XL65无线测控装置及数据采集器使用说明书V03.docx
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XL65无线测控装置及数据采集器使用说明书V03
XL65无线测控装置及数据采集器使用说明书
目录
1设备接口2
2设备功能描述2
2.1功耗2
2.2RS485串口3
2.3上行通信功能3
2.4设备扩展功能3
2.5工作模式3
2.5.1模式选择3
2.6拨码开关4
2.6.1定时上传数据模式4
2.6.2正常工作模式4
2.6.3同步参数模式4
2.6.4级联初始化模式4
2.6.5设备自检模式4
3ModBus通信协议5
3.1ModBus基本规则5
3.1.1Modbus命令格式5
3.1.1.1地址码（ADD）5
3.1.1.2功能码（CS）5
3.1.1.3数据区（DATA）6
3.1.1.4校验码（CRC）7
3.2主设备MOBUS寄存器8
3.2.1射频参数寄存器地址（MODBUS功能码03、10读、写寄存器）8
3.2.2主设备信息1寄存器地址（MODBUS功能码03读寄存器）9
3.2.3主设备信息2参数读写寄存器地址（MODBUS功能码03、10读写寄存器）9
3.2.4ADC参数读写寄存器地址（MODBUS功能码03、10读写寄存器）10
3.2.5设备实时采样数据寄存器地址10
3.3从设备MOBUS寄存器11
3.3.1从设备开关量寄存器地址（MODBUS功能码01、05、0F）12
4附表：
设备类型码12
信立XL65无线数据采集器及测控装置
1设备接口
1、采集设备供电5~24V。
2、插拔传感器先断电。
3、RS485调试串口可设置参数，需要调试时插上调试线缆。
4、RF模块每包数据的长度不超过64byte，因此通过Rf无线模块操作设备寄存器
时，每次操作寄存器的个数不能超过29。
2设备功能描述
设备上电后，如果有RF模块，先进行RF射频模块初始化，如果RF射频模块初始化通不过，则不会执行往后的功能，此时说明RF射频模块有问题。
如果RF参数不在限定范围，则自动设置成出厂默认值。
设备可以通过modbus命令设置RF射频参数、设备地址、设备休眠时间、设备系统时间等参数，按键设置完成需保存。
通过拨码开关选择采集器的工作模式。
休眠模式和正常工作模式等。
2.1功耗
7.2V时，正常工作（AP2模式）功耗≦55mA；休眠（AP1模式）≦120uA
2.2RS485串口
设备的RS485串口可以实现对Modbus寄存器进行操作。
串口的参数为：
波特率：
9600（可设置）
数据位：
8（固定）
停止位：
1（固定）
校验位：
NONE（固定）
无流控。
（固定）
2.3上行通信功能
上行通信有RF，490MHZ，RS485两者不能同时存在，只能二选一使用。
选择RS485传输必须在设置模式下工作。
2.4设备扩展功能
采集器作为主控单元，可以级联从采集单元。
采集器通过RS485口级联从采集单元（例如：
4DO、4DI、4AI等从采集单元）。
2.5工作模式
采集器具有两种工作模式，定时休眠和正常工作模式。
“定时工作模式”：
采集设定一个采集周期，采集器根据设定的周期时间从休眠状态醒来采集数据进行传输，然后再进入休眠，如此反复工作。
“正常工作模式”：
设备一直处于工作状态。
2.5.1模式选择
设备通过拨码开关选择工作模式。
三位拨码开关，拨往”ON”则该为“0”，拨往”123”位号端该为“1”。
序号
拨码开关位号
工作模式
1
2
3
1
0
0
0
定时上传数据模式
2
0
0
1
正常工作模式
3
0
1
0
同步参数模式
4
0
1
1
级联初始化模式
5
1
0
0
参数设置
6
1
0
1
RF-RS485透传
7
1
1
0
保留
8
1
1
1
设备自检模式
2.6拨码开关
000：
定时上传数据模式
001：
正常工作模式
010：
同步参数模式（用于从管理器获取配置参数）
011：
级联初始化模式
111：
