徐州偉思通訊協(xié)議

1、WEISER偉思設(shè)備自報式通信協(xié)議MOD_WSZB1、前言該MOD_WSZB協(xié)議適用于允許傳感器自報的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，例如GPRS、Zigbee等，并能夠接受主站的招測和其它指令。該協(xié)議除了自報功能外符合Modbus RTU協(xié)議規(guī)范，也與江蘇省水資源管理信息系統(tǒng)（2010年）的Modbus RTU協(xié)議的具體規(guī)定相容。同時兼容偉思MOD_WS1協(xié)議。2、通信接口本協(xié)議不規(guī)定物理層，只需實現(xiàn)串行異步通信。通信網(wǎng)絡(luò)由主站和子站（或稱從設(shè)備）組成，傳感器作為子站。3、通信速率（bps）：9600，4800，2400，1200，600，3004、字節(jié)數(shù)據(jù)格式1個起始位， 8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，無校驗位

2、。5、數(shù)據(jù)幀格式（報文格式）數(shù)據(jù)幀格式如下表：地址碼功能代碼數(shù)據(jù)信息碼CRC-16 校驗碼1個BYTE1個BYTEN個BYTE2個BYTE在數(shù)據(jù)幀中，除CRC 碼中的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收時低字節(jié)在前外，數(shù)據(jù)區(qū)中的多字節(jié)寄存器數(shù)據(jù)都是每兩個字節(jié)高位字節(jié)在前。5.1 地址碼地址碼是數(shù)據(jù)幀的第一字節(jié)(8 位二進制碼)，從0 到255。這個字節(jié)表明由用戶指定地址的從機將接收由主機發(fā)送來的信息。每個從機都必須有唯一的地址碼，并且只有符合地址碼的從機才能發(fā)回響應(yīng)。當(dāng)從機回送信息時，響應(yīng)中的地址碼表明該信息來自于何處。5.2 功能碼主機發(fā)送的功能碼告訴從機執(zhí)行什么任務(wù)。下表列出本協(xié)議應(yīng)實現(xiàn)的功能碼。功能碼意義行為

3、03/04讀數(shù)據(jù)寄存器獲得一個或多個寄存器的當(dāng)前二進制值（03/04 共用一個物理塊）。16（10H）寫預(yù)置寄存器設(shè)定二進制值到相關(guān)的寄存器中。擴展功能碼自報數(shù)據(jù)，修改地址和通信速率等詳見7.3。5.3 數(shù)據(jù)碼數(shù)據(jù)碼包含了終端執(zhí)行特定功能所需要的數(shù)據(jù)或者終端響應(yīng)查詢時采集到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的內(nèi)容可能是數(shù)值、參考地址或者設(shè)定值。例如：功能碼告訴終端讀取一個寄存器，數(shù)據(jù)域則需要指明從哪個寄存器開始及讀取多少個數(shù)據(jù)，而從機數(shù)據(jù)碼回送內(nèi)容則包括了數(shù)據(jù)長度和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。5.4 CRC-16 校驗碼（冗余循環(huán)碼）CRC-16 校驗碼包含2 個字節(jié)，即16 位二進制。CRC 碼由發(fā)送設(shè)備計算，放置于發(fā)送信息

4、的尾部。接收信息的設(shè)備再重新計算接收到信息的CRC 碼，比較計算得到的CRC碼是否與接收到的相符，如果兩者不相符，則表明出錯。計算CRC 碼的步驟為：1）預(yù)置16 位寄存器為十六進制FFFF（即全為1）。稱此寄存器為CRC 寄存器；2）把數(shù)據(jù)幀中第一個8 位數(shù)據(jù)與16 位CRC寄存器的低位相異或，把結(jié)果放于CRC寄存器；3）把寄存器的內(nèi)容右移一位(朝低位)，用0 填補最高位，檢查最低位；4）如果最低位為0：重復(fù)第3 步(再次移位); 如果最低位為1：CRC 寄存器與多項式A001H（1010 0000 0000 0001）進行異或；5）重復(fù)步驟3 和4，直到右移8 次，這樣整個8 位數(shù)據(jù)全部進

