艾默生电力电源通信协议

约定：本章的“后台”，“上位机”，“自动化系统”，“远动系统”是同一个概念，指与直流系统通讯的一方。

11.1串行通讯协议串行通讯监控方式支持电力行业标准CDT协议，以接入电力自动化（远动）系统。

CDT协议是循环数据传送，在此方式中，发送端将要发送的数据分组，再按照约定的规则组合成帧。

从一帧的开头到结尾依次向接收端发送，全帧信息传送完毕后，又从头到尾重新传送。

这种方式由发送端周期性地发送信息而不询问接收端的是否接受到，也不要求接收端给予回答。

具体CDT协议标准框架请参考中华人民共和国电力行业标准《循环式远动规约》，代号为（DL 451－91）。

以下介绍本直流系统的CDT协议标准内容。

11.1.1术语定义状态量：用于描述系统运行时的采集量，取值为有限的几个值，并不表示系统的故障情况。

在协议中一般指交流当前工作路号、系统控制方式、电池充电状态、充电模块控制方式、充电模块开/关机状态等五个量，在本协议的遥信量中包括了此类量。

告警量：用于描述系统处于异常时的采集量，取值为0或1，当取值为1时表示系统有故障存在。

在本协议上送遥信量中的大部分都是此类量。

11.1.2物理接口1. 串行通讯口提供RS232、RS485、RS422三种串行通讯方式。

2. 数据传输速率提供600、1200、2400、4800、9600（缺省值）、19200bps五种通讯波特率。

3. 字符格式采用无校验位、8位数据位、1位停止位的异步串行通讯格式。

11.1.3帧结构帧结构如图11-1-1所示，每帧都以同步字开头，随后发送1个控制字和多个信息字，信息字的个数是可变的，其数值在控制字中有描述。

图11-1-1 帧结构11.1.4同步字本协议的同步字按发送的先后顺序为：EB、90、EB、90、EB、90。

11.1.5控制字控制字共有B7~B12个字节，其组成如图11-1-2所示。

b7b0B8B9B10B11B12图11-1-2 控制字组成1. 控制字节说明如图11-1-3所示。

b7图11-1-3 控制字节E：扩展位E=0，帧类别码按表11-1定义。

E=1，帧类别码可另行定义，以便扩展功能。

在本协议中，此位总是为0。

L：帧长定义位当L=0时表示本帧信息字数n为0，即本帧没有信息字；当L=1时表示本帧有信息字。

在本协议中，此位总是为1。

S：源站址定义位D：目的站址定义位在上行信息中，S=1表示控制字中源站址有内容，源站址字节即代表信息始发站的站号，即直流屏的本机地址；D=1表示目的的站址字节有内容，目的站址字节代表主站站号。

在本协议的上行信息中，S位总是为1，D位总是为1。

在下行信息中，S=1表示源站址字节有内容，源站址字节代表主站站号；D=1表示目的站址字节有内容，即直流屏的本机地址。

在本协议的下行信息中，D位必须为1，否则直流屏将不会执行下行命令。

以上所述的上行信息和下信息中若同时S=0，D=0，则表示源站址和目的的站址无意义。

2. 源站址和目的站址说明在上行信息中，源站址是直流屏地址，即PSM-A监控模块面板显示中的本机地址，其取值范围为1~254，目的站址固定为01。

在下行信息中，源站址是指后台主机的地址，目的站址必须是直流屏的地址，若目的地址不正确，则下行命令将不会执行。

3. 校验码本协议采用CRC校验，校验多项式为G（X）=X8+X2+X+1，对每个控制字或信息字的前5个字节进行CRC校验，生成一个8位的余数，该余数取反后即可作为校验码尾随前5字节发送。

计算方法如下：将每个控制字或信息字中的前5个字节按从低到高的顺序排列，每个字节的位从高到低排列，构成一个位流，在这个位流的后面加上8个0，从而得到一个48位的位流。

例如，对某个信息字有B0-B5共6个字节，每个字节8位分别为bi7-bi0（i为字节序号，取值范围0~4），则按上面的方法得到的位序列为b07b06...b00，b17b16..b10，...，b47b47 (40)00000000，用校验多项式107H （X^8+X^2+X+1）作为除数去除这个码流，相除时不做减法而做异或，最后得到一个8位的余数，将这个8位的余数取反后或到48位的码流的尾部，即可得到一个带8位CRC校验码的48位序列。

例：有信息字包括如下5个字节43H，E8H，7DH，33H，56H，可得到一个码流01000011，11101000，01111101，00110011，01010110，00000000，用107H除该码流，得到余数为2FH，取反后得以校验码D0H，因此最后发送的字节序列为43H，E8H，7DH，33H，56H，D0H共6个字节，计算程序可参考如下C程序：/*==========================================================计算CRC校验码函数;输入：要计算数据缓冲区的起始指针pBuff，缓冲区的字节数Len;输出：CRC校验码功能：计算CRC校验码==========================================================*/BYTE CalcCRC(BYTE *pBuff, int len){int q, r;int crc;int i;crc = 0;q = 0; /*字节计数器*/r = 0; /*字节内位的计数器*/while(q < len){if(pBuff[q] & (0x80>>r)) /*当字节内某位为1时，在余数末尾置1，否则置0*/crc |= 0x01;if(crc >= 0x100)crc ^= 0x107; /*异或多项余子式*/crc <<= 1;r++;if(r == 8) /*处理下一个字节*/{r = 0;q++;}}for(i=0; i<8; i++) /*对位流的后8位计算CRC校验码*/{if(crc >= 0x100)crc ^= 0x107;crc <<= 1;}crc >>= 1;crc = (~crc); /*余数取反*/return (BYTE)crc;}4. 帧类别码本协议定义的帧类别码及其含义见表11-1。

