《貴州省公路隧道可編程序控制器(PLC)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求（試行）》

貴州省交通運輸廳技術(shù)指南

JTT52/10-2023

貴州省公路隧道可編程序控制器

（PLC）聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求（試行）

2023-03-08發(fā)布2023-06-01實施

貴州省交通運輸廳發(fā)布

1總則

1.1.1為規(guī)范和指導(dǎo)貴州省公路隧道可編程序控制器（PLC）系統(tǒng)的建設(shè)、運行

及維護管理，滿足隧道控制設(shè)備PLC互聯(lián)互通的管理需要，提高貴州省公路隧

道PLC聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，提升路網(wǎng)運行管理和應(yīng)急處置水平，制定本聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求。

1.1.2本技術(shù)要求主要適用于全省交通行業(yè)已建、新建、改擴建公路隧道PLC控

制系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、改造和維護。

1.1.3本技術(shù)要求規(guī)定了貴州省公路隧道PLC總體要求、技術(shù)要求、符合性要

求、命名規(guī)范要求、PLC通訊協(xié)議要求、點位配置、平臺間交互協(xié)議等內(nèi)容。

1.1.4貴州省交通信息與應(yīng)急指揮中心（貴州省路網(wǎng)中心）是全省各交通行業(yè)監(jiān)

控及應(yīng)急指揮調(diào)度的樞紐，各高速公路隧道控制設(shè)備PLC應(yīng)按照本要求設(shè)計、

建設(shè)及維護，由省中心指導(dǎo)管理。

1.1.5公路隧道可編程序控制器（PLC）建設(shè)除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還應(yīng)符

合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引

用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本技術(shù)

要求。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本技術(shù)要求。

(1)JT/T608-2004隧道可編程控制器

(2)GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）

(3)JT/T817-2011公路機電系統(tǒng)設(shè)備通用技術(shù)要求及檢測方法

1

3術(shù)語和定義

3.1.1可編程序控制器

可編程序控制器（ProgrammableLogicController，簡稱PLC）是一種用于工

業(yè)環(huán)境的數(shù)字式操作的電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)

行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模

擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。

3.1.2上位機

人可以直接發(fā)出操控命令的計算機，一般是PC，屏幕上可以顯示各種信號

變化（液壓，水位，溫度等）。

3.1.3下位機

下位機是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的電子系統(tǒng)，本文指PLC。

4總體要求

4.1概述

4.1.1全省PLC平臺架構(gòu)模式根據(jù)貴州省高速公路機電系統(tǒng)管理體制不同采用不

同模式。各類接入模式見圖1總體架構(gòu)圖。

4.1.2貴州省內(nèi)建設(shè)高速公路監(jiān)控管理體制：貴州交通信息與應(yīng)急指揮中心（省

路網(wǎng)中心）--區(qū)域中心/路段中心--（橋隧站）--前端設(shè)備。

2

4.1.3總體架構(gòu)

根據(jù)貴州省交通行業(yè)相關(guān)規(guī)劃及文件要求，全省PLC系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖所示。

貴州交通信息與

省級應(yīng)急指揮中心

監(jiān)控網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)

貴州高速其他業(yè)主路段中心

路段級區(qū)域中心

公路集團單位平臺

業(yè)主單位平臺

橋隧站平臺橋隧站平臺

橋隧級

PLCPLCPLCPLCPLCPLCPLCPLCPLC

液亮液亮液亮液亮液亮液亮液亮液亮液亮

位度位度位度位度位度位度位度位度位度

照風(fēng)照風(fēng)...照風(fēng)照風(fēng)照風(fēng)照風(fēng)照風(fēng)照風(fēng)...照風(fēng)...

...檢檢檢檢......檢檢...檢檢...檢檢......檢檢...檢檢檢檢...檢檢

前端明機明機明機明機明機明機明機明機明機

測測測測測測測測測測測測測測測測測測

設(shè)備器器器器器器器器器器器器器器器器器器

圖1總體架構(gòu)圖

3

4.2PLC系統(tǒng)典型架構(gòu)及要求

隧道內(nèi)PLC系統(tǒng)典型架構(gòu)如圖2-圖5所示。

4.2.1PLC典型架構(gòu)1

在隧道一側(cè)洞口配電房內(nèi)設(shè)一套主控PLC，隧道內(nèi)每隔一定的距離設(shè)置一

套區(qū)域PLC。架構(gòu)圖如圖2所示。

隧道左洞PLC1

隧道口配電房

交換機

橋隧管理站光纖

火災(zāi)報警主機

消防水泵控制器

通信系統(tǒng)

隧道環(huán)網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)

主PLC交換機

工業(yè)以太網(wǎng)

