导读：据power-eng网站11月24日报道，西门子能源公司宣布将为迪拜Jebel Ali发电厂提供新的燃气轮机控制器和其它重大升级，作为该公司对电厂扩展服务协议的一部分，这也是去年11月份，西门子宣布成功应用了世界上***个基于热力学燃气轮机数字孪生的智能燃机控制器之后的商业推广。
该报道称，迪拜电力和水务局（DEWA）与西门子签署了一项为期20年的新长期服务协议，服务期限内要求广泛的技术升级和新技术提供。
其中，西门子能源公司将为DEWA 旗下Jebel Ali电站的四台SGT5-4000F燃气轮机提供这种新型智能燃机控制器，其不仅包括燃气轮机控制功能的SPPA-T3000控制系统，还包括发电机的监控等，从而提高整个电厂的操作灵活性并减少停机时间。
西门子发电事业部执行副总裁卡里姆·阿明（Karim Amin）在一份声明中表示：“这项新协议强调了我们与DEWA的长期合作关系，以及我们在将先进技术和服务引入DEWA的电站中所取得的成功，我们期待在未来很多年继续这种合作。”
该智能控制器由DEWA和西门子能源公司于2019年共同开发，并被两家公司誉为世界上***燃气轮机智能控制器。该控制器使用人工智能（AI）和机器学习来系统地为电厂操作员提供完整的、连续的、电厂级的优化和实时评估，它可以提高燃气轮机效率、提升发电量，减少燃料消耗，并进一步降低排放。
升级后的SPPA-T3000控制系统是由西门子能源公司开发和制造的，具有在线补丁更新功能，不需要对机组进行停机，可以保障在更新过程中连续，安全地运行电厂。通过使所有设备都运行在一个控制系统上，它还可以增强电厂维护服务和备件管理的计划。
SGT5-4000F燃气轮机控制器的升级将使燃气轮机停运之间的间隔延长，从而提供了更大的操作灵活性，可以增加燃气轮机机组的允许启动次数并减少停运约25%。
DEWA发电执行副总裁纳赛尔-罗塔（Nasser Lootah）表示：“ DEWA通过提供可靠，高效率，高可用性和安全性等***高的电力服务，巩固了其在国内和全球的***地位。我们与西门子的战略合作伙伴关系可以追溯到30年前。西门子能源公司的技术约占DEWA总发电量的53%，足以为迪拜250万居民提供足够的电力。”
1.概念
①Coil和Register
Modbus中定义的两种数据类型。Coil是位（bit）变量；Register是整型（Word，即16-bit）变量。
②Slave和Master与Server和Client
同一种设备在不同领域的不同叫法。
Slave： 工业自动化用语；响应请求；
Master：工业自动化用语；发送请求；
Server：IT用语；响应请求；
Client：IT用语；发送请求；
在Modbus中，Slave和Server意思相同，Master和Client意思相同。
2.Modbus数据模型
Modbus中，数据可以分为两大类，分别为Coil和Register，每一种数据，根据读写方式的不同，又可细分为两种（只读，读写）。
Modbus四种数据类型：
Discretes Input 位变量 只读
Coils 位变量 读写
Input Registers 16-bit整型 只读
Holding Registers 16-bit整型 读写
通常，在Slave端中，定义四张表来实现四种数据。
3.Modbus地址范围对应表
设备地址 Modbus地址 描述 功能 R/W
1~10000 address-1 Coils（Output） 0 R/W
10001~20000 address-10001 Discrete Inputs 01 R
30001~40000 address-30001 Input Registers 04 R
40001~50000 address-40001 Holding Registers 03 R/W
4.Modbus变量地址
映射地址 Function Code 地址类型 R/W 描述
0xxxx 01,05,15 Coil R/W -
1xxxx 02 离散输入 R -
2xxxx 03,04,06,16 浮点寄存器 R/W 两个连续16-bit寄存器表示一个浮点数（IEEE754）
3xxxx 04 输入寄存器 R 每个寄存器表示一个16-bit无符号整数（0~65535）
4xxxx 03,06,16 保持寄存器 R/W -
5xxxx 03,04,06,16 ASCII字符 R/W 每个寄存器表示两个ASCII字符
一.MODBUS寄存器种类说明
虽然MODBUS支持诸多功能码，但其中只涉及到四种寄存器：线圈寄存器、离散输入寄存器、保持寄存器、输入寄存器。
只要搞清楚寄存器的本质和功能码的联系，其实理解功能码就很简单。
线圈寄存器：可以类比为开关量，每个bit都对应一个信号的开关状态。所以一个字节可以同时控制8路的信号。比如控制外部8路io的高低。 线圈寄存器支持读也支持写，比如控制或者读取电磁阀的开关志状态。对应的功能码有：0x01 0x05 0x0f
离散输入寄存器：离散输入寄存器相当于线圈寄存器的只读模式，每个bit表示一个开关量，而他的开关量只能读取，不能够写入。只能通过外部设定改变输入状态，比如我可以读取外部按键的按下还是松开，但是控制不了按键。对应的功能码有：0x02
