GKP系列通信协议

目录
1 通信协议概述 (1)
2 支持的MODBUS命令 (2)
3 访问区地址分布 (3)
4 设备时间区 (3)
5 设备信息区 (4)
6 摸拟量数据区 (5)
7 扩展模拟量数据区 (5)
8 控制输出区 (6)
9 设备参数区 (6)
10 开关量参数区 (8)
11 保护定值区 (8)
12 事件记录区 (10)
13 故障录波区 (11)
14 GKP300/200/100通信协议 (15)
15 GKP391通信协议具体说明 (19)
16 GKP302通信协议 (21)
17 GKP392通信协议具体说明 (23)
18 GKP281/381通信协议具体说明 (25)
1通信协议概述
GKP系列产品采用RS485、RS232、CAN、EtherNet（TCPIP）等通信方式与DCS系统或上一级调度自动化系统连接。

MODBUS（RTU方式，下同）是应用层协议，可基于上述通信媒介进行系统互联。

MODBUS采用直接内存访问的模式，其基本协议定义了内存访问的具体细节，各应用程序或系统互连时只须提供内存地址表即可。

2支持的MODBUS命令
2.1 连续读n个字（功能码03H）
下行：
通信地址（BYTE）：01H～F7H（00H为广播地址）
功能码（BYTE）：03H
起始地址（WORD）：0000H～FFFFH（先高字节后低字节）
读的字数（WORD）：0001H～007DH（先高字节后低字节）
校验码（WORD）：以上所有字节的CRC16校验和（先低字节后高字节）
上行：
通信地址（BYTE）：01H～F7H
功能码（BYTE）：03H
数据长度（BYTE）：01H～FAH
数据内容（WORD）：读到的具体数据（先高字节后低字节）
数据内容（WORD）：读到的具体数据（先高字节后低字节）。

数据内容（WORD）：读到的具体数据（先高字节后低字节）
校验码（WORD）：以上所有字节的CRC16校验和（先低字节后高字节）
说明：当下行读的字数大于125时，下行帧内容不变，上行帧内容中的数据长度按照两个字节进行处理（先高字节后低字节），数据内容及校验码的处理均在原来的基础上向后移一个字节进行处理。

举例：保护装置（GKP301P）的物理地址为01H，访问设备信息区的通信报文如下：下行：01H 03H 00H 07H 00H 10H F5H C7H (整帧字节数为8)
上行：01H 03H 20H 32H D2H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H FFH C2H (整
帧字节数为37)
2.2 连续写n个字（功能码10H）
下行：
通信地址（BYTE）：01H～F7H（00H为广播地址）
功能码（BYTE）：10H
起始地址（WORD）：0000H～FFFFH（先高字节后低字节）
写的字数（WORD）：0001H～007DH（先高字节后低字节）
数据长度（BYTE）：01H～FAH
数据内容（WORD）：写入的具体数据（先高字节后低字节）
数据内容（WORD）：写入的具体数据（先高字节后低字节）。

数据内容（WORD）：写入的具体数据（先高字节后低字节）
校验码（WORD）：以上所有字节的CRC16校验和（先低字节后高字节）
上行：
通信地址（BYTE）：01H～F7H
功能码（BYTE）：10H
起始地址（WORD）：0000H～FFFFH（先高字节后低字节）
写的字数（WORD）：0001H～007DH（先高字节后低字节）
校验码（WORD）：以上所有字节的CRC16校验和（先低字节后高字节）
说明：当下行写的字数大于125时，上行帧内容不变，下行帧内容中的数据长度按照两个字节进行处理（先高字节后低字节），数据内容及校验码的处理均在原来的基础上向后移一个字节进行处理。

举例：保护装置（GKP301P）的物理地址为01H，装置复位的通信报文如下：
下行：01H 10H 0AH 01H 00H 01H 02H AAH AAH F3H 5EH (整帧字节数为11)
上行：01H 10H 0AH 01H 00H 01H 53H D1H (整帧字节数为8)
3访问区地址分布
4设备时间区
说明：直接写入可对设备进行校时，支持点对点校时和广播校时两种软校时方式。