交換機

光纖

電力監(jiān)控交換機

隧道右洞PLC1

圖2PLC典型架構(gòu)圖-1

4.2.2PLC典型架構(gòu)2

在隧道出入口兩側(cè)配電房內(nèi)各設(shè)一套主控PLC，隧道內(nèi)每隔一定的距離設(shè)

置一套區(qū)域PLC。架構(gòu)圖如圖3所示。

隧道左洞PLC1隧道左洞PLC2隧道左洞PLC3

隧道口配電房

隧道口配電房

交換機交換機交換機

橋隧管理站光纖光纖

火災(zāi)報警主機

火災(zāi)報警主機

消防水泵

消防水泵控制器

通信系統(tǒng)

隧道環(huán)網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)主PLC

主PLC交換機交換機

工業(yè)以太網(wǎng)

交換機

光纖光纖

電力監(jiān)控

電力監(jiān)控交換機交換機交換機

隧道右洞PLC1隧道右洞PLC2隧道右洞PLC3

圖3PLC典型架構(gòu)圖-2

4

4.2.3PLC典型架構(gòu)3

在隧道出入口兩側(cè)配電房內(nèi)各設(shè)一套主控PLC，同時根據(jù)實際情況在隧道

內(nèi)橫洞配電房設(shè)置一至兩套主控PLC。隧道內(nèi)其他位置每隔一定距離設(shè)置一臺

區(qū)域PLC。架構(gòu)圖如圖4所示。

隧道左洞PLC1隧道左洞PLCN

橫洞配電房

隧道口配電房隧道口配電房

交換機交換機

橋隧管理站光纖光纖

火災(zāi)報警主機火災(zāi)報警主機

火災(zāi)報警主機

消防水泵消防水泵

消防水泵控制器

通信系統(tǒng)

隧道環(huán)網(wǎng)隧道環(huán)網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)

主PLC工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)交換機主PLC

主PLC交換機交換機

工業(yè)以太網(wǎng)

交換機電力監(jiān)控

光纖光纖

電力監(jiān)控

電力監(jiān)控交換機交換機

隧道右洞PLC1隧道右洞PLCN

圖4PLC典型架構(gòu)圖-3

5技術(shù)要求

5.1PLC基本功能

（1）PLC應(yīng)支持Modbus協(xié)議。

（2）PLC應(yīng)支持多會話和多連接，確保通訊鏈路不會被單一程序獨占。

（3）PLC可收集本區(qū)域檢測設(shè)備檢測的信息，包括一氧化碳檢測器、能見

度檢測器、風(fēng)速風(fēng)向儀、亮度檢測器等。

（4）PLC可對收集信息進行預(yù)處理，并儲存在本地的存儲單元內(nèi)。

（5）隧道內(nèi)的區(qū)域PLC的存儲單元中處理好的信息上傳給隧道管理站計

算機。

（6）接收隧道管理站計算機的各種控制命令，將控制命令和設(shè)備運行狀態(tài)

5

進行比較，經(jīng)過邏輯判斷后，再發(fā)出對下端執(zhí)行設(shè)備的控制指令（如發(fā)給車道

指示器、交通信號燈、風(fēng)機、照明、車行橫洞卷簾門等設(shè)備的指令）。

（7）主控PLC應(yīng)配置觸摸屏。當(dāng)通信中斷或其他原因和上端失去聯(lián)系

時，可進行手動操作。

（8）主控PLC應(yīng)支持雙CPU冗余、雙電源冗余、總線冗余等冗余容錯機

制，有效增強系統(tǒng)的安全可靠性。

（9）具有總線自診斷能力，支持在線偵錯模式及仿真調(diào)試。

（10）PLC的CPU模塊具有故障自診斷功能、錯誤顯示功能，支持快速定

位錯誤模塊。

5.2PLC基本配置

5.2.1主控PLC技術(shù)指標(biāo)

