2026-06-26 17:48:42 +08:00

15 KiB

Raw Blame History

Modbus 协议寄存器定义文档

一、协议概览

项目	配置
协议类型	Modbus RTU
从机地址	1
波特率	115200
数据位	8
校验位	无
停止位	1

二、寄存器总览

2.1 读数据区

功能	功能码	寄存器类型	起始地址	长度/范围	说明
实时显示数据-线路1	`0x04`	输入寄存器	`0x0000`	`0x0000 ~ 0x0032`	单精度浮点数，32bit，2寄存器/点
实时显示数据-线路2	`0x04`	输入寄存器	`0x0034`	`0x0034 ~ 0x0066`	参数顺序同线路1
实时显示数据-线路3	`0x04`	输入寄存器	`0x0068`	`0x0068 ~ 0x009A`	参数顺序同线路1
实时显示数据-线路4	`0x04`	输入寄存器	`0x009C`	`0x009C ~ 0x00CE`	参数顺序同线路1
AI输入	`0x04`	输入寄存器	`0x00D0`	`0x00D0 ~ 0x00DE`	8路 AI，单精度浮点数
B码对时	`0x04`	输入寄存器	`0x00E0`	`0x00E0 ~ 0x00E2`	秒/分、时/日、月/年
开入状态	`0x04`	输入寄存器	`0x00E3`	1寄存器	16路，每 bit 一路
开出状态	`0x04`	输入寄存器	`0x00E4`	1寄存器	16路，每 bit 一路
事件总寄存器	`0x04`	输入寄存器	`0x00E5`	1寄存器	内容为 `n` 时表示有 `n` 个事件待读取
读事件内容	`0x04`	输入寄存器	`0x0100`	`5 * n`	当 `0x00E5 != 0` 时读取

2.2 读/写参数区

功能	功能码	寄存器类型	起始地址	寄存器长度	说明
时间设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0000`	2	时间戳，32bit
串口设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0004`	16	4路 × 8字节
线路定值设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0014`	64	4路 × (7类定值 + 2个变比参数)
AI通道设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0054`	30	12路整体下发
AO通道设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0072`	30	12路整体下发
AI报警设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0090`	30	12路整体下发
读事件成功回复	`0x03`	保持寄存器	`0x0100`	1	内容为本次成功读取的事件个数 `n`

2.3 线圈区

功能	功能码	寄存器类型	起始地址	长度	说明
写开出（批量）	`0x0F`	线圈	`0x0000`	12	写多个线圈，控制12路开出

三、实时数据寄存器表

3.1 线路1实时量

寄存器地址	参数名	寄存器地址	参数名	寄存器地址	参数名
`0x0000`	Ua	`0x0012`	Pt	`0x0024`	PFa
`0x0002`	Ub	`0x0014`	Qa	`0x0026`	PFb
`0x0004`	Uc	`0x0016`	Qb	`0x0028`	PFc
`0x0006`	Ia	`0x0018`	Qc	`0x002A`	PFt
`0x0008`	Ib	`0x001A`	Qt	`0x002C`	Uab
`0x000A`	Ic	`0x001C`	Sa	`0x002E`	Ubc
`0x000C`	Pa	`0x001E`	Sb	`0x0030`	Uca
`0x000E`	Pb	`0x0020`	Sc	`0x0032`	Frq
`0x0010`	Pc	`0x0022`	St	-	-

3.2 线路2~线路4地址范围

线路	地址范围	说明
线路2	`0x0034 ~ 0x0066`	参数顺序同线路1
线路3	`0x0068 ~ 0x009A`	参数顺序同线路1
线路4	`0x009C ~ 0x00CE`	参数顺序同线路1

3.3 AI输入寄存器表

寄存器地址	输入编号
`0x00D0`	Ai1
`0x00D2`	Ai2
`0x00D4`	Ai3
`0x00D6`	Ai4
`0x00D8`	Ai5
`0x00DA`	Ai6
`0x00DC`	Ai7
`0x00DE`	Ai8