保持寄存器：寄存器的单位不再是bit而是两个byte，也就是可以存放具体的数据量的，并且是可读写的。比如我不到那可以读取传感器报警上限下限，也可以设置它的大小。对应的功能码有：0x03 0x06 0x10
输入寄存器：输入寄存器相当于保持寄存器的只读模式，也是只支持读而不能写。一个寄存器也是占据两个字节的空间。比如通过读取输入寄存器获取现在的模拟量采样值。对应的功能码有 0x04
二.MODBUS部分功能码
MODBUS支持很多功能码，但是在实际应用的时候常用的也就那么几个。
上面介绍了Modbus的四个寄存器种类：线圈寄存器、离散输入寄存器、保持寄存器、输入寄存器，从寄存器角度理解了对应功能码。下面列出常用功能码，具体如下：
功能码名称数据类型作用0x01读线圈寄存器位取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF )0x02读离散输入寄存器位取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF )0x03读保持寄存器整型、浮点型、字符型在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值0x04读输入寄存器整型、浮点型在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值0x05写单个线圈寄存器位强置一个逻辑线圈的通断状态0x06写单个保持寄存器整型、浮点型、字符型把具体二进值装入一个保持寄存器0x0f写多个线圈寄存器位强置一串连续逻辑线圈的通断0x10写多个保持寄存器整型、浮点型、字符型把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器
三.MODBUS功能码实例
1.功能码：01H 读线圈寄存器1）功能：读从站线圈寄存器，位操作，可读单个或者多个
2）主机发送指令：
主机发送数据包括：从站地址+功能码+寄存器起始地址+寄存器数量+校验码
假设从站地址为0x01，线圈寄存器开始地址0x0021，结束地址0x002c，即寄存器地址范围为：0x0021~0x0032，总共读取12个连续线圈的状态值，则主机发送指令如下图所示：
3）从站响应返回：
从站响应返回数据包括：从站地址+功能码+返回字节数+数据值+校验码
其中，返回数据值的每一位对应线圈状态，线圈状态为ON时，其值为1；状态为OFF时，其值为0；
【数据以小端的形式进行存储，即低有效位存放于内存低位地址（位于二进制的右侧）。每8个位组成一个字节，当线圈的数量不是8的倍数时，剩余的位数添0补位。】
本例中读取12个线圈，12/8商1余4，因此需要2个字节存放应答数据，返回字节数为2。
字节1存放线圈编号21~28的数值（小端字节序，线圈28的值存放在bit7，线圈21的值存放在bit0）；
字节2存放线圈编号29~32的数值，剩余位数添0补位；
上表中data1表示0x0021-0x0028的线圈状态，data1的低位代表低地址的线圈状态；
data1:0xCB=1100 1011，则data1线圈状态如下表所示：
data2表示地址0x0030-0x0038的线圈状态，不够8位，字节高位填充为0。
data2：0x0B=0000 1011，则data2线圈状态如下表所示：
1）功能：读离散输入寄存器，位操作，可读单个或多个，类似功能码0X01，此处省略；
3.功能码：03H 读保持寄存器1）功能：读从站保持寄存器，字节操作，可读单个或者多个；每个保持寄存器占2个字节（16位）；
2）主机发送指令：
主机发送数据包括：从站地址+功能码+寄存器起始地址+寄存器数量+校验码
假设从站地址为0x03，保持寄存器开始地址为0x003B，结束地址0x003D，即寄存器地址范围为：0x003B~0x003D，总共读取3个保持寄存器的数据，则主机发送指令如下图所示：
3）从站响应返回：
从站响应返回数据包括：从站地址+功能码+返回字节数+数据值+校验码
本例中读取3个保持寄存器，每个保持寄存器占2个字节，因此需要6个字节存放应答数据，返回字节数为6。
0x003B~0x003D保持寄存器的数值如下图所示：
4.功能码：04H 读输入寄存器1）功能：读输入寄存器，字节操作，可读单个或多个，类似功能码0X03，此处省略；
5.功能码：05H 写单个线圈寄存器1）功能：对单个线圈进行写操作，位操作，只能写一个。写入0xFF00表示将线圈置为ON，写入0x0000表示将线圈置为OFF，其它值无效；
2）主机发送指令：
主机发送数据包括：从站地址+功能码+寄存器起始地址+数据值+校验码
假设从站地址为0x03，线圈寄存器起始地址为0x0032，要将其设置为ON，则主机发送指令如下表所示：
3）从站响应返回：
从站应答数据包括：从站地址+功能码+寄存器地址+写入值+校验码
如果数据成功写入，则应答数据与请求数据一样，如下表所示：
1）功能：对单个保持寄存器进行写操作，字节操作，只能写一个。
2）主机发送指令：
主机发送数据包括：从站地址+功能码+寄存器起始地址+数据值+校验码
假设从站地址为0x01，线圈寄存器起始地址为0x0048，写入数值为0x1234，则主机发送指令如下表所示：
3）从站响应返回：
从站应答数据包括：从站地址+功能码+寄存器地址+写入值+校验码
如果数据成功写入，则应答数据与请求数据一样。