DLT645-1997
多功能电能
通信规约(DLT645协议)
Muti-function wait-hour meter communication protocol
1 RS-485
串行电气接口
本标准采用RS-485标准串行电气接口,使多点连接成为可能。RS-485接口的一般性能应符合下列要求。
1.1 驱动与接收端耐静电放电(ESD)±15kV(人体模式)。
1.2 共模输入电压:-7V~+12V。
1.3 差模输入电压:大于0.2V。
1.4 驱动输出电压:在负载阻抗54Ω时,最大5V,最小1.5V。
1.5 三态方式输出。
1.6 半双工通信方式。
1.7 驱动能力不小于32个同类接口。
1.8 在传输速率不大于100kbps条件下,有效传输距离不小于1200m。
1.9 总线是无源的,由电表或数据终端提供隔离电源。
2 链路层
本协议为主-从结构的半双工通信方式。手持单元或其它数据终端为主站,电表为从站。每个电表均有各自的地址编码。通信链路的建立与解除均由主站发出的信息帧来控制。每帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据长度、数据域、帧信息纵向校验及帧结束符等7个域组成。每部分由若干字节组成。
帧是传送信息的基本单元。帧格式如图2所示。
2.2.1 帧起始符68H:标识一帧信息的开始,其值为68H=01101000B。
2.2.2 地址域A0~A5:地址域由6个字节构成,每字节2位BCD码。地址长度可达12位十进制数,可以为表号、资产号、用户号、设备号等。具体使用可由用户自行
。当使用的地址码长度不足6字节时,用十六进制AAH补足6字节。低地址位在先,高地址位在后,当地址为999999999999H时,广播地址。
2.2.3 控制码C:控制码的格式如下所示。
1
D7=0:由主站发出的命令帧
D7=1:由从站发出的应答帧
D6=0:从站正确应答
D6=1:从站对异常信息的应答
D5 :保留
D4~D0:请求及应答功能码
00000:保留
00001:读数据
00100 写数据
01000:广播校时
01001:自定义协议中广播冻结电量
01111:修改密码
10000:最大需量清零
2.2.4 数据长度L:L为数据域的字节数。读数据时L≤200,写数据时L≤50,L=0表示无数据域。2.2.5 数据域DATA:数据域包括数据标识和数据、密码等。其结构随控制码的功能而改变。传输时发送方按字节进行加33H处理,接收方按字节进行减33H处理。
2.2.6 校验码CS:从帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的模256的和,即各字节二进制算术和,不计超过256的溢出值。
2.2.7 结束符16H:标识一帧信息的结束,其值为16H=00010110B。
2.3 传输
2.3.1 传输次序
所有数据项均先传送低位字节,后传送高位字节。
数据传输的举例:电能量值为123456.78kWh,其传输次序如图3。
2.3.2 传输响应
每次通信都是由主站向按信息帧地址域选择的从站发出请求命令帧开始,被请求的从站根据命令帧中控制码的要求作出响应。
发送方
图 3 传输次序图
收到命令帧后的响应延时T d:20ms≤T d≤500ms。
字节之间停顿时间T b:T b≤500ms。
2.3.3 差错控制
字节校验为偶校验,帧校验为纵向信息校验和,接收方无论检测到偶校验出错或纵向信息校验和出错,均放弃该信息帧,不予响应。
2.3.4 传输速率:1200bps.
3 数据标识
3.1 数据分类
除测量值外,本标准将计数值,最大需量发生时间,瞬时电压、电流、功率值等归为变量类,将日历、时间、用户设置值、电表的特征字、状态字、费率时段等当为参变量类。
3.2 数据标识结构及编码
电表中有各种不同类型、不同属性的数据。本标准采用四级树状结构的标识法来表示这些数据。用2个字节的4个字段分别标识数据的类型和属性,这2个字节为DI1和DI0,4 个字段分别为DI1H、DI1L、DI0H和DI0L,其中DI0L为最低级标识字段,DI1H为最高级标识字段。
用DI1H标识数据的类型,其标识如下:
1010最大需量
1011变量
1100参变量
1110自定义协议
1111保留
用DI1L、DI0H、DI0L标识数据的不同属性时,对于电能量和最大需量数据,由于其具有多个属性,如时域性(当前值,上月值,上上月值等)、分类属性(有功、无功)、供电方向属性(正向、反向)、费率属性(总量、不同费率的量)等,它们的标识如下:
3.2.3按照本标准数据的分类,最大需
量发生的时间属变量类,考虑到数据终端
读取数据的方便,将其与相应的最大需量
以相同的编码、不同的类别代号(A、B),单独列在表A3中。其他属于变量、参变量的各类数据的标识编码在表A4、A5中给出
3.3 数据集合
3.3.1 概述
数据标识码标识单个数据项或数据项集合。单个数据项可以用附录A 中对应数据项的标识码唯一的标识。当请求访问由若干数据项组成的数据集合时,可使用数据块标识码和数据集标识码。 3.3.2 数据项、数据块和数据集合 3.3.2.1 数据项
反映电表中某一时空量和数字量的若干EDBCD 码,如附录A 序号1中9010H 表示当前正向有功总电能,格式为XXXXXX.XX(kWh)。 3.3.2.2 数据块