3.4 B码对时寄存器表

寄存器地址	位分配	内容
`0x00E0`	`[15:8] = 秒`，`[7:0] = 分`	秒/分
`0x00E1`	`[15:8] = 时`，`[7:0] = 日`	时/日
`0x00E2`	`[15:8] = 月`，`[7:0] = 年`	月/年

3.5 状态寄存器表

寄存器地址	含义	说明
`0x00E3`	开入状态	16路输入，每 bit 一路
`0x00E4`	开出状态	16路输出，每 bit 一路
`0x00E5`	事件总寄存器	值为 `n` 表示有 `n` 个事件待读取

四、事件寄存器定义

4.1 读事件内容

项目	定义
触发条件	事件总寄存器 `0x00E5 != 0`
功能码	`0x04`
寄存器类型	输入寄存器
起始地址	`0x0100`
读取长度	`5 * n`

数据名	数据寄存器	格式	说明
时间戳	`0x0100 ~ 0x0101`	32位无符号	事件发生时间戳
毫秒计时	`0x0102`	16位无符号	事件发生毫秒值
线路号 + 事件类型	`0x0103`	16位无符号	高4位为线路号，低4位为事件类型
事件代码	`0x0103` 低8位扩展语义	8位无符号	按事件类型解释具体代码
动作值	`0x0104`	16位无符号	监测值或动作状态值

4.2 字段取值说明

线路号

值	含义
`0`	装置
`1`	线路1
`2`	线路2
`3`	线路3
`4`	线路4

事件类型

值	含义
`1`	保护类
`2`	动作类
`3`	报警类
`4`	操作类
`5`	AI越限类

事件代码

类别	代码定义
保护类	`1 = PT断线`，`2 = CT断线`，其余依次编号
报警类	`1 = 过压`，`2 = 过流`，`3 = 频率越限` 等
动作类	开入序号，表示第 `n` 路发生状态变化
AI越限类	AI通道号，表示第 `n` 通道发生越限
操作类	由主站界面操作直接生成记录

动作值

类别	含义
保护类 / 报警类	越限时的监测值
动作类	开入/开出状态，`0 -> 分`，非 `0 -> 合`

4.3 读事件成功回复

项目	定义
功能码	`0x03`
寄存器类型	保持寄存器
起始地址	`0x0100`
数据长度	1
内容	本次成功读取的事件个数 `n`

五、参数区寄存器说明

5.1 参数页读写规则

参数页在开机及切换到参数类页面时，应先发送 03H 读取参数。
参数发生修改后，应发送 10H 下发更新。
主站应在参数修改成功后生成对应“参数修改”事件，并实时显示、存盘。
对时功能除可在系统设置页统一下发外，也可通过上位机独立“对时设置”接口单独触发，底层仍写时间设置寄存器 0x0000。

5.2 参数区表格

参数类别	功能码	寄存器类型	起始地址	长度	说明
时间设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0000`	2	时间戳，32bit
串口设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0004`	16	4路 × 8字节
线路定值设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0014`	64	含7类定值与2个变比参数
AI通道设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0054`	30	12路整体下发
AO通道设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0072`	30	12路整体下发
AI报警设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x0090`	30	12路整体下发
开出状态字写入	`0x10`	保持寄存器	`0x00A6`	1	16位状态字，每 bit 一路开出
网口设置	`0x03 / 0x10`	保持寄存器	`0x00AE`	28	4路 × 14字节 / 2 = 28

5.2.1 时间设置 / 独立对时说明

项目	定义
寄存器类型	保持寄存器
功能码	`0x03 / 0x10`
起始地址	`0x0000`
寄存器长度	2
数据格式	32 位时间戳，低 16 位在前，高 16 位在后

说明：

主站可在系统设置页统一读取/下发该寄存器。
主站也可通过独立“对时设置”功能，单独向该寄存器写入目标时间。
上位机后端可额外开放独立对时接口，例如：
- GET /api/config/time-sync
- POST /api/config/time-sync
以上接口属于上位机软件封装，底层协议仍然只对应本节 0x0000 时间设置寄存器。