（1）CPU單元

—采用不低于高速32位處理器芯片性能的處理器；

—主控PLC采用雙CPU、雙電源架構(gòu)，硬件形式熱冗余備份，模塊支持熱

插拔操作；

—雙CPU之間可實現(xiàn)自動同步，故障毫秒級自動切換；

—程序存儲容量不低于4K步或8MB，I/O點位數(shù)應(yīng)冗余設(shè)置，設(shè)計點位冗

余量不低于10%；

—指令處理速度不低于0.2us/位指令；

—支持系統(tǒng)的硬件組態(tài)、邏輯控制、遠(yuǎn)程I/O、PID控制數(shù)據(jù)處理和存儲等

功能，支持算術(shù)表達(dá)式特殊指令；支持智能通風(fēng)、智能燈控算法模塊（符合

《公路隧道提質(zhì)升級行動技術(shù)指南》要求）；

6

—支持硬件看門狗保護，警戒時鐘定時器2000ms；

—CPU本體至少標(biāo)配1路以太網(wǎng)口，1路串口或具備串口擴展能力，方便

實現(xiàn)與第三方智能設(shè)備的連接，支持Modbus通訊協(xié)議；

—輸入電源DC24V±10%或AC220V±10%；

—具有自診斷功能：CPU故障、I/O校驗錯誤、上位機鏈接出錯、存儲器

故障等，可以監(jiān)視到每一個模塊和對應(yīng)通道的實時系統(tǒng)診斷；

—CPU集成狀態(tài)顯示功能，以便故障保持和診斷設(shè)置，隨時監(jiān)控CPU的運

行狀態(tài)；

—條件允許情況下，建議CPU和I/O模塊使用同一系列；

—平均無故障間隔時間（MTBF）≥6萬小時

（2）數(shù)字量輸入模塊

—輸入點數(shù)：16/32點；

—輸入電壓：DC24V；

—每點光電隔離，響應(yīng)時間≤1ms；

（3）數(shù)字量輸出模塊

—輸出點數(shù)：16/32點；

—每點光電隔離，響應(yīng)時間≤1ms；

（4）模擬量輸入單元

—輸入通道數(shù)：4/8路；

—輸入范圍可在以下范圍內(nèi)選用：0-5V\-5-5V\0-10V\-10-10V\0-20mA\4-

20mA；

—分辨率：≥16位；

7

—轉(zhuǎn)換速度：≤2ms/點；

—總精度：±0.4%；

（5）串行通信單元

—端口類型：RS232C/RS485口不少于2路；

—支持多種協(xié)議，能與其他廠商產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)通訊；

（6）模擬量輸出單元

—輸出通道數(shù)：4/8路；

—輸出范圍可在以下范圍內(nèi)選用：0-5V\-5-5V\0-10V\-10-10V\0-20mA\4-

20mA\-20-20mA；

—分辨率：≥16位；

—轉(zhuǎn)換速度：≤2ms/點；

—總精度：±0.4%；

5.2.2區(qū)域PLC技術(shù)指標(biāo)

（1）CPU單元

—采用不低于高速32位處理器芯片性能的處理器；

—區(qū)域PLC采用單CPU、雙電源架構(gòu)，模塊支持熱插拔操作；

—程序存儲容量不低于2K步或4MB，I/O點位數(shù)應(yīng)冗余設(shè)置，設(shè)計點位冗

余量不低于10%；

—指令處理速度至少0.4us/位指令；

—支持系統(tǒng)的硬件組態(tài)、邏輯控制、遠(yuǎn)程I/O、PID控制數(shù)據(jù)處理和存儲等

功能，支持算術(shù)表達(dá)式特殊指令；支持智能通風(fēng)、智能燈控算法模塊（符合

《公路隧道提質(zhì)升級行動技術(shù)指南》要求）；

8

—CPU本體至少標(biāo)配1路以太網(wǎng)口，1路串口或具備串口擴展能力，方便

實現(xiàn)與第三方設(shè)備的連接，支持Modbus通訊協(xié)議；

—輸入電源DC24V±10%或AC220V±10%；

—具有自診斷功能：CPU故障、I/O校驗錯誤、上位機鏈接出錯、存儲器

故障等，可以監(jiān)視到每一個模塊和對應(yīng)通道的實時系統(tǒng)診斷；

—CPU集成狀態(tài)顯示功能，以便故障保持和診斷設(shè)置，隨時監(jiān)控CPU的運

行狀態(tài)；

—平均無故障間隔時間（MTBF）≥6萬小時

（2）數(shù)字量輸入模塊

—輸入點數(shù)：16/32點；

—輸入電壓：DC24V；

—每點光電隔離，響應(yīng)時間≤1ms；

（3）數(shù)字量輸出模塊

—輸出點數(shù)：16/32點；

—每點光電隔離，響應(yīng)時間≤1ms；

（4）模擬量輸入單元

—輸入通道數(shù)：4/8路；

—輸入范圍可在以下范圍內(nèi)選用：0-5V\-5-5V\0-10V\-10-10V\0-20mA\4-

20mA；

—分辨率：≥16位；

—轉(zhuǎn)換速度：≤2ms/點；

—總精度：±0.4%；

9

（5）串行通信單元

—端口類型：RS232C/RS485口2路；

—支持多種協(xié)議，能與其他廠商產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)通訊；

（6）模擬量輸出單元

—輸出通道數(shù)：4/8路；

—輸出范圍可在以下范圍內(nèi)選用：0-5V\-5-5V\0-10V\-10-10V\0-20mA\4-

20mA\-20-20mA；

—分辨率：≥16位；

—轉(zhuǎn)換速度：≤2ms/點；

—總精度：±0.4%；

5.2.3PLC控制柜使用條件

PLC控制柜需有20％的預(yù)留空間，以便遠(yuǎn)期擴容和增加元件，機柜的結(jié)構(gòu)