5、行了處理；6）重復(fù)步驟2 到步驟5，進行下一個8 位數(shù)據(jù)的處理，直到所有字節(jié)處理結(jié)束；7）最后得到的CRC 寄存器即為CRC 碼。8）將CRC結(jié)果放入信息幀時，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后。5.5 數(shù)據(jù)幀之間的間隔在RTU 模式下，每一個數(shù)據(jù)幀之間的間隔至少是3.5 個字符位。一個完整的數(shù)據(jù)幀必須要連續(xù)的傳送，當(dāng)一幀消息中兩字節(jié)間的間距大于1.5 字符位時，此數(shù)據(jù)幀錯誤，被接受方放棄。6、水位傳感器寄存器地址信息表地址名稱字節(jié)地址說明0傳感器值（只讀）0，12字節(jié)，二進制。1保留2從設(shè)備地址31字節(jié)，二進制，12502數(shù)據(jù)倍率（只讀）4，5可用于表示整型數(shù)相對于實際物理量的倍率。3保留6，74保

6、留8，95水位值（只讀）10，112字節(jié)，二進制。6隔時自報狀態(tài)值12，132字節(jié)，二進制。7水位變化自報狀態(tài)值14，152字節(jié)，二進制。8其它值（保留）16，172字節(jié)，二進制。9保留18，1910保留20通信速率代碼21單字節(jié)，16進制偉思設(shè)備傳感器值與水位值是相同的，即與MOD_WS1協(xié)議兼容，故主站方可任選兩者之一。7、通信報文實例7.1 讀數(shù)據(jù)（功能碼：03/04）這個功能可使用戶獲得從設(shè)備采集、記錄的數(shù)據(jù)，以及系統(tǒng)參數(shù)。主機一次請求采集的數(shù)據(jù)個數(shù)無限制，但不能超出定義的地址范圍。主機發(fā)送命令：設(shè)備地址碼 功能代碼03 起始寄存器地址高8 位 低8位 讀取的寄存器數(shù)高8 位 低8 位

7、 CRC 校驗的低8 位 CRC 校驗的高8 位例：1103006B0003CRC 低CRC 高意義如下：1）設(shè)備地址碼：在一個485 總線上可以掛接多個從設(shè)備，此處的設(shè)備地址表示想和哪一個從設(shè)備通訊。2）功能代碼：讀數(shù)據(jù)的功能代碼固定為03/04。3）起始寄存器地址高8 位、低8 位：表示想讀取的數(shù)據(jù)的起始寄存器地址(起始地址為0)。比如，例子中的起始地址為107。4）寄存器數(shù)高8 位、低8 位：表示從起始地址開始讀多少個數(shù)據(jù)。例子中為3個數(shù)據(jù)。注意，在返回的信息中一個寄存器數(shù)據(jù)需要返回兩個字節(jié)。5）CRC 校驗：需要注意，CRC 校驗在命令中的高低字節(jié)的順序和其他的相反。從設(shè)備響應(yīng)：設(shè)備地

8、址碼 功能代碼03 返回的字節(jié)個數(shù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2.數(shù)據(jù)nCRC 校驗的低8 位 CRC 校驗的高8 位例：110306022B00000064CRC 低CRC 高意義如下：1）設(shè)備地址碼和功能代碼和上面的相同。2）返回的字節(jié)個數(shù)：表示數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)，也就是數(shù)據(jù)1，2.n 中的n 的值。例子中返回了3 個寄存器的數(shù)據(jù)，因為一個寄存器數(shù)據(jù)需要2 個字節(jié)，所以共6個字節(jié)。3）數(shù)據(jù)1.n：其中數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2分別是第1 個寄存器數(shù)據(jù)的高8 位和低8 位，數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)4是第2 個寄存器數(shù)據(jù)的高8 位和低8 位，以此類推。例子中返回的值分別是555，0，100。7.1.1 讀水位值傳感器數(shù)據(jù)，從機地址為01。主叫