5设备信息区
说明：
■设备类型
例如：GKP300装置的设备类型为13010、GKP392P装置的设备类型为13920。

不同的设备类型其基于通信协议的数据量及数据内容可能不尽相同。

■开关量状态
共16位，每位定义如下（多于装置支持的开关量输入位可忽略或作为备用开入量）：
■设备状态字一
■设备状态字二
共16位，每位定义根据不同型号的装置有所区别，详细参见各型号装置的具体说明。

■设备状态字三
共16位，每位定义如下（装置自身没有的数据项可以忽略或不处理）：
6摸拟量数据区
模拟量数据区根据不同型号的装置有所区别，详细参见各型号装置的具体说明。

7扩展模拟量数据区
扩展模拟量数据区根据不同型号的装置有所区别，详细参见各型号装置的具体说明。

8控制输出区
多于装置支持的信号继电器（虚拟信号继电器）或装置自身没有信号继电器（虚拟信号继电器）等数据项时可忽略或不作处理，控制输出区数据定义如下：
说明：往对应的地址写入数值，控制该继电器的动作：
■初试化设备操作
初始化设备操作可以完成保护装置支持的某些数据项下数据的初始化操作，这些数据项包括：事件记录（操作成功后：清空）、积分电度底码（操作成功后：清零）、断路器统计信息清零（操作成功后：清零）。

注意：保护装置投入运行之后，此项操作须慎用。

■信号继电器
脉冲式：写入AAAAH脉冲式控制继电器分合，200毫秒后自动释放；
电平式：写入3333H电平式控制继电器分；写入5555H电平式控制继电器合；
■虚拟信号继电器
脉冲式：写入AAAAH脉冲式虚拟信号继电器分合，200毫秒后自动释放；
电平式：写入3333H电平式虚拟信号继电器分；写入5555H电平式虚拟信号继电器合；
虚拟信号继电器分位时对应的梯形图内存数据改为“0”，虚拟信号继电器合位时对应的梯形图内存数据改为“1”；虚拟继电器执行的实际操作由梯形图编程实现。

系统集成商可以对虚拟信号继电器的数据不进行处理。

■遥控分、合闸操作
只有脉冲式一种操作方式，写入AAAAH脉冲式控制继电器分合，200毫秒后自动释放；对KOC、KOT的遥控操作必须在3秒内连续执行两次才能有效。

对GKP191：遥控合闸操作为降档操作，遥控分闸操作为升档操作；
9设备参数区
说明：
■SCI通信速率
0000H：2400bps
0001H：4800bps
0002H：9600bps
0003H：14400bps
0004H：19200bps
0005H：28800bps
0006H：38400bps
0007H：57600bps
■CAN通信速率
0000H：20kbps
0001H：35kbps
0002H：50kbps
0003H：75kbps
0004H：125kbps
0005H：250kbps
0006H：500kbps
0007H：1Mbps
■告警/故障/自检信号关联继电器
0000H：不关联继电器
0001H：关联继电器KH1
0002H：关联继电器KH2
0003H：关联继电器KH3
0004H：关联继电器KH4
0005H：关联继电器KH5
0006H：关联继电器KH6
GKP191P此项为空。

10开关量参数区
说明：（GKP191P无开关量参数区）
■开关量事件类型
0000H：(无)
0001H：电气开关变位
0002H：电气运行信息
0003H：电气设备告警
0004H：电气设备故障
■开关量名字
字符串，包括ASCII码或汉字内码，一个字保存一个ASCII字符，两个字保存一个汉字，以0结尾。

最多8个汉字或16个ASCII字符。

■开关量分位名称
格式同开关量名字。

最多4个汉字或8个ASCII字符。

■开关量合位名称
格式同开关量名字。

最多4个汉字或8个ASCII字符。

11保护定值区
说明：（GKP191无保护定值区）
■保护功能配置
0000H：关闭（---）；
0001H：通过梯形图访问信号（LAD）；
0002H：发告警信号（ALM）；
0003H：发故障信号不动作（TRE）；
0004H：发故障信号并动作（TRP）；
最多32个保护，保护配置对应的具体保护参见各型号装置说明中的保护功能定义。