和所有內(nèi)部連線符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的具體要求。所有機柜裝配完整，所有電氣工

作，符合電氣規(guī)范的應(yīng)用要求。

（1）供電電源

DC直流24V，單相交流220v，（-10%，+15%），50Hz

（2）環(huán)境條件

環(huán)境溫度在-10℃-55℃，防止太陽光直接照射；空氣的相對濕度應(yīng)小于

85%（無凝露）。遠(yuǎn)離強烈的震動源，防止震動頻率為10-55HZ的頻繁或連續(xù)震

動。避免有腐蝕和易燃的氣體。

（3）防護等級要求

室外使用的PLC控制柜應(yīng)采取防雨、防塵措施，外殼的防護等級按GB/T

10

4208和JT/T817的規(guī)定不低于IP55，機房和配電房內(nèi)使用的PLC控制柜應(yīng)采

取防護措施，外殼的防護等級按GB/T4208和JT/T817的規(guī)定不低于IP3X。

5.3PLC對接設(shè)備基本功能

PLC對接設(shè)備應(yīng)滿足下文描述的基本功能和要求。

5.3.1控制照明

PLC能夠控制照明設(shè)備，包括控制設(shè)備開啟、關(guān)閉等功能；支持本地控制

模式和遠(yuǎn)程控制模式并行使用功能；能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，包括開

燈、關(guān)燈、故障等基本狀態(tài)反饋功能。

5.3.2控制風(fēng)機

PLC能夠控制風(fēng)機設(shè)備，包括控制設(shè)備正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止等基本操作；支

持本地控制模式和遠(yuǎn)程控制模式；能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，包括正轉(zhuǎn)、

反轉(zhuǎn)、停止、軟啟故障等基本狀態(tài)反饋。

5.3.3控制車行橫道卷簾門

PLC能夠控制車行橫道卷簾門設(shè)備，控制設(shè)備上升、下降、停止等基本操

作；支持本地控制模式和遠(yuǎn)程控制模式；能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，包括

上升到頂、下降到底、未完全關(guān)閉、故障等基本狀態(tài)反饋。

5.3.4控制車道指示器

PLC能夠控制車道指示器，控制其正反面顯示直行綠箭、禁行紅叉、左轉(zhuǎn)

綠箭等基本操作；能夠?qū)崟r監(jiān)測正面和反面的運行狀態(tài)，包括熄燈、顯示綠色

箭頭、顯示紅叉、顯示左轉(zhuǎn)箭頭、故障等基本狀態(tài)反饋。

11

5.3.5控制交通信號燈

PLC能夠控制交通信號燈設(shè)備，控制其開啟紅燈、黃燈、綠燈、左轉(zhuǎn)（掉

頭）燈等基本操作；能夠?qū)崟r監(jiān)測其運行狀態(tài)，包括熄燈、紅燈亮、黃燈亮、

綠燈亮、左轉(zhuǎn)（掉頭）燈亮、故障等基本狀態(tài)反饋。

5.3.6控制水泵

PLC能夠控制水泵設(shè)備，控制設(shè)備開啟、關(guān)閉等基本功能；支持本地控制

模式和遠(yuǎn)程控制模式；能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，包括正在運行、停止、

故障等基本狀態(tài)反饋。

5.3.7監(jiān)測液位

PLC能夠監(jiān)測液位檢測器設(shè)備，實時監(jiān)測高低位水池液位值、低水位報警

信號、高水位報警信號、故障等狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)。

5.3.8監(jiān)測亮度

PLC能夠監(jiān)測亮度檢測器設(shè)備，實時監(jiān)測洞內(nèi)洞外光強值、照度值、故障

等狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)。

5.3.9監(jiān)測環(huán)境

PLC能夠監(jiān)測環(huán)境檢測設(shè)備，實時監(jiān)測洞內(nèi)一氧化碳CO濃度值、能見度

VI值、二氧化氮值、故障等狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)。

5.3.10監(jiān)測風(fēng)速風(fēng)向

PLC能夠監(jiān)測風(fēng)速風(fēng)向檢測器設(shè)備，實時監(jiān)測洞內(nèi)風(fēng)速值、風(fēng)向值、故障

等狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)。

12

5.4符合性要求

隧道可編程序控制器及其系統(tǒng)應(yīng)滿足以下k符合性要求。

5.4.1隧道可編程序控制器（PLC）應(yīng)符合電磁兼容（EMC）方面的相關(guān)要求，

以確保其抗干擾能力（EMS），同時不對其他系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾（EMI）。