数据标识符中由标识字段DI 1H 、DI 1L 、 DI 0H ,而DI 0L 取值不同[0,1,2,…,k (k 为可能的最大取值)]的各连续数据项组成的一组数据,称数据块。数据块的标识特征为DI 0L =1111B 。 3.3.2.3 数据集合
由1个或多个数据块构成一个数据集合。在数据标识符中,较高级标识字段DI 1H 、DI 1L 、 DI 0H
标识为1111B 或11B 时表示一个数据集合,代表该字段所有可能的取值范围与其下以及标识字段的多个数据块所组成的数据集合。此时不论其下一级标识字段为何值,均视为数据集标识,即11B 或1111B 。(附录A 中标出了集合命令的则有,未标出的则没有)
数据传输时组成数据集的各数据块之间用分隔符AAH 分隔,两个连续的数据块分隔符表示一个空数据块。如图4所示数据集合中包含四个数据块,其中数据块1有m1项数据,数据块2有m2项数据,数据块3为0项,数据块4有m4项数据。 3.3.3 数据集合标识举例
a )标识码DI 1DI 0=9010H(数据项)
表示当前正向有功总电能。 b) 标识码DI 1DI 0=901FH(数据块)
表示当前正向总电能与各费率电能集 合(总
电能,尖峰费率、峰费率、平费率、谷费率的电能)。 c) 标识码DI 1DI 0=90F0H(数据集合)
表示当前正向和反向有功总电能。由两项即 9010H (当前正向有功总电能)和9020H (当前
反向有功总电能)组成。按本标准3.3.2.3于90FFH 。 d) 标识码DI 1DI 0=90FFH(数据集合)
表示当前正向有功电能和反向有功电能的集合,即表中从9010H 至9024H 中共10项数据。
4. 应用层 4.1 读数据
4.1.1 主站请求帧
功能 请求读数据 控制码 C=01H 数据长度 L=02H 帧格式: 数据项标识 数据长度 控制码
4.1.2 从站正常应答
功能从站正常应答
控制码C=81H
数据长度L=02H+m(数据长度)
数据项
数据标识
数据域长度
控制码
4.1.3 从站异常应答帧
功能从站收到非法的数据请求或无此数据
控制码C=C1H
数据长度L=01H
错误信息字注:错误信息字ERR见附录
4.2 写数据
4.2.1 写数据请求帧
功能主站向从站请求设置数据(或编程)
控制码C=04H
数据长度L=2+4+m(数据长度)
注:
数据域:PA N 、P0N 、P1N 、P2N ; N1…Nm
4.2.2 从站正常应答帧
功能将请求命令执行的结果告知主站
控制码C=84H
数据长度L=00H
帧格式:
4.2.3 从站异常应答帧
控制码C=C4H
数据长度L=01H
4.3 广播校时
功能强制从站与主站时间同步
控制码C=08H
数据长度L=06H
数据域YYMMDDhhmmss(年.月.日.时.分.秒)
注:
1. 广播校时不要求应答。
2. 午夜0时不按收此命令。
3. I型表年、月、日必须与电表一致,电表才接收此命令。
4. II型表广播时间与电表时间相差5分钟以上不接收此命令。
4.4 写设备地址
4.4.1 写设备地址请求命令帧
功能设置某从站的地址码
控制码C=0AH
地址域99…99H
数据长度L=06H
数据域A0…A5(设备地址码)
帧格式:
注:本请求命令采用广播地址发布,要求被设置的从站有相应的按钮(开关)与该命令配合,在命令发布的全部时间内按下按键者响应,其它不响应。
4.4.2 从站正常应答帧
功能正确执行命令的设备应答
控制码C=8AH
地址域A0…A5H(新设置的设备地址码)
数据长度L=00H
4.5 修改密码
4.5.1 写密码请求帧
功能改变从站当前的密码
控制码C=08H
数据域PA O P0O P1O P2O PA N P0N P1N P2N
O O O O N N N
码,PA N为新密码的权限,PA O、PA N的取值范围为0~9,0为最高权限,数值越大权限越低。权限级别分为:最大高权限、抄表/编程、最大需量清零、抄表。
4.5.2 从站正常应答帧
功能报告正确执行修改命令
控制码C=8FH
数据长度L=04H
数据域新编入的密码权限及密码PA O P0O P1O P2O
帧格式:
4.6 最大需量清零
4.6.1 最大需量清零请求职帧
功能对于工作于非自动抄表方式的电表,通过本指令实现最大需量清零,并完成当前、上月、上上月电能量与最大需量寄存器之间的数据滚动等。
控制码C=10H
数据长度L=04H
帧格式:
控制码C=90H
数据长度L=0H
帧格式:
4.6.3 从站异常应答帧
控制码C=D0H
数据长度L=1H
本通信规约中的数据标识编码
一、标准协议部分的数据标识编码(附录A):
表A1 电能量数据标识编码表
表A2 最大需量数据标识编码表
表A3 最大需量发生时间数据标识编码表
表A5 续
B1 电表运行状态字
状态字、特征字和错误信息字
B2 电网运行状态字
B3 周休状态字
周六周五周四周三周二周一周日(1:工作 0:休息)
B4 错误信息字ERR
费率数超日时段数超年
时区数超据标
识错非
法
数
据
密码错(均为十六进制)
电能测量四象限的定义
测量平面的竖轴表示电压相量U (固定在坚轴),瞬时的电流相量用来表示当前电能的输送,并相对于电压相量U 具有相位角?。顺时针方向?角为正。四象限的示意图见图C1。
输入有功(+A)
U
输出无功(-R
输入无功(+R)
输出有功(-A)
A-有功电能;R-无功电能;R L-感性无功电能;R C-容性无功电能
图 C1 电能量四象限测量示意图