■保护投退
0000H：保护软压板退出（OFF）；
0001H：保护软压板投入（ON）；
0002H：保护硬压板投入（S01），对应开关量输入01（IN01）；
0003H：保护硬压板投入（S02），对应开关量输入02（IN02）；
0004H：保护硬压板投入（S03），对应开关量输入03（IN03）；
0005H：保护硬压板投入（S04），对应开关量输入04（IN04）；
0006H：保护硬压板投入（S05），对应开关量输入05（IN05）；
0007H：保护硬压板投入（S06），对应开关量输入06（IN06）；
0008H：保护硬压板投入（S07），对应开关量输入07（IN07）；
0009H：保护硬压板投入（S08），对应开关量输入08（IN08）；
000AH：保护硬压板投入（S09），对应开关量输入09（IN09）；
000BH：保护硬压板投入（S10），对应开关量输入10（IN10）；
000CH：保护硬压板投入（S11），对应开关量输入11（IN11）；
000DH：保护硬压板投入（S12），对应开关量输入12（IN12）；
000EH：保护硬压板投入（S13），对应开关量输入13（IN13）；
000FH：保护硬压板投入（S14），对应开关量输入14（IN14）；
0010H：保护硬压板投入（S15），对应开关量输入15（IN15）；备用；
0011H：保护硬压板投入（S16），对应开关量输入16（IN16）；备用；
最多32个保护，保护投退对应的具体保护参见各型号装置说明中的保护功能定义。

■保护定值区
0000H：启用定值区1（Area1）；
0001H：启用定值区2（Area2）；
0002H：启用定值区3（Area3）；
■保护定值配置
■自定义保护
说明：
■保护名称
字符串，包括ASCII码或汉字内码，一个字保存一个ASCII字符，两个字保存一个汉字，以0结尾。

最多6个汉字或12个ASCII字符。

保护名称为空（wszName[0]等于0）并且wLinkIN等于0，则该自定义保护功能无效；否则该自定义保护功能有效。

■连接开关量
0000H：空（---）；
0001H：开关量输入01（IN01）；
0002H：开关量输入02（IN02）；
0003H：开关量输入03（IN03）；
0004H：开关量输入04（IN04）；
0005H：开关量输入05（IN05）；
0006H：开关量输入06（IN06）；
0007H：开关量输入07（IN07）；
0008H：开关量输入08（IN08）；
0009H：开关量输入09（IN09）；
000AH：开关量输入10（IN10）；
000BH：开关量输入11（IN11）；
000CH：开关量输入12（IN12）；
000DH：开关量输入13（IN13）；
000EH：开关量输入14（IN14）；
000FH：开关量输入15（IN15），备用
0010H：开关量输入16（IN16），备用
12事件记录区
装置保留最新的100条事件记录，每个事件记录的结构如下表所示
说明：
■事件类型
0000H：空事件
0001H：电气开关变位
0002H：电气运行信息
0003H：预告报警（电气设备告警）
0004H：事故跳闸（电气设备故障）
0005H：操作记录事件
0006H：装置自检（单元自检信息）
0007H：无效事件
■事件代码和事件数据
不同的事件代码，其事件数据将代表不同的含义，下面对各种事件代码进行说明：
■事件记录的访问控制方法
先在后台监控软件中设一计数临时变量wCountEventTableOld（初始化为0），并将第一次访问设备信息中的wCountEventTable值赋给wCountEventTableOld。

以后每次访问设备信息时，发现wCountEventTable比wCountEventTableOld大，说明有新的事件记录，新增事件的访问基地址为：wAddress = 1600H +（wCountEventTableOld %100）* 10。

访问完毕，将wCountEventTable值再次赋给wCountEventTableOld。

13故障录波区
■录波记录状态
当录波记录状态（wRecordStatus）值为FFFFH时，表示装置该故障录波有效，监控系统可以接收故障录波；否则，该录波数据无效（空的录波数据）。