5.4.2隧道可編程序控制器（PLC）應(yīng)符合安規(guī)（LVD）方面的相關(guān)要求，確保

其在使用時的安全性。

5.4.3隧道可編程序控制器（PLC）應(yīng)滿足冗余和插拔方面的相關(guān)要求，確保其

在使用時的可靠性。

5.4.4隧道可編程序控制器（PLC）應(yīng)滿足JT/T608《隧道可編程控制器》標(biāo)準(zhǔn)

中的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求，確保其適用性。

5.5組網(wǎng)及通訊協(xié)議要求

5.5.1組網(wǎng)要求

前端PLC采集隧道內(nèi)設(shè)備數(shù)據(jù)，通過隧道內(nèi)架設(shè)的雙環(huán)光纖冗余現(xiàn)場以太

網(wǎng)上傳到值守點主控PLC，值守點可通過近端工控機對所管轄隧道內(nèi)的數(shù)據(jù)進

行整合，并對需要調(diào)整設(shè)備運行的情況的指令進行近端下發(fā)，完成對隧道設(shè)備

的近端控制；各值守點匯集數(shù)據(jù)信息，通過光纖環(huán)網(wǎng)上傳到隧道監(jiān)控中心，隧

道監(jiān)控中心通過中心工控機對高速所有隧道設(shè)備數(shù)據(jù)進行整合，并根據(jù)實際道

路情況向近端PLC下發(fā)運行指令。

隧道PLC設(shè)備之間采用光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接，PLC設(shè)備與隧道管理站網(wǎng)絡(luò)中

的主機通過以太網(wǎng)進行通訊，可以做到直接互訪，確保監(jiān)控軟件可以直接采集

13

到隧道機電設(shè)備的功能狀態(tài)數(shù)據(jù)。

5.5.2通訊協(xié)議要求

1、各層級對接要求及方式

上位機通過TCP與PLC下位機進行通信。

2、對接協(xié)議

PLC支持Modbus協(xié)議，具體協(xié)議內(nèi)容見附錄A。平臺間通訊協(xié)議需滿足

附錄C要求。

6命名規(guī)范

6.1.1隧道常見PLC控制的設(shè)備包括交通信號燈、車道指示器、照明燈具、卷簾

門、風(fēng)機、水泵、亮度檢測器、環(huán)境檢測器、風(fēng)速風(fēng)向檢測器、液位檢測器

等。

6.1.2交通信號燈、車道指示器、照明燈具等PLC控制的設(shè)備點位地址及命名建

議模版應(yīng)參照附錄B的要求。

14

附錄A通訊協(xié)議

PLC支持Modbus協(xié)議，具體協(xié)議內(nèi)容如下。

A.1Modbus數(shù)據(jù)模型

Modbus共有四種數(shù)據(jù)模型，如下：

數(shù)據(jù)模型對象類型訪問類型

輸入離散量單個比特只讀

線圈單個比特讀寫

輸入寄存器16比特(2字節(jié))只讀

保持寄存器16比特(2字節(jié))讀寫

注：輸入寄存器、保持寄存器的子位可以被看作“單個比特”的數(shù)據(jù)模型。

A.2Modbus-ASCII

上位機與下位機的每次通信過程應(yīng)包括完整的一個來回。上位機向下位機發(fā)送請求

幀，下位機向上位機返回響應(yīng)幀。

請求幀結(jié)構(gòu)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

下位機地址1字節(jié)由下位機廠家設(shè)定，默認(rèn)情況下是

0x01

指令碼1字節(jié)表明此幀的功能

數(shù)據(jù)不定長由指令碼決定

響應(yīng)幀結(jié)構(gòu)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

下位機地址1字節(jié)同命令幀

響應(yīng)碼1字節(jié)正常響應(yīng)，響應(yīng)碼=指令碼；錯誤響應(yīng)，

響應(yīng)碼=指令碼+0x80

數(shù)據(jù)不定長由指令碼決定

2.1下位機地址

由下位機廠家提供，用于標(biāo)識下位機，一般情況下，默認(rèn)為0x01。

15

2.2指令碼

建議使用“線圈”處理BOOL型數(shù)據(jù)、使用“保持寄存器”處理整型/浮點型數(shù)據(jù)。二者常

用的指令碼，如下：

指令碼（十進對象訪問類型對象數(shù)量

制）

01線圈讀單個/多個

15線圈寫單個/多個

03保持寄存器讀單個/多個

16保持寄存器寫單個/多個

2.3數(shù)據(jù)