设备自检模式。
2.6.1定时上传数据模式
按照定时上传协议周期性上传采集数据。
2.6.2正常工作模式
可以通过rf和串口方式发送modbus命令读取采集数据。
2.6.3同步参数模式
进入同步模式后，采集器自动从管理器获取设备参数，系统运行灯以100ms闪烁，同步参数成功后常亮。
2.6.4级联初始化模式
采集器的主设备进入级联初始化模式，采集器的从设备工作在正常工作模式，主设备发送命令读取从设备的信息（设备地址和设备类型）。
系统运行灯以100ms闪烁，读取从设备信息完成后1s闪烁（级联初始化完成后1s闪烁）。
2.6.5设备自检模式
设备自检模式下，cpu检测接口的通信情况。
3ModBus通信协议
温湿度采集器通讯规约详细描述了本机RF射频通信的读、写命令格式及内部信息数据的定义，以便第三方开发使用。
3.1ModBus基本规则
所有RF射频通信回路都应遵照主/从方式。
依照这种方式，数据可以在一个主站（如：
PC）和子站（如：
温湿度采集器）之间传递。
任何一次通讯都不能从子站开始。
在RF射频通信上的所有通讯都以“信息帧”方式传递。
如果主站或子站接收到含有未知命令的信息帧，则不予以响应。
3.1.1Modbus命令格式
ADD
CS
DATA
CRC
地址码
功能码
数据区
错误校验
1字节
8位
1字节
8位
N字节
N×8位
2字节
16位
3.1.1.1地址码（ADD）
地址码为每次通讯传送的信息帧中的第一个数据帧（8位），从1到255。
这个字节表明由用户设定地址码的子机将接收由主机发送来的信息。
并且每个子机都有唯一的地址码，并且响应回送均以各自的地址码开始。
主机发送的地址码表明将发送到的子机地址，而子机发送的地址码表明回送的子机地址。
3.1.1.2功能码（CS）
功能码是每次通讯传送的信息帧中的第二个数据帧。
ModBus通讯规约定义功能码为1～127（01H～7FH）。
温湿度传感器利用其中的一部分功能码。
作为主机请求发送，通过功能码告诉子机执行什么动作。
作为子机响应，子机发送的功能码与主机发送来的功能码一样，并表明子机已响应主机进行操作。
如果子机发送的功能码的最高位是1（功能码＞127），则表明子机没有响应或出错。
下表列出的功能码都具体的含义及操作。
MODBUS部分功能码
功能码
定义
操作
03H
读寄存器
读取一个或多个寄存器的数据
10H
写寄存器
把一个16位二进制数写入寄存器
03，读寄存器
温湿度传感器采用ModBus通讯规约，利用通讯命令，可以进行读取点寄存器）。
功能码03H映射的数据区的保持和输入寄存器值都是16位（2字节）。
这样从温湿度传感器读取的寄存器值都是2字节。
一次最多可读取寄存器数根据后续寄存器表给出。
子机响应的命令格式是子机地址、功能码、数据区及CRC码。
数据区的数据都是每2个字节为一组的双字节数，且高字节在前。
10，写寄存器：
主机利用这条命令把多点数据保存到温湿度传感器的存储器。
Modbus通讯规约中的寄存器指的是16位（即2字节），并且高位在前。
这样温湿度传感器用一条命令保存的最大寄存器数根据后续寄存器表给出。
3.1.1.3数据区（DATA）
数据区随功能码不同而不同。
由主机发送的读命令（03H）数据区与子机应答信息帧的数据区是不同的，由主机发送的写命令（10H）数据区与子机应答信息帧的数据区是完全相同。
数据区包含需要子机执行什么动作或由子机采集的需要回送的信息。
例如，功能码告诉子机读取寄存器的数值，则数据区必须包含要读取寄存器的起始地址及读取长度（寄存器个数）。
与功能码03对应的数据区格式：
主机发送
数据顺序
1
2
数据含义
起始地址
读寄存器个数
字节数
2
2
子机应答
数据顺序
1
2
数据含义
回送字节数
N个寄存器的数据
字节数
1
2×N
与功能码10对应的数据区格式：
数据顺序
1
2
…
N
数据含义
起始地址
写入数据1
…
写入数据N
字节数
2
2
…
2
3.1.1.4校验码（CRC）