9、段名例子（Hex）地址01功能碼 03起始地址000500寄存器數(shù)0001CRC校驗94 84 （CRC低位字節(jié)）0B 0A （CRC高位字節(jié)）表1：主叫表1規(guī)定水位值的起始地址為0005，方括號中為偉思傳感器值的起始地址0000。在偉思設(shè)備中，傳感器值與水位值等是相同的，即與偉思MOD_WS1通信協(xié)議兼容，故主站方可任選兩者之一。寄存器數(shù)表示從起始地址開始讀多少個數(shù)據(jù)，這里為1。注意，在返回的信息中一個寄存器數(shù)據(jù)需要返回兩個字節(jié)。方括號中的CRC值是與上面的對應(yīng)的。用戶在為主機編程時，除了地址和相應(yīng)的CRC校驗碼之外，其它字節(jié)的字符均采用上面的內(nèi)容不變。另外功能碼04與03完全相同。應(yīng)答段名

10、例子（Hex）地址01功能碼 03數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)02數(shù)據(jù)（二進制高位字節(jié)）XX數(shù)據(jù)（二進制低位字節(jié)）XXCRC校驗 -（CRC低位字節(jié)）-（CRC高位字節(jié)）表2：應(yīng)答這里的數(shù)據(jù)（水位值）為二進制數(shù)，單位為傳感器的分辨率。7.1.2 讀自報狀態(tài)主叫段名例子（Hex）地址01功能碼 03起始地址0006寄存器數(shù)0002CRC校驗24 （CRC低位字節(jié)）0A （CRC高位字節(jié)）表3：讀自報狀態(tài)主叫自報式水位傳感器的自報狀態(tài)是指：隔時自報狀態(tài)和水位變化自報狀態(tài)。隔時狀態(tài)寄存器的起始地址是0006H。此例要讀的寄存器數(shù)是2。應(yīng)答段名例子（Hex）地址01功能碼 03數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)04隔時自報狀態(tài)XX（二進制高位

11、字節(jié)）隔時自報狀態(tài)XX（二進制低位字節(jié)）水位變化自報狀態(tài)XX（二進制高位字節(jié)）水位變化自報狀態(tài)XX（二進制低位字節(jié)）CRC校驗-（CRC低位字節(jié)）-（CRC高位字節(jié)）表4：讀自報狀態(tài)應(yīng)答隔時自報狀態(tài)寄存器值表示自報時間間隔，單位為分鐘。二進制，數(shù)值范圍為0000HFFFFH。其中0000H表示不執(zhí)行隔時自報功能。水位變化自報狀態(tài)寄存器值表示水位（增加或減少）的變化量達到該值時自報水位值，單位為傳感器分辨率。二進制，數(shù)值范圍為0000HFFFFH。其中0000H表示不執(zhí)行水位變化自報功能。7.2 預(yù)置數(shù)據(jù)（功能碼：16（10H）這個功能可使用戶改變多個寄存器的內(nèi)容。主機一次請求改變寄存器內(nèi)容的個

12、數(shù)不能超出定義的地址范圍。主機發(fā)送命令：設(shè)備地址碼 功能代碼16 起始寄存器地址高8 位 低8位 預(yù)置的寄存器數(shù)高8 位 低8 位 字節(jié)長度 數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2.數(shù)據(jù)n CRC 校驗的低8 位 CRC 校驗的高8 位例：0C1000030001020050CRC 低CRC 高意義如下：1）功能代碼：預(yù)置數(shù)據(jù)的功能代碼固定為16（10H）。2）起始寄存器地址高8 位、低8 位：表示想預(yù)置數(shù)據(jù)的起始寄存器地址。3）寄存器數(shù)高8 位、低8 位：表示從起始地址開始預(yù)置多少個數(shù)據(jù)。例子中為1 個數(shù)據(jù)。4）字節(jié)長度：表示數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)，也就是數(shù)據(jù)1，2.n 中的n 的值。從設(shè)備響應(yīng)：設(shè)備地址碼 功能代碼16 起

13、始寄存器地址高8 位 低8 位預(yù)置的寄存器數(shù)高8 位 低8 位 CRC 校驗的低8 位 CRC 校驗的高8 位例：0C1000030001CRC 低CRC 高響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明數(shù)據(jù)已寫入。7.2.1 預(yù)置隔時自報時間間隔主叫段名例子（Hex）地址01功能碼 10起始地址0006寄存器數(shù)0001字節(jié)長度02自報時間間隔00（二進制高位字節(jié)）05（二進制低位字節(jié)）CRC校驗66 （CRC低位字節(jié)）35 （CRC高位字節(jié)）表5：預(yù)置隔時自報時間間隔主叫隔時自報狀態(tài)寄存器的起始地址是0006H。自報時間間隔，單位為分鐘。二進制，數(shù)值范圍為0000HFFFFH。其中0000H表示不執(zhí)行隔時自報功能。應(yīng)答段名