以下是根據(jù)指令碼詳述請求、響應(yīng)幀結(jié)構(gòu)。下述說明中省略了下位機地址。

(1)、01（0x01）讀線圈

讀取單個/多個連續(xù)地址的線圈狀態(tài)。線圈狀態(tài)是比特類型，0代表OFF，1代表ON。

請求：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

指令碼1字節(jié)0x01

起始地址2字節(jié)范圍：0x0000至0xFFFF

線圈數(shù)量2字節(jié)范圍：0x0001至0x07D0（2000）。其值用

M表示。

響應(yīng)(正常)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

響應(yīng)碼1字節(jié)0x01

線圈狀態(tài)的1字節(jié)N

字節(jié)長度

線圈狀態(tài)N字節(jié)

響應(yīng)(錯誤)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

響應(yīng)碼1字節(jié)0x81

異常碼1字節(jié)

說明：

16

a)、響應(yīng)(正常)中，N＝M/8，如果余數(shù)不等于0，那么N=N+1。如M=7，則N=1；

M=24，則N=3。

b)、響應(yīng)(正常)中，線圈狀態(tài)的解析，如下：

假設(shè)請求幀中的起始地址是0x0011(17)，M=19，對應(yīng)的地址范圍是17-35，則N=3，

響應(yīng)的線圈狀態(tài)有3個字節(jié)：0xCD，0x6B，0x05。

17-24地址的狀態(tài)對應(yīng)于第一字節(jié)0xCD(二進制展開為11001101)，解析順序為24-

17，即

地址2423222120191817

狀態(tài)11001101

25-32地址的狀態(tài)對應(yīng)于第二字節(jié)0x6B（二進制展開為01101011），解析順序為32-

25，即

地址3231302928272625

狀態(tài)01101011

33-35地址的狀態(tài)對應(yīng)于第三字節(jié)0x05(二進制展開為00000101)，解析順序為35-

33，即

地址無效無效無效無效無效353433

狀態(tài)00000101

(2)、15（0x0F）寫多個線圈

修改單個/多個連續(xù)地址的線圈的值（狀態(tài)）。0代表OFF，1代表ON。

請求：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

指令碼1字節(jié)0x0F

起始地址2字節(jié)范圍：0x0000至0xFFFF

輸出數(shù)量2字節(jié)范圍：0x0001至0x07B0。指想要修改的

線圈數(shù)量，以M表示。

輸出值的字1字節(jié)N

節(jié)長度

輸出值N字節(jié)

響應(yīng)(正常)：

17

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

響應(yīng)碼1字節(jié)0x0F

起始地址2字節(jié)同請求幀

輸出數(shù)量2字節(jié)同請求幀

響應(yīng)(錯誤)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

響應(yīng)碼1字節(jié)0x8F

異常碼1字節(jié)

說明：

a)、請求幀中，N＝M/8，如果余數(shù)不等于0，那么N=N+1。如M=11，則N=2；

M=32，則N=4。

b)、請求幀中，輸入值的計算，從起始地址開始，每8個地址的值組成1個字節(jié)，低

地址值在字節(jié)的低位，對于不足8個地址的部分，采用補0.。示例如下：

假設(shè)想要對起始地址為21的連續(xù)10個線圈進行如下賦值，

地址30292827262524232221

賦值0111010010

依據(jù)a)的計算公式，輸入值有2個字節(jié)（N=2）。

第1個字節(jié)對應(yīng)的地址是21-28，其值按照如下逆序組成，

地址2827262524232221

賦值11010010

按照上表，第1個字節(jié)的值為11010010,即0xD2。

第2個字節(jié)對應(yīng)的地址是29-30，由于長度不足8位，所以需要用0來補足，具體如

下，

地址補0補0補0補0補0補03029

賦值00000001

按照上表，第2個字節(jié)的值為00000001，即0x01。

(3)、03（0x03）讀保持寄存器

讀取單個/多個連續(xù)地址的保持寄存器值。每個保持寄存器的值由2個字節(jié)組成。

請求：

18

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

指令碼1字節(jié)0x03

起始地址2字節(jié)范圍：0x0000至0xFFFF

寄存器數(shù)量2字節(jié)范圍：0x0001至0x007D（125）。其值用

M表示。

響應(yīng)(正常)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

響應(yīng)碼1字節(jié)0x03

寄存器值的1字節(jié)N

字節(jié)長度

寄存器值N字節(jié)

響應(yīng)(錯誤)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

響應(yīng)碼1字節(jié)0x83

異常碼1字節(jié)