主机或子机可用校验码进行判别接收信息是否出错。
有时，由于电子噪声或其他一些干扰，信息在传输过程中会发生细微的变化，校验码保证了主机或子机对在传送过程中出错的信息不起作用。
这样增加了系统的安全和效率。
校验码采用CRC-16校验方法。
二字节的校验码，低字节在前，高字节在后。
注意：
命令的格式都是相同的：
地址码、功能码、数据区和校验码。
冗余循环码（CRC）包含2个字节，即16位二进制。
CRC码由发送端计算，放置于发送信息的尾部。
接收端的设备再重新计算接收到信息的CRC码，比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符，如果二者不相符，则表明出错。
CRC码的计算方法是，先预置16位寄存器全为。
再逐渐把每8位数据信息进行处理。
在计算CRC码时，8位数据与寄存器的数据相异或，得到的结果向低位移一位，用0填补最高位。
再检查最低位，如果最低位为1，把寄存器的内容与预置数相异或，如果最低位为0，不进行异或运算。
这个过程一直重复8次。
第8次移位后，下一个8位再与现在寄存器的内容相异或，这个过程与上以上一样重复8次。
当所有的数据信息处理完后，最后寄存器的内容即为CRC码值。
CRC-16码的计算步骤
（1）置16位寄存器为十六进制FFFF（即全为1）。
称此寄存器为CRC寄存器。
（2）把一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或，把结果放于CRC寄存器。
（3）把寄存器的内容右移一位（朝低位），用0填补最高位，检查最低位（移出位）。
（4）如果最低位为0：
复第3步（再次移位）。
如果最低位为1：
CRC寄存器与多项式A001（1010000000000001）进行异或。
（5）重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理。
（6）重复步骤2到步骤5，进行下一个8位的处理。
（7）最后得到的CRC寄存器即为CRC码，低字节在前，高字节在后。
3.2主设备MOBUS寄存器
3.2.1射频参数寄存器地址（MODBUS功能码03、10读、写寄存器）
每个寄存器存储2个字节数据。
序号
管理机寄存器
项目
说明
1
0xf000
PAN_ID（读写）
0~255
2
0xf001
通信本地地址（读写）
1~255
3
0xf002
通信目标地址（读写）
1~255
4
0xf003
通信信道（读写）
2.4G11~26;490M1~50
5
0xf004
通信传输数率（读写）
490M专用0~6
（2.4G手动组网没有此参数）
注：
此表中的寄存器参数慎重修改
3.2.2主设备信息1寄存器地址（MODBUS功能码03读寄存器）
每个寄存器存储2个字节数据。
序号
寄存器
项目
说明
1
0xf100
设备类型码（读写）
主设备类型
2
0xf101
设备软件版本号（只读）
主设备版本，BCD码格式
3
0xf102
设备地址modbus地址（读写）
主设备取值1~255，从设备取值1~8
4
0xf103
休眠时间（读写）
Unit16休眠时间为64秒的倍数。
最小的休眠时间为64秒，值范围：
1~9999。
默认1分钟
5
0xf104
实时时间：
年、月（读写）掉电保存
时间为BCD码形式，24小时模式。
例如：
“0xf204寄存器”设置为0x1830,表示18：
30。
默认2000.01.01.00.01.11
6
0xf105
实时时间：
日、时（读写）掉电保存
7
0xf106
实时时间：
分、秒（读写）掉电保存
8
0xf107
接入射频模块的类型（读写）
值0x0490表示490M模块105版本
值0x0491表示490M模块118版本
值0x0241表示2.4G模块
值0x0900表示GPRS模块
设备类型码：
见附表
3.2.3主设备信息2参数读写寄存器地址（MODBUS功能码03、10读写寄存器）
每个寄存器存储2个字节数据。