14、例子（Hex）地址01功能碼 10起始地址0006寄存器數(shù)0001CRC校驗E1 （CRC低位字節(jié)）C8 （CRC高位字節(jié)）表6：預(yù)置隔時自報時間間隔應(yīng)答響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明數(shù)據(jù)已寫入。傳感器從寫入自報時間間隔開始，立即執(zhí)行新的時間間隔。注意此刻不自報。7.2.2 預(yù)置自報水位變化量主叫段名例子（Hex）地址01功能碼 10起始地址0007寄存器數(shù)0001字節(jié)長度02自報水位變化量00（二進制高位字節(jié)）03（二進制低位字節(jié)）CRC校驗E7 （CRC低位字節(jié)）E6 （CRC高位字節(jié)）表7：預(yù)置自報水位變化量主叫自報水位變化量寄存器的起始地址是0007H。自報水位變化量表示水位（增加或減少）的變化量達到

15、該值時自報水位值，單位為傳感器分辨率。二進制，數(shù)值范圍為0000HFFFFH。其中0000H表示不執(zhí)行水位變化自報功能。應(yīng)答段名例子（Hex）地址01功能碼 10起始地址0007寄存器數(shù)0001CRC校驗B0 （CRC低位字節(jié)）08 （CRC高位字節(jié)）表8：預(yù)置自報水位變化量應(yīng)答響應(yīng)數(shù)據(jù)幀表明數(shù)據(jù)已寫入。傳感器從寫入自報水位變化量開始，以此刻水位值為起點立即按新的自報水位變化量執(zhí)行。注意此刻不自報。自報后的水位值又作為新起點。7.3 擴展功能碼該通信協(xié)議設(shè)定的擴展功能碼用于自報、查詢和修改地址。7.3.1 自報數(shù)據(jù)（功能碼171（ABH）傳感器自報數(shù)據(jù)包括水位值、隔時自報狀態(tài)值和水位變化自報狀

16、態(tài)值。報文如下：段名例子（Hex）地址01功能碼 AB數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)08水位值XX（二進制高位字節(jié)）水位值XX（二進制低位字節(jié)）隔時自報狀態(tài)XX（二進制高位字節(jié)）隔時自報狀態(tài)XX（二進制低位字節(jié)）水位變化自報狀態(tài)XX（二進制高位字節(jié)）水位變化自報狀態(tài)XX（二進制低位字節(jié)）其它值（保留）XX其它值（保留）XXCRC校驗 -（CRC低位字節(jié)）-（CRC高位字節(jié)）表9：自報數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)固定為8。無主站應(yīng)答。7.3.2 查詢從屬設(shè)備地址（功能碼160（A0H）主叫與應(yīng)答幀格式如表10和表11例子所示。格式中地址段字符為FF（Hex）。注意使用此功能時，只能連接一個從屬設(shè)備。主叫段名例子（Hex）地址FF

17、功能碼A0CRC-表10：主叫查詢地址應(yīng)答段名例子（Hex）地址FF功能碼A0地址02CRC-表11：應(yīng)答地址7.3.3 修改從屬設(shè)備地址（功能碼161（A1H）主叫與應(yīng)答幀格式如表12和表13例子所示。使用此功能時，應(yīng)注意避免同一總線上的設(shè)備地址重復(fù)。為避免這一情況發(fā)生，建議只連接一個從屬設(shè)備。主叫段名例子（Hex）地址（原地址）17功能碼A1新地址28CRC-表12 主叫修改地址應(yīng)答段名例子（Hex）地址（新地址）28功能碼A1CRC-表13：應(yīng)答修改地址7.3.4 修改從屬設(shè)備通信速率（功能碼172（ACH）主叫（應(yīng)答相同）段名例子（Hex）地址17功能碼AC通信速率代碼12CRC-表24 修改通信速率與應(yīng)答使用功能碼172（ACH）。用16進制代碼代表通信速率如下：代碼（Hex）通信速率（bps）96H9600（出廠默認(rèn)）48H480024H240012H120006H60003H300說明：修改通