Modbus 数据类型定义

各设备的数据类型

下表列出了每个 ULP 设备可用的 Modbus 数据类型：

注意

• “类型”栏说明了获取变量所需读取的寄存器数。例如，INT16U 要求读取一个寄存器，而 INT32 需要读取 2 个寄存器。

• 某些变量必须作为多个寄存器块来读取，例如电能测量值。如果只读一部分数会导致错误。

• 从未记录的寄存器读取会导致 Modbus 异常。

• 数值采用十进制表示。如果需要使用十六进制来表示，那么将其显示为一个 C 语言类常数：0xdddd。比如，十进制值 123 的十六进制表示方式为：0x007B。

• 假如测量值与由寄存器“系统类型”确定的中性线相关，那么读取数值将返回 32768 (0x8000)（如果不适用）。对于出现这种情况的每个寄存器表，都会分别在脚注中予以说明。

• 乱序和不相关数据取决于数据类型。

  注: 如果使用旧有的寄存器实现方式，某些寄存器可能显示不同的乱序和不相关数值。比如，INT16U 寄存器可能返回 32768 (0x8000)，INT32U 可能显示 0x80000000。

Big-Endian 格式

INT32、INT32U、INT64 和 INT64U 变量以 big-endian 格式存储：最高有效寄存器首先传输，最低有效寄存器最后传输。

INT32、INT32U、INT64 和 INT64U 变量由 INT16U 变量组成。

这些变量的十进制值计算公式为：

• INT32：(0-bit31)x2³¹ + bit30x2³⁰ + bit29x2²⁹ + ...bit1x2¹ + bit0x2⁰

• INT32U：bit31x2³¹ + bit30x2³⁰ + bit29x2²⁹ + ...bit1x2¹ + bit0x2⁰

• INT64：(0-bit63)x2⁶³ + bit62x2⁶² + bit61x2⁶¹ + ...bit1x2¹ + bit0x2⁰

• INT64U：bit63x2⁶³ + bit62x2⁶² + bit61x2⁶¹ + ...bit1x2¹ + bit0x2⁰

示例 1：

标准数据集中的总有功电能为寄存器 32096 至 32099 中编码的 INT64 变量。

如果寄存器中的值为：

• 寄存器 32096 = 0

• 寄存器 32097 = 0

• 寄存器 32098 = 0x0017 或 23

• 寄存器 32099 = 0x9692 或 38546（作为 INT16U 变量）以及 -26990（作为 INT16 变量）（使用 INT16U 值计算总有功电能的值）。

则总有功电能等于 0x2⁴⁸ + 0x2³² + 23x2¹⁶ + 38546x2⁰ = 1545874 Wh。

示例 2：

旧有数据集中的无功电能为寄存器 12052 至 12053 中编码的 INT32 变量。

如果寄存器中的值为：

• 寄存器 12052 = 0xFFF2 = 0x8000 + 0x7FF2 或 32754

• 寄存器 12053 = 0xA96E 或 43374（作为 INT16U 变量）以及 -10606（作为 INT16 变量）（使用 INT16U 值计算无功电能的值）。

则无功电能等于 (0-1)x2³¹ + 32754x2¹⁶ + 43374x2⁰ = -874130 kvarh。

寄存器中位的特性

以 INT16U 数据类型编码的寄存器中作为位枚举的每个位的特性在该寄存器之前的寄存器中予以指示。

示例：

寄存器 32001（断路器状态）的每个位的特性在前一个寄存器 32000 中给出。

与寄存器 32001 的位 0（OF 状态指示触点）对应的数据的特性在寄存器 32000 的位 0 中给出：

• 寄存器 32000 的位 0 = OF 状态指示的特性

• 寄存器 32001 的位 0 = OF 状态指示触点

数据类型：SFIXPT

此数据类型的数值范围取决于比例因数。

下表介绍了 SFIXPT 寄存器数值范围随比例因数变化的示例：

数据类型：FLOAT32

数据类型 FLOAT32 是用单精度 IEEE 754 表示的（用于浮点算法的 IEEE 标准）。按如下方式计算数值 N：

N = (-1)^S x 2^E-127 x (1+M)

示例：

0 = 0 00000000 00000000000000000000000

-1.5 = 1 01111111 10000000000000000000000

具有：

• S = 1

• E = 01111111 = 127

• M = 10000000000000000000000 = 1x2^-1 + 0x2^-2 +...+ 0x2^-23 = 0.5

• N = (-1) x 2⁰ x (1+0.5) = -1.5

数据类型：MOD10000

MOD10000 对应 INT16 格式的 n + 1 寄存器。每个寄存器都包含一个介于 -9999 到 9999 之间的整数。表示 n + 1 个寄存器且为 MOD10000 格式的值 V 的计算方式如下：

V = sum(R[x] + R[x+1] x 10000 +...+ R[x+n] x 10000ⁿ)，其中 R[x] 是寄存器号 x 的值。

例如，要计算 4 个寄存器中编码的有功电量 Ep：

• 寄存器 2000 = 123，因此 R[x = 2000] = 123

• 寄存器 2001=4567

• 寄存器 2002=89

• 寄存器 2003=0

所以 Ep = R[2000] + R[2001] x 10000¹ + R[2002] x 10000² + R[2003] x 10000³

= 123 + 4567 x 10000 + 89 x 10000² + 0

= 8 945 670 123 kWh

数据类型：DATE 和 XDATE

本表列出了 DATE（寄存器 1 至 3）和 XDATE（寄存器 1 至 4）的数据类型：

例如，如果 4 个寄存器中编码的 BCM ULP 当前日期为：

• 寄存器 679 = 0x0513

• 寄存器 680 = 0x7D0A

• 寄存器 681 = 0x222E

• 寄存器 682 = 0x0358

那么 BCM ULP 的当前日期和时间为 19/05/2025（2025 年 5 月 19 日）10 时 34 分 46 秒 856 毫秒。

因为：

• 0x0513

  • 0x05 = 5（月）

  • 0x13 = 19（日）

• 0x7D0A

  • 0x7D = 125（年）

  • 0x0A = 10（小时）

• 0x222E

  • 0x22 = 34（分钟）

  • 0x2E = 46（秒）

• 0x0358 = 856（毫秒）

数据类型：DATETIME

DATETIME 是用于对 IEC 60870-5 标准定义的日期和时间进行编码的数据类型。

DATETIME 时间戳的特性

以 DATETIME 数据类型编码的时间戳的特性在时间戳的 4 个寄存器之后的寄存器中予以指示。在这种情况下，时间戳特性的编码如下：

数据类型：ULP DATE

ULP DATE 是用于编码日期和时间的数据类型。本表介绍了 ULP DATE 数据类型。

ULP 日期计数器

自 2000 年 1 月 1 日起，计数（秒）ULP DATE 格式的日期。

如果 IMU 模块出现断电，将复位时间计数器，并从 2000 年 1 月 1 日重新开始。

如果在断电后出现外部同步化，将更新时间计数器，并将同步日期转换为自 2000 年 1 月 1 日起的秒数。

ULP 日期转换原则

ULP 日期转换示例

寄存器 2900 和 2901 返回日期是自 2000 年 1 月 1 日起的秒数。寄存器 2902 返回用毫秒 (ms) 表示的补码，带有日期信息。