說明：

a)、響應(yīng)(正常)中，N＝M*2。

b)、響應(yīng)(正常)中，寄存器值的解析，如下：

每個寄存器值是由2個字節(jié)組成的，高位在前、低位在后。從起始地址開始，每個地

址對應(yīng)2個字節(jié)。示例如下,

假設(shè)請求幀中的起始地址是23，寄存器數(shù)量為3（M=3），則N=6，寄存器值有6個字

節(jié)：0x34,0x01,0x78,0x20,0x43,0x19

那么，各地址的值為，

地址232425

值0x34010x78200x4319

(4)、16（0x10）寫多個保持寄存器

修改單個/多個連續(xù)地址的保持寄存器的值。

請求：

19

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

指令碼1字節(jié)0x10

起始地址2字節(jié)范圍：0x0000至0xFFFF

寄存器數(shù)量2字節(jié)范圍：0x0001至0x007B。指想要修改的

寄存器數(shù)量，以M表示。

寄存器值的1字節(jié)N

字節(jié)長度

寄存器值N字節(jié)

響應(yīng)(正常)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

響應(yīng)碼1字節(jié)0x10

起始地址2字節(jié)同請求幀

輸出數(shù)量2字節(jié)同請求幀

響應(yīng)(錯誤)：

內(nèi)容字節(jié)數(shù)說明

響應(yīng)碼1字節(jié)0x90

異常碼1字節(jié)

說明：

a)、請求幀中，N＝M*2。

b)、請求幀中，寄存器值的計算，按照“地址由低到高的順序”，“每個寄存器數(shù)值高位

在前、低位在后”，依序組合而成。示例如下：

假設(shè)想要對起始地址是123的連續(xù)5個保持寄存器進行如下賦值。

地址123124125126127

寄存器值0x13780x24960x38570x37590x0421

按照a)的計算公式，寄存器值有10個字節(jié)（N=5*2），其組成如下。

0x13,0x78,0x24,0x96,0x38,0x57,0x37,0x59,0x04,0x21

A.3Modbus-RTU

相較于Modbus-ASCII協(xié)議，只是在其后添加了2字節(jié)CRC（請求幀、響應(yīng)幀后均添

20

加），低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后。

幀結(jié)構(gòu)：Modbus-ASCII+2字節(jié)CRC

說明：

CRC的計算范圍是Modbus-ASCII部分，算法如下：

/*CRC高位字節(jié)值表*/

staticunsignedcharauchCRCHitest[]={

0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,

0x81,

0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,

0xC0,

0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,

0x01,

0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,

0x41,

0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,

0x81,

0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,

0xC0,

0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,

0x01,

0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,

0x40,

0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,

0x81,

0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,

0xC0,

0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,

0x01,

0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,

0x41,

21

0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,

0x81,

0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,

0xC0,

0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,

0x01,

0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,

0x41,

0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,

0x81,

0x40

};