序号
管理机寄存器
项目
说明
1
0xf206
调试串口RS485波特率
值为0x0000，表示1200
值为0x0001，表示2400
值为0x0002，表示4800
值为0x0003，表示9600（默认）
值为0x0004，表示19200
值为0x0005，表示38400
值为0x0006，表示57600
值为0x0007，表示115200
2
0xf207
第1路测量量程上限（读写）
（Init型）无小数位，接pt100传感器时使用
3
0xf208
第1路测量量程下限（读写）
4
0xf209
第2路测量量程上限（读写）
（Init型）无小数位，接pt100传感器时使用
5
0xf20a
第2路测量量程下限（读写）
6
0xf20b
第3路测量量程上限（读写）
（Init型）无小数位，接pt100传感器时使用
7
0xf20c
第3路测量量程下限（读写）
8
0xf20d
第4路测量量程上限（读写）
（Init型）无小数位，接pt100传感器时使用
9
0xf20e
第4路测量量程下限（读写）
3.2.4ADC参数读写寄存器地址（MODBUS功能码03、10读写寄存器）
每个寄存器存储2个字节数据。
序号
管理机寄存器
项目
说明
1
0xfe00
ADC选择
值为0x0000，表示使用内部ADC转换（12位ADC）
值为0x0001，表示使用外部ADC转换（16位ADC）
PT100选择外部ADC，4-20MA选择内部ADC。
3.2.5设备实时采样数据寄存器地址
主设备为开关量支持功能码01、05、0F，主设备为模拟量采集支持03功能码。
每个寄存器存储2个字节数据。
序号
管理机寄存器
项目
说明
1
0x0000
主从通信状态寄存器
主设备与已经接入到主设备的从设备通信过程出现通信故障时进行告警。
寄存器的低字节有效。
低字节的第0位置1,表示主设备和1号从设备通信出现故障。
低字节的第1位置1,表示主设备和2号从设备通信出现故障。
低字节的第2位置1,表示主设备和3号从设备通信出现故障。
......
低字节的第7位置1,表示主设备和8号从设备通信出现故障。
2
0x0001
主设备电压值
Unit16单位V10比例
3
0x0002
主设备第1路AI采集数据（第1路DI状态）
Pt100转成10进制除以10，
0~5V和4~20mA转成10进制除以1000.
4
0x0003
主设备第2路AI采集数据（第2路DI状态）
5
0x0004
主设备第3路AI采集数据（第3路DI状态）
6
0x0005
主设备第4路AI采集数据（第4路DI状态）
7
0x0006
主设备（第1路DO）
8
0x0007
主设备（第2路DO）
9
0x0008
主设备（第3路DO）
10
0x0009
主设备（第4路DO）
3.3从设备MOBUS寄存器
3.3.1设备开关量寄存器地址（MODBUS功能码01、05、0F）
每个寄存器存储2个字节数据。
序号
管理机寄存器
项目
说明
1
0x0002
第1路DI状态
功能码01读取
2
0x0003
第2路DI状态
功能码01读取
3
0x0004
第3路DI状态
功能码01读取
4
0x0005
第4路DI状态
功能码01读取
5
0x0006
第1路DO
功能码01读取；05、0f功能码控制
6
0x0007
第2路DO
功能码01读取；05、0f功能码控制
7
0x0008
第3路DO
功能码01读取；05、0f功能码控制
8
0x0009
第4路DO
功能码01读取；05、0f功能码控制
当为DO时，FF00使DO闭合。
0000使DO断开。
4附表：
设备类型码
序号
设备类型码
项目
说明
1
0x0001
4路4~20mA
4路4~20mA采集
2
0x0002
4路pt100
4路Pt100采集
3
0x0003
4路0~5V
4路0~5V采集
4
0x0004
4路DAC
4路DAC输出
5
0x0005
4DO/DI
模块同时具备4路D0和4路DI
升级会员 