news 2026/5/10 15:06:15

modbus设备数据 转 IEC61850项目

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张小明

前端开发工程师

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文章封面图
modbus设备数据 转 IEC61850项目

目录
1 案例说明 1
2 准备工作 1
3 设置网关采集MODBUS从站数据 1
4 用IEC61850协议转发数据 7

1 案例说明

  1. 设置网关采集Modbus设备数据
  2. 把采集的数据转成IEC61850协议转发给其他系统。

2 准备工作

  1. VFBOX网关。支持采集modbus设备数据,IEC61850协议转发。
  2. 电脑。IP设置成192.168.1.198,和网关在同一个网段。
  3. 网线、12V电源。
  4. Modbus从站设备。本文用一个温湿度传感器进行测试。

3 设置网关采集modbus从站数据

  1. 硬件连接。首先确认设备的接口是RS232还是RS485接口。并按如下的方式进行连接。
    接口类型 设备 网关
    RS232接口 RX COM1-TX
    TX COM1-RX
    GND COM1-GND
    RS485接口 A COM1-A
    B COM1-B

  2. 在电脑上打开VFBOX Studio配置软件。新建工程,选择对应的设备类型。设备类型查看设备背面的标签。可选的型号有:VB301-1100,VB301-1200,VB301-1400,VB302-2400,VB303-2400.

  3. 点击 新建设备,选择modbus RTU驱动。

  4. 输入设备名称,自己定义设备名称。

  5. 输入和设备相同的串口参数。比如,设备的波特率是9600,则下面的对话框也选择9600.

  6. 增加要采集的数据。输入数据的数据类型和寄存器地址。

  7. 填写说明。在添加“地址”的时候需要对modbus的通信指令有一些了解,这里面有一些默认的规则。可先查看设备的说明书,找到要读取的地址。然后通过对比下表进行设置。
    数据区 功能说明
    0X Digital Coils 数据类型:Boolean
    读写:可读写
    寄存器地址:00001-09999(10进制), 协议地址:0000H-270FH(16进制)
    对应的功能码:01H 05H 0FH
    1X digital Inputs 数据类型:Boolean
    读写:只读
    寄存器地址:10001-19999(10进制), 协议地址:0000H-270FH(16进制)
    对应的功能码:02H
    3X Analog Inputs
    数据类型:
    1 Register: short word
    2 Register: Long Dword float
    4 Register: LLong Qword Double
    读写:只读
    寄存器地址:30001-39999(10进制), 协议地址:0000H-270FH(16进制)
    对应的功能码:04H
    4X Holding Registers 数据类型:
    1 Register: short word
    2 Register: Long Dword float
    4 Register: LLong Qword Double
    读写:可读写
    地址范围:40001-49999(10进制),0000H-270FH(16进制)
    对应的功能码:03H 06H 10H
    其他说明:

  8. 地址可填写5位或者6位的地址长度。

  9. 如果设备的地址是从0开始,则设置网关时地址加1。

  10. 地址是10进制。

举例1:假设要读取的地址是40015,数据类型是float,地址从0开始,则查看上表,40015对应的数据区是“4X Holding Registers”,且数据类型是float,则数据区选择“4X Holding Registers(2 Registers)”,设备地址从0开始,则在网关里配置为40016,配置如下:

举例2:假设读取数据的功能码是03,地址是0x39,地址从1开始,数据类型是double。查看上表可知,03功能码对应的数据区是“4X Holding Registers”,数据类型是double,则数据区选择“4X Holding Registers(4 Registers)”,地址是0x39,转换成10进制是57,则设置如下:

  1. 设置完成后,点击菜单“下载”,把工程下载到网关里。

  2. 点击菜单“查看数据”,查看网关采集到的数据。

  3. 如果显示的数据和实际不匹配,可能是字节顺序要调整。在下面的窗口中可以修改波特率,扫描间隔,通讯超时,字节顺序等参数。

  4. 数据类型
    网关支持多种数据类型,用户在添加的时候可以根据采集到数据选择对应的数据类型。不同的设备可能有不同的数据类型名称,可对应选择。
    Boolean 位,布尔变量。变量存储为 8 位(1 个字节)的数值形式,但只能是True 或是 False。
    Char 有符号数,有负数。占用一个字节,8位。
    Byte 无符号数,占用一个字节,8位。
    Short 有符号短整型。有负数。长度2个字节,16位。
    Word 无符号的短整型,长度2个字节,16位。
    Long 有符号长整型,有负数。长度4个字节,取值范围为:-2^31 ~ (2^31 -1)。
    DWord 无符号的长整型,且占4个字节,32位。
    Float 单精度浮点型数据,长度 4 个字节,包括一个符号位、一个 8 位 二进制指数和一个 23 位尾数。浮点型转换成10进制数据的时候请注意字节顺序问题。在不同的设备中字节顺序不同,有4种不同的字节顺序:1234、4321、3412、2143。网关在转发浮点型数据的时候,不对字节顺序进行调整,所以在转换的时候请参考被采集设备的浮点数顺序。
    LLong LLong是长度为8个字节的有符号整数。有负数。
    Qword Qword是长度为8个字节的无符号整数。
    Double 双精度浮点(double)型,占8 个字节(64位)内存空间。

4 用IEC61850协议转发数据

  1. 启用IEC61850服务。

选项 说明
启用 Yes:启动61850功能
启用上报 Yes:启动网关的自动上报功能,定时上报,数据有变化也上报。
端口 102.网关的侦听端口,一般不修改。
上报触发GI 数据有变化就上报数据。需把“启用上报”设置成YES
上报周期间隔 网关自动上报数据的间隔。单位毫秒。
控制模式 控制模式:
Select before operate:选控。选择变量后再控制
Sbow:select with value
Direct:直控。直接控制
上报实例数量 上报的主站数量。如果需要多个,可根据主站需求设置
上报实例简单名称 Yes:只有名称。
No:包含设备名称,路径等信息。
数据集内容 设置DA,则会导出DA数据集
设置DO,则会导出DO数据集
SPS附加属性
MV附加属性
APC选择属性 设置成Yes,则导出的ICD文件中包含相应信息。
设置成No,则导出的ICD文件中不包含相应信息。

IED名称 网关的IED名称
逻辑设备名称 逻辑设备名称
注:以上参数如果不确定,一般使用默认即可,主站有特殊需求在进行相应的修改。另外可让主站提供ICD文件的样例,也可以对照进行修改。

  1. 添加要转发的数据。

选项 说明
SPS单点状态 遥信数字量DI点,布尔量状态上报。点位名称:Ind1, Ind2, Ind3 … (I是大写的i)
INS整数状态 遥信多状态DI点,多布尔量状态上报。
SPC可控单点 遥控输出量DO点,平台控制布尔量。点位名称:SPCSO1, SPCSO2, SPCSO3。(O是大写的o,不是数字0)
MV测量 遥测模拟量AI点。模拟量上报。点位名称:AnIn1, AnIn2, AnIn3 …(I是大写的i)
APC可控模拟设点 遥调。平台下发设置模拟量。点位名称:APC1,APC2…

  1. 如果需要平台可以下发控制,需要把变量放在“SPC可控单点”,“APC可控模拟设点”。
    “SPS单点状态”和“SPC可控单点”是开关量。
    “MV测量值”和“APC可控模拟设点”是数据模拟量。
  2. 设置完成后,点击菜单“下载”,把工程下载到网关中。
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