/*CRC低位字節(jié)值表*/

staticcharauchCRCLotest[]={

0x00,0xC0,0xC1,0x01,0xC3,0x03,0x02,0xC2,0xC6,0x06,0x07,0xC7,0x05,0xC5,

0xC4,

0x04,0xCC,0x0C,0x0D,0xCD,0x0F,0xCF,0xCE,0x0E,0x0A,0xCA,0xCB,0x0B,0xC9,

0x09,

0x08,0xC8,0xD8,0x18,0x19,0xD9,0x1B,0xDB,0xDA,0x1A,0x1E,0xDE,0xDF,

0x1F,

0xDD,

0x1D,0x1C,0xDC,0x14,0xD4,0xD5,0x15,0xD7,0x17,0x16,0xD6,0xD2,0x12,

0x13,

0xD3,

0x11,0xD1,0xD0,0x10,0xF0,0x30,0x31,0xF1,0x33,0xF3,0xF2,0x32,0x36,0xF6,

0xF7,

0x37,0xF5,0x35,0x34,0xF4,0x3C,0xFC,0xFD,0x3D,0xFF,0x3F,0x3E,0xFE,

0xFA,

0x3A,

0x3B,0xFB,0x39,0xF9,0xF8,0x38,0x28,0xE8,0xE9,0x29,0xEB,0x2B,0x2A,

22

0xEA,

0xEE,

0x2E,0x2F,0xEF,0x2D,0xED,0xEC,0x2C,0xE4,0x24,0x25,0xE5,0x27,0xE7,

0xE6,

0x26,

0x22,0xE2,0xE3,0x23,0xE1,0x21,0x20,0xE0,0xA0,0x60,0x61,0xA1,0x63,

0xA3,

0xA2,

0x62,0x66,0xA6,0xA7,0x67,0xA5,0x65,0x64,0xA4,0x6C,0xAC,0xAD,0x6D,

0xAF,

0x6F,

0x6E,0xAE,0xAA,0x6A,0x6B,0xAB,0x69,0xA9,0xA8,0x68,0x78,0xB8,0xB9,

0x79,

0xBB,

0x7B,0x7A,0xBA,0xBE,0x7E,0x7F,0xBF,0x7D,0xBD,0xBC,0x7C,0xB4,0x74,

0x75,

0xB5,

0x77,0xB7,0xB6,0x76,0x72,0xB2,0xB3,0x73,0xB1,0x71,0x70,0xB0,0x50,0x90,

0x91,

0x51,0x93,0x53,0x52,0x92,0x96,0x56,0x57,0x97,0x55,0x95,0x94,0x54,0x9C,

0x5C,

0x5D,0x9D,0x5F,0x9F,0x9E,0x5E,0x5A,0x9A,0x9B,0x5B,0x99,0x59,0x58,

0x98,

0x88,

0x48,0x49,0x89,0x4B,0x8B,0x8A,0x4A,0x4E,0x8E,0x8F,0x4F,0x8D,0x4D,

0x4C,

0x8C,

0x44,0x84,0x85,0x45,0x87,0x47,0x46,0x86,0x82,0x42,0x43,0x83,0x41,0x81,

0x80,

0x40

23

};

//CRC計算！

unsignedshortgen_crc(unsignedchar*puchMsg,unsignedintusDataLen)

//unsignedchar*puchMsg;/*要進行CRC校驗的消息*/

//unsignedshortusDataLen;/*消息中字節(jié)數(shù)*/

{

unsignedcharuchCRCHi=0xFF;/*高CRC字節(jié)初始化*/

unsignedcharuchCRCLo=0xFF;/*低CRC字節(jié)初始化*/

unsigneduIndex;/*CRC循環(huán)中的索引*/

while(usDataLen--)/*傳輸消息緩沖區(qū)*/

{

uIndex=uchCRCLo^*puchMsg++;/*計算CRC*/

uchCRCLo=uchCRCHi^auchCRCHitest[uIndex];

uchCRCHi=auchCRCLotest[uIndex];

}

return(uchCRCHi<<8|uchCRCLo);

}

如下位機地址為0，讀取起始地址為0的連續(xù)6個輸入寄存器的值：

請求幀（十六進制）：

00040000000671d9

響應(yīng)幀（十六進制）：

00040C00CA01F200D6009D00D200D77FBB

A.4Modbus-TCP

相較于Modbus-ASCII協(xié)議，只是在其前添加了6字節(jié)長度信息（請求幀、響應(yīng)幀后

均添加），高位字節(jié)在前，低位字節(jié)在后。

幀結(jié)構(gòu)：6字節(jié)長度信息+Modbus-ASCII

24

說明：

6字節(jié)長度信息是指Modbus-ASCII部分的字節(jié)長度。以下是一段Modbus-TCP協(xié)議的

請求響應(yīng)示例，下位機地址為1，讀取起始地址為1的連續(xù)3個保持寄存器的值：

請求幀（十六進制）：

000000000006010300010003

響應(yīng)幀（十六進制）：

00000000000901030653A604D208BA

25

附錄B下位機推薦點位配置模板

B.1交通信號燈

控制點位：紅燈、綠燈、黃燈、轉(zhuǎn)向燈。

點位類型：線圈。

指令碼（十進制）：15。

反饋點位：紅燈、綠燈、黃燈、轉(zhuǎn)向燈、故障。

點位類型：線圈。

指令碼（十進制）：01。

B.2車道指示器

控制點位：正面綠箭、正面紅叉、正面轉(zhuǎn)向、反面綠箭、反面紅叉、反面轉(zhuǎn)向。

點位類型：線圈。

指令碼（十進制）：15。

反饋點位：正面綠箭、正面紅叉、正面轉(zhuǎn)向、反面綠箭、反面紅叉、反面轉(zhuǎn)向、故

障。

點位類型：線圈。

指令碼（十進制）：01。

B.3照明燈具

控制點位：開啟、關(guān)閉。

點位類型：線圈。

指令碼（十進制）：15。

反饋點位：遠(yuǎn)控、開啟、關(guān)閉、故障。

點位類型：線圈。

指令碼（十進制）：01。

26

B.4卷簾門

控制點位：上升、下降、停止。

點位類型：線圈。

指令碼（十進制）：15。

反饋點位：遠(yuǎn)控、上限、下限、停止、故障。

點位類型：線圈。

指令碼（十進制）：01。

B.5風(fēng)機

控制點位：正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止。

點位類型：線圈