■录波冻结点编号
故障录波共100个周波，每个周波采样24个数据点，共有100*24 = 2400个数据点，wFreezeDotNo =0～2399，表示录波起始的数据点。

录波起始时间可根据录波冻结时间和录波总点数wCountDotsRecorded（一般为2400）进行推算：录波起始时间=录波冻结时间为- （wCountDotsRecorded-5×24）*T (T=0.833ms，即相邻采样点之间的间隔时间)。

■录波循环标志
0000H：如图13-1，表示有效的录波数据没有达到100个周波（即2400点），此时wCountDotsRecorded等于wFreezeDotNo（0～2399）。

有效的录波点为0～wFreezeDotNo。

0001H：如图13-2，表示有效的录波数据为100个周波（即2400点），此时wCountDotsRecorded 等于2400。

有效的录波点为wFreezeDotNo～（wFreezeDotNo－1），注意中间有绕回。

图13-1
图13-2
每个采样点各通道录波数据配置示意图
如图13-3所示，每个数据点有6个字的空间，将6个字压缩成1个开关量组通道（分配1个字，IN01～IN16分别对应BIT0～BIT15）和8个模拟量通道（通道1～通道8，每个模拟量通道数据分配10个BIT，拟量各通道的定义详细参见各型号装置的具体说明）。

■故障录波的访问控制方法
先在后台监控软件中设计数临时变量wCountWaveRecordOld（初始化为0），并将第一次访问设备信息中的wCountWaveRecord值赋给wCountWaveRecordOld；以后如果发现wCountWaveRecordOld 与wCountWaveRecord值不相等，判断计数wCount=wCountWaveRecord-wCountWaveRecordOld,如果wCount<=3，开始接收故障录波数据头（录波数据前十个字节），并记录波形编号nWaveNo=wCountWaveRecordOld%4、wCountWaveRecordOld自动加1（重新开始进行判断）；如果wCount>3，将wCountWaveRecord值赋给wCountWaveRecordOld；
当故障录波数据头数据接收完毕后，需要判断录波记录状态和录波冻结点编号，满足条件后，就可以接收波形数据了，新增加的录波访问的基地址为：wAddress=1A00H+nWaveNo*wWordCount(一条录波波形数据结构的总字数,值为10+2400*6，录波数据量庞大，建议以6个波形为一组进行分帧读取。

)
■其它
GKP191无故障录波区。

14GKP300/200/100通信协议
14.1 设备状态字二
14.2 模拟量
说明：
测量电流二次测量量程：fScale2IM＝DeviceParam.wScale2IM*0.01；
保护电流二次测量量程：fScale2IP＝DeviceParam.wScale2IP*0.01；
相电压二次测量量程：fScale2Uln＝DeviceParam.wScale2Uln*0.01；零序电流二次测量量程：fScale23I0＝DeviceParam.wScale23I0*0.01；零序电压二次测量量程：fScale23U0＝DeviceParam.wScale2U0*0.01；辅助电流二次测量量程：fScale2Ix＝DeviceParam.wScale2Ix*0.01；
辅助电压二次测量量程：fScale2Ux＝DeviceParam.wScale2Ux*0.01；视在功率二次测量量程：fScale2S＝3*fScale2IM*fScale2Uln；DeviceParam表示设备参数。

14.3 扩展模拟量
说明：
平均合闸时间＝dwBOTimeCloseSum/wBOCountCloseX；
平均跳闸时间＝dwBOTimeOpenSum/wBOCountOpenX；
14.4 设备参数
14.5 保护定值■保护功能定义
■保护定值配置
■保护定值
说明：
IDMT类型数据定义：
0000H:极端反时限(Extr)
0001H:非常反时限(Very)
0002H:一般反时限(Norm)
0003H:长反时限(Long) 14.6 事件记录
14.7 故障录波
说明：
保护电流二次测量量程：fScale2IP＝DeviceParam.wScale2IP*0.01；相电压二次测量量程：fScale2Uln＝DeviceParam.wScale2Uln*0.01；零序电流二次测量量程：fScale23I0＝DeviceParam.wScale23I0*0.01；辅助电流二次测量量程：fScale2Ix＝DeviceParam.wScale2Ix*0.01；DeviceParam表示设备参数。