5.3 通讯设置

5.3.1 基本定义

项目	定义
寄存器类型	保持寄存器
功能码	`0x03 / 0x10`
起始地址	`0x0004`
寄存器长度	`16`
长度说明	`4(路) × 4(8byte数据/2) = 16`

说明：

对应界面中的“串口设置”区域。
共支持 4 路串口参数读写。
每一路串口参数占用 8 字节，即 4 个保持寄存器。
主站进入参数页面时应先使用 03H 回读当前串口参数，界面修改后再使用 10H 整组下发。

5.3.2 单路串口参数组成

单路串口参数结构对应 com_param_t，总长度 8 字节：

字段	类型	字节数	说明
`baud_rate`	`uint32_t`	4	波特率
`parity`	`uint8_t`	1	校验位
`data`	`uint8_t`	1	数据位
`stop`	`uint8_t`	1	停止位
`protocol`	`uint8_t`	1	通讯协议

5.3.3 寄存器分配

串口	寄存器范围	长度	说明
串口1	`0x0004 ~ 0x0007`	4	对应界面中的一组串口参数
串口2	`0x0008 ~ 0x000B`	4	对应界面中的一组串口参数
串口3	`0x000C ~ 0x000F`	4	预留/扩展串口参数
串口4	`0x0010 ~ 0x0013`	4	预留/扩展串口参数

5.3.4 界面字段对应关系

对应界面中的典型字段如下：

界面字段	协议字段
串口号	由寄存器块位置区分，不单独占用字段
波特率	`baud_rate`
校验位	`parity`
数据位	`data`
停止位	`stop`
通讯协议	`protocol`

5.4 常规配置 / 网口设置

5.4.1 基本定义

项目	定义
寄存器类型	保持寄存器
功能码	`0x03 / 0x10`
起始地址	`0x00AE`
寄存器长度	`28`
长度说明	`(4(路) × 14byte数据) / 2 = 28`

说明：

对应界面中的“常规配置 / 网口设置”区域。
共支持 4 路网口参数读写。
每一路网口参数占用 14 字节，即 7 个保持寄存器。
主站进入参数页面时应先使用 03H 回读当前网口参数，界面修改后再使用 10H 整组下发。

5.4.2 单路网口参数组成

单路网口参数结构对应 net_t，总长度 14 字节：

typedef struct 
{
    uint8_t id[4];
    uint8_t mask[4];
    uint8_t gateway[4];
    uint8_t protocol;
    uint8_t rev;
} net_t;

字段	类型	字节数	说明
`id`	`uint8_t[4]`	4	IP 地址，4 个字节
`mask`	`uint8_t[4]`	4	子网掩码，4 个字节
`gateway`	`uint8_t[4]`	4	默认网关，4 个字节
`protocol`	`uint8_t`	1	通讯协议
`rev`	`uint8_t`	1	保留

5.4.3 寄存器分配

网口	寄存器范围	长度	说明
网口1	`0x00AE ~ 0x00B4`	7	对应界面中的一组网口参数
网口2	`0x00B5 ~ 0x00BB`	7	对应界面中的一组网口参数
网口3	`0x00BC ~ 0x00C2`	7	预留/扩展网口参数
网口4	`0x00C3 ~ 0x00C9`	7	预留/扩展网口参数

5.4.4 界面字段对应关系

对应界面中的典型字段如下：

界面字段	协议字段
网卡号	由寄存器块位置区分，不单独占用字段
IP地址	`id[4]`
子网掩码	`mask[4]`
默认网关	`gateway[4]`
通讯协议	`protocol`

