn (Modbus RTU samskiptareglur) sem nefndur er í þessari grein, vinsamlegast hafðu samband við þann sem sér um pöntun UBS rafmagnsmælisins og fáðu frekari tækniaðstoð eftir-sölu.