15GKP391通信协议具体说明
15.1 设备状态字二
（同GKP300/200/100）
15.2 模拟量
（同GKP300/200/100）
15.3 扩展模拟量
（同GKP300/200/100）
15.4 设备参数
（同GKP300/200/100）
15.5 保护定值
■保护定值配置
■保护定值
15.6 事件记录
（同GKP300/200/100）
15.7 故障录波
说明：
保护电流二次测量量程：fScale2IP＝DeviceParam.wScale2IP*0.01；相电压二次测量量程：fScale2Uln＝DeviceParam.wScale2Uln*0.01；辅助电压二次测量量程：fScale2Ux＝DeviceParam.wScale2Ux*0.01；
DeviceParam表示设备参数。

16GKP302通信协议
16.1 设备状态字二
16.2 模拟量
说明：
保护电流二次测量量程：fScale2IP＝DeviceParam.wScale2IP*0.01；
相电压二次测量量程：fScale2Uln＝DeviceParam.wScale2Uln*0.01；零序电流二次测量量程：fScale23I0＝DeviceParam.wScale23I0*0.01；零序电压二次测量量程：fScale23U0＝DeviceParam.wScale2U0*0.01；DeviceParam表示设备参数。

16.3 扩展模拟量
（空）。

16.4 设备参数
16.5 保护定值■保护功能定义
■保护定值配置（空）。

■保护定值
16.6 事件记录
16.7 故障录波
说明：
保护电流二次测量量程：fScale2IP＝DeviceParam.wScale2IP*0.01；
零序电流二次测量量程：fScale23I0＝DeviceParam.wScale23I0*0.01；零序电压二次测量量程：fScale23U0＝DeviceParam.wScale2U0*0.01；DeviceParam表示设备参数。

17GKP392通信协议具体说明
17.1 设备状态字二
（同GKP302）。

17.2 模拟量
说明：
保护电流二次测量量程：fScale2IP＝DeviceParam.wScale2IP*0.01；
相电压二次测量量程：fScale2Uln＝DeviceParam.wScale2Uln*0.01；零序电流二次测量量程：fScale23I0＝DeviceParam.wScale23I0 *0.01；
零序电压二次测量量程：fScale23U0＝DeviceParam.wScale2U0*0.01；DeviceParam表示设备参数。

17.3 扩展模拟量
（空）。

17.4 设备参数
17.5 保护定值
■保护功能定义
（同GKP302）
■保护定值配置
（空）。

■保护定值
17.6 事件记录
（同GKP302）
17.7 故障录波
（同GKP302）
18GKP281/381通信协议具体说明
18.1 设备状态字二
18.2 模拟量
说明：
相电压二次测量量程：fScale2Uln＝DeviceParam.wScale2Uln*0.01；零序电压二次测量量程：fScale23U0＝DeviceParam.wScale2U0*0.01；DeviceParam表示设备参数。

18.3 扩展模拟量（空）。

18.4 设备参数
18.5 保护定值■保护功能定义
■保护定值配置（空）。

■保护定值
18.6 事件记录
18.7 故障录波
说明：
相电压二次测量量程：fScale2Uln＝DeviceParam.wScale2Uln*0.01；零序电压二次测量量程：fScale23U0＝DeviceParam.wScale2U0*0.01；DeviceParam表示设备参数。

19GKP191通信协议具体说明
19.1 设备状态字二
19.2 模拟量
■平均平均升/降档时间的计算
平均升档时间：TOTimeUpAvg = dwTimeUpSum/wCountUpX；
平均降档时间：TOTimeDownAvg = dwTimeDownSum/wCountDownX。

19.3 扩展模拟量
（空）。

19.4 设备参数
■档位输入模式
0000H：1:1模式（十进制模式）；
0001H：BCD码模式；
0002H：8421码模式（二进制模式）；
19.5 事件记录
19.6 故障录波
（空）。

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