六、开出控制说明

6.1 写保持寄存器方式

项目	定义
功能码	`0x10`
寄存器类型	保持寄存器
起始地址	`0x00A6`
长度	1
说明	16位状态字，每 bit 表示一路开出

6.2 写线圈方式

项目	定义
功能码	`0x0F`
寄存器类型	线圈
起始地址	`0x0000`
长度	12
说明	写多个线圈，控制12路开出

七、通讯时序说明

7.1 开机初始化时序

主站开机后，先通过 03H 读取参数区。
若参数读取失败，主站生成报警事件，可归类为“开机自检（通讯链路）”异常。
开机自检结束后，进入周期轮询阶段。

7.2 周期轮询时序

主站周期发送 04H，读取实时输入寄存器。
收到从站 04H 应答后，更新实时数据、状态数据。
随后读取事件总寄存器 0x00E5。
若 0x00E5 = 0，继续下一轮周期轮询。
若 0x00E5 = n 且 n > 0，立即进入读事件流程。

补充说明：

若上位机需要在页面上动态显示设备当前时间，可额外按固定周期读取时间设置寄存器 0x0000。
推荐上位机软件每 1 秒轮询一次，并通过独立时间推送通道发送给前端页面。
推荐的软件推送通道示例：/ws/time-sync

7.3 读事件时序

主站发送“读事件”指令：
- 功能码：04H
- 输入寄存器地址：0x0100
- 读取长度：5 * n
主站收到正确应答后，解析本批事件内容。
主站发送“读事件成功回复”：
- 功能码：03H
- 保持寄存器地址：0x0100
- 长度：1
- 内容：本次成功读取的事件个数 n
从站收到回复后，应将事件总寄存器 0x00E5 中的事件个数扣减 n。
若扣减后 0x00E5 仍非 0，主站应继续重复读事件流程，直到 0x00E5 = 0。

7.4 事件生成与保存

从站负责生成并暂存：
- 报警类事件
- 保护类事件
- 动作类事件
主站负责生成：
- 操作类事件

主站侧操作类事件至少包括：

代码	含义
`1`	控制分/合
`2`	读定值失败
`3`	线路定值修改
`4`	AI报警参数修改
`5`	AI通道参数修改
`6`	AO通道参数修改
`7`	通讯参数修改
`8`	密码修改

统一要求：

从站生成的事件与主站生成的事件，均保存在主站端。
主站应形成历史事件记录文件。
历史事件应支持按分类、时间段、线路号等条件检索。

7.5 时间推送建议

为便于上位机页面显示设备当前时间，建议增加独立时间推送链路：

后台服务每 1 秒读取一次时间设置寄存器 0x0000。
将回读结果转换为标准时间字符串。
通过独立 WebSocket 通道推送给页面。

推荐推送报文格式：

{
  "type": "time_sync",
  "data": {
    "time_sync": "2026-05-25 14:30:01"
  }
}

说明：

该推送属于上位机软件实现建议，不新增下位机寄存器。
底层时间真值仍以 0x0000 时间设置寄存器为准。

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一、协议概览

二、寄存器总览

2.1 读数据区

2.2 读/写参数区

2.3 线圈区

三、实时数据寄存器表

3.1 线路1实时量

3.2 线路2~线路4地址范围

3.3 AI输入寄存器表

3.4 B码对时寄存器表

3.5 状态寄存器表

四、事件寄存器定义

4.1 读事件内容

4.2 字段取值说明

线路号

事件类型

事件代码

动作值

4.3 读事件成功回复

五、参数区寄存器说明

5.1 参数页读写规则

5.2 参数区表格

5.2.1 时间设置 / 独立对时说明

5.3 通讯设置

5.3.1 基本定义

5.3.2 单路串口参数组成

5.3.3 寄存器分配

5.3.4 界面字段对应关系

5.4 常规配置 / 网口设置

5.4.1 基本定义

5.4.2 单路网口参数组成

5.4.3 寄存器分配

5.4.4 界面字段对应关系

六、开出控制说明

6.1 写保持寄存器方式

6.2 写线圈方式

七、通讯时序说明

7.1 开机初始化时序

7.2 周期轮询时序

7.3 读事件时序

7.4 事件生成与保存

7.5 时间推送建议

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