表11-1 帧类别代号定义表5. 信息字数信息字数n表示该帧中所含信息字数量，即信息字1至信息字n的总数，n=0表示无信息字。

11.1.6帧系列及信息字传送规则对于遥测量，本协议按定时方式循环发送A帧（重要遥测）、B帧（次要遥测）、C帧（一般遥测）的内容，定时时长分别为：3秒、6秒、20秒。

对于遥信量，本协议按插入方式循环发送，即在A、B、C帧的发送时间间隙发送。

遥信信息字中不含子站工作状态信息，遥信变位时也不作处理。

对于遥控命令的返校信息，采用插入的方式进行发送。

11.1.7信息字1. 信息字结构每个信息字由Bn ~ Bn+56个字节构成：功能码1个字节，信息和数据码共4个字节，检验码1个字节，其通用格式如图11-1-4所示。

b7 b0BnBn+1Bn+2Bn+3Bn+4Bn+5图11-1-4 信息字通用格式2. 功能码定义本协议用到的功能码分配见表11-2。

表11-2 功能码分配表注：在重要遥测、次要遥测量、一般遥测量中，本协议重复定义了功能码（具体功能码定义请参见表11-3、表11-4和表11-6），解释时可通过这三种遥测量不同的帧类别码来予以区分。

3. 遥测信息字格式遥测信息字格式见图11-1-5。

BnBn+1一路遥测量Bn+2Bn+3二路遥测量Bn+4Bn+5图11-1-5 遥测信息字格式说明：A. 每个信息字传送两路遥测量。

B. 每个遥测量b11～b0传送模拟量，Bn+1、Bn+2为一路遥测量，Bn+3、Bn+4为二路遥测量，以二进制码表示，b11=0时为正数，b11=1时为负数，以2的补码表示负数。

C. b14=1表示溢出，b15=1表示无效。

4. 遥信信息字格式遥信信息字格式见图11-1-6。

BnBn+1Bn+2Bn+3Bn+4Bn+5图11-1-6 遥信信息字格式说明：A. 每个遥信字含32个状态位，B0～B31表示其状态量。

B. 各状态位定义参见表11-6，7，8，9。

5. 命令格式遥控过程及遥控帧结构如图11-1-7所示。

遥控命令控制字和控制字节格式见图11-1-8。

遥控过程的信息字格式见图11-1-9。

（a）遥控过程这里三个信息字的内容相同（b）遥控命令帧结构图11-1-7 遥控过程及帧结构b0B7字节B8B9B10B110 1 1 1 0 0 0 1B12（a）控制字格式（b）控制字节图11-1-8 遥控命令的控制字b7b0E L S Db7b0b7b0B n字节B n字节B n+1 B n+1B n+2 B n+2B n+3 B n+3B n+4 B n+4B n+5 B n+5（a）遥控选择（下行）（b）遥控返校（上行）b7b0b7b0B n字节B n字节B n+1 B n+1B n+2 B n+2B n+3 B n+3B n+4 B n+4B n+5 B n+5（c）遥控执行（下行）（d）遥控撤消（下行）图11-1-9 遥控过程的信息字说明：开关序号为二进制码。

遥控返校字为上行信息，随机插在上行信息中不跨帧地连送三遍。

开关操作将由直流屏进行检查，若不能进行操作则把B n+1字节内容改为FFH。

遥控返校后若超时30秒未收到下行的遥控执行命令，本次命令便自动撤消。

6. 设定命令设定命令控制字格式同5遥控命令，但设定命令只有一个下行帧，无返校、执行和撤消命令帧。

控制字的帧类别为57H，其信息字格式如图11-1-10所示。

b7b0B n字节B n+1B n+2B n+3B n+4B n+5图11-1-10 设定命令（下行）说明：对象号为二进制码。

设点数为12进制码，不乘以系数，负数以2的补码表示。

11.1.8自定义信息字根据直流屏需要传送的信息，将遥测量分为以下三类：重要遥测量：传送馈电屏的测量参数次要遥测量：传送充电柜的测量参数一般遥测量：传送充电模块的参数1. 重要遥测量重要遥测量帧类别码为0x61，控制字节为0x71，其功能码和信息字定义见表11-3。

直流屏将根据馈电柜的个数决定上送的信息字个数，最大可上送5个馈电柜的遥测量。

如表4所示，当馈电柜个数为1时，直流屏将上送功能码为0x01~0x08的信息字内容；当馈电柜个数为2时，直流屏将上送功能码为0x01~0x08、0x11~0x18的信息字内容；当馈电柜个数为3时，直流屏将上送功能码为0x01~0x08、0x11~0x18、0x21~0x28的信息字内容；当馈电柜个数为4时，直流屏将上送功能码为0x01~0x08、0x11~0x18、0x21~0x28、0x31~0x38的信息字内容；当馈电柜个数为5个时，直流屏将上送功能码为0x01~0x08、0x11~0x18、0x21~0x28、0x31~0x38、0x41~0x48的信息字内容。