Modbus RTU協議就像工業設備間的"普通話"，讓不同品牌的電能表、傳感器等設備能夠順暢"交流"。

瑞銀Modbus通訊協議應用演示

本文將用最簡單易懂的方式，帶您了解Modbus RTU在電能表中的應用，即使您是完全沒有技術背景的小白，也能輕松掌握這一重要工業通信協議的核心要點。

1、什么是Modbus RTU協議？

Modbus RTU是一種串行通信協議，最初由Modicon公司（現為施耐德電氣的一部分）在1979年為其PLC（可編程邏輯控制器）開發。

如今，它已成為工業自動化領域應用最廣泛的協議之一，全球有超過400家廠商支持。

Modbus協議

為什么叫"RTU"？RTU是英文"Remote Terminal Unit"（遠程終端設備）的縮寫，表明這種協議主要用于遠程設備間的通信。它就像電力設備間的"短信系統"，通過簡單的請求和回復機制實現數據交換。

2、Modbus RTU如何工作？

Modbus RTU采用 主從式通信架構 ，就像一個教室里的老師和學生

■主站（Master）：相當于"老師"，通常是電腦、PLC或集中器，負責發起問題和指令 。

■從站（Slave）：相當于"學生"，如電能表、傳感器等設備，只能回答老師的提問，不能主動發言 在電能表應用中。

3、Modbus RTU的報文格式設備間的"短信模板"

Modbus RTU的通信報文就像一條精心設計的短信，有固定的格式要求。

一條完整的Modbus RTU報文包含以下幾個部分：

●地址碼（1字節）：相當于"收件人電話"，標識目標電能表的地址（1-247），0為廣播地址。

●功能碼（1字節）：相當于"短信類型"，告訴電能表要做什么操作（如讀數據、寫數據等） 。

●數據域（N字節）：具體要傳輸的信息內容，如寄存器地址、數據值等 。

●CRC校驗碼（2字節）：相當于"防偽碼"，用于檢查信息在傳輸過程中是否出錯 。

以讀取瑞銀電能表總正向有功電能數據的典型報文為例：

[地址00][功能碼03][起始地址000C][讀取長度0002][CRC校驗05D9]

這相當于說："所有電表，請從000C號寄存器開始，讀取1個寄存器的數據"。

1號電能表收到后會回復：

[地址01][功能碼03][數據長度04][數據00000000][CRC校驗FA33]

表示："1號電表回復：讀到的總正向有功電能數據值是00 00 00 00（十六進制）"（注意：該1號表為未經使用的新表）。下圖為測試演示圖：

4、電能表中的"數據本"：寄存器詳解

Modbus RTU協議中，電能表的各種數據都存儲在"電子表格"——寄存器中。寄存器主要分為四種類型：

在電能表應用中，最常見的寄存器是：

●輸入寄存器：（04H功能碼）：存儲實時測量的電壓、電流、功率等數據.

●保持寄存器：（03H功能碼）：存儲累計電量、設備參數等

5、瑞銀電能表Modbus寄存器地址信息表

modbus協議廣播地址0x00，瑞銀電能表具體modbus協議寄存器地址信息，詳見下面表格：

備 注 說 明

6、讀取瑞銀電能表報文演示

通過瑞銀電能表上位機軟件，讀取DJZ1226直流智能電能表的：總正向有功電能、電壓、電流、功率以及表地址。

如上圖演示，上位機發送與接收的詳細報文內容：

13:25:30.229Total positive active energy(000C0002) ...

13:25:30.256 ▼Send:00 03 00 0C 00 02 05 D9

13:25:30.344 ▲Receive:01 03 04 00 00 00 00 FA 33

13:25:30.359DC voltage(00000002) ...

13:25:30.424 ▼Send:00 03 00 00 00 02 C5 DA

13:25:30.428 ▲Receive:01 03 04 00 17 00 03 0A 36

13:25:30.494DC current(00020002) ...

13:25:30.522 ▼Send:00 03 00 02 00 02 64 1A

13:25:30.610 ▲Receive:01 03 04 00 30 00 02 7B FD

13:25:30.621Power(00080002) ...

13:25:30.682 ▼Send:00 03 00 08 00 02 44 18

13:25:30.690 ▲Receive:01 03 04 00 01 00 02 2A 32

13:25:30.702Communication Address 2(A0010001) ...

13:25:30.779 ▼Send:00 03 A0 01 00 01 F6 1B

13:25:30.783 ▲Receive:01 03 02 00 01 79 84

13:25:30.795 End of reading data.

7、常見問題與調試技巧

即使Modbus RTU協議相對簡單，在實際應用中仍可能遇到各種問題。以下是電能表通信中常見的故障及解決方法：

01通訊完全無響應

●檢查物理連接：

?RS-485接線是否正確（A/B線是否接反）。

? 終端電阻是否匹配（一般在總線兩端各接120Ω電阻）。

? 通信距離是否超出限制（RS-485理論可達1200米，但實際受環境影響） 。

●驗證參數設置：

?波特率、數據位、停止位、校驗方式是否與電能表一致 。

?設備地址是否設置正確（無重復地址）。

02通訊時好時壞

●檢查線路干擾：

?使用雙絞屏蔽線，并確保屏蔽層單端接地 。

?避免與強電線纜平行走線。

●測試單個設備：

?逐個接入電能表，排查故障設備。

?使用瑞銀電子專用上位機軟件（如AMS）直接與電能表通信，確認問題所在。

03數據錯誤

●驗證CRC校驗：

?檢查發送和接收的CRC碼是否一致 。

?確認數據字節順序（Modbus RTU通常為小端模式）。

●檢查寄存器映射：

?確認使用的寄存器地址與電能表說明書一致 。

?注意寄存器地址的偏移量。

如您需要使用本文中的瑞銀上位機軟件（Modbus RTU協議），請聯系您購買瑞銀電能表的訂單負責人，以及獲得更多售后技術支持。

審核編輯 黃宇