(完整版)AIBUS通訊協(xié)議說(shuō)明

8AH8AHAIBUS是廈門宇電自動(dòng)化科技有限公司為Al系列顯示控制儀表開(kāi)發(fā)的通訊協(xié)議，能用簡(jiǎn)單的指令實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能，并提供比其它常用協(xié)議(如MODBUS)更快的速率(相同波特率下快3-10倍),適合組建較大規(guī)模系統(tǒng)。AIBUS采用了16位的求和校正碼，通訊可靠，支持4800、9600、19200等多種波特率，在19200波特率下，上位機(jī)訪問(wèn)一臺(tái)Al-7/8系列高性能儀表的平均時(shí)間僅20mS,訪問(wèn)Al-5系列儀表的平均時(shí)間為50mS。儀表允許在一個(gè)RS485通訊接口上連接多達(dá)80臺(tái)儀表(為保證通訊可靠，儀表數(shù)量大于60臺(tái)時(shí)需要加一個(gè)RS485中繼器)。Al系列儀表可以用PC、觸摸屏及PLC作為上位機(jī)，其軟件資源豐富，發(fā)展速度極快?；cPC的上位機(jī)軟件廣泛采用WINDOWS作為操作環(huán)境，不僅操作直觀方便，而且功能強(qiáng)大。最新的工業(yè)平板觸摸屏式PC的應(yīng)用，更為工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)新的界面。這使得AIDCS系統(tǒng)價(jià)格大大低于傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)，而性能及可靠性也具備比傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)更優(yōu)越的潛力，V7.X版本Al-7/8系列儀表允許連續(xù)寫參數(shù)，寫給定值或輸出值，可利用上位機(jī)將儀表組成復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)。一、接口規(guī)格Al系列儀表使用異步串行通訊接口，接口電平符合RS232C或RS485標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。數(shù)據(jù)格式為1個(gè)起始位，8位數(shù)據(jù)，無(wú)校驗(yàn)位，1個(gè)或2個(gè)停止位。通訊傳輸數(shù)據(jù)的波特率可調(diào)為4800~19200bit/S,通常用9600bit/S,單一通訊口所連接儀表數(shù)量大于40臺(tái)或需要更快刷新率時(shí)，推薦用19200bit/S,當(dāng)通訊距離很長(zhǎng)或通訊不可靠常中斷時(shí)，可選4800bit/S。Al儀表采用多機(jī)通訊協(xié)議，采用RS485通訊接口，則可將1~80臺(tái)的儀表同時(shí)連接在一個(gè)通訊RS485通訊接口通訊距離長(zhǎng)達(dá)1KM以上(部分實(shí)際應(yīng)用已達(dá)3-4KM),只需兩根線就能使多臺(tái)Al儀表與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，優(yōu)于RS232通訊接口。為使用普通個(gè)人計(jì)算機(jī)PC能作上位機(jī)，可使用RS232/RS485或USB/RS485型通訊接口轉(zhuǎn)換器，將計(jì)算機(jī)上的RS232通訊口或USB口轉(zhuǎn)為RS485通訊口。宇電為此專門開(kāi)發(fā)了新型RS232/RS485及USB/RS485轉(zhuǎn)換器，具備體積小、無(wú)需初始化而可適應(yīng)任何軟件、無(wú)需外接電源、有一定抗雷擊能按RS485接口的規(guī)定，RS485通訊接口可在一條通訊線路上連接最多32臺(tái)儀表或計(jì)算機(jī)。需要聯(lián)接更多的儀表時(shí)，需要中繼器，也可選擇采用75LBC184或MAX487等芯片的通訊接口。目前生產(chǎn)的Al儀表通訊接口模塊通常采用75LBC184,這種芯片具備一定的防雷擊和防靜電功能，且無(wú)需中繼器即可連接約60臺(tái)儀表。Al儀表的RS232及RS485通訊接口采用光電隔離技術(shù)將通訊接口與儀表的其他部分線路隔離，當(dāng)通訊線路上的某臺(tái)儀表?yè)p壞或故障時(shí)，并不會(huì)對(duì)其它儀表產(chǎn)生影響。同樣當(dāng)儀表的通訊部分損壞或主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，儀表仍能正常進(jìn)行測(cè)量及控制，并可通過(guò)儀表鍵盤對(duì)儀表進(jìn)行操作，工作可靠性很高。16位校驗(yàn)碼的正確性是簡(jiǎn)單奇偶校驗(yàn)的30000倍，基本能保證數(shù)據(jù)可靠性。并且同一網(wǎng)絡(luò)上有其他公司也采用主從方式通訊的產(chǎn)品時(shí)，如PLC、變頻器等，多數(shù)情況下Al系列儀表都不會(huì)受其它公司產(chǎn)品通訊干擾，不會(huì)產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)混亂或無(wú)法通訊的問(wèn)題。但是Al儀表協(xié)議并不能保證其它公司產(chǎn)品能否正常工作，所以除非萬(wàn)不得已，不應(yīng)將Al儀表與其它產(chǎn)品混在一個(gè)RS485通訊總線上，而應(yīng)分別使用不同的總線。Al儀表采用16進(jìn)制數(shù)據(jù)格式來(lái)表示各種指令代碼及數(shù)據(jù)。Al儀表軟件通訊指令經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)的通訊指令不過(guò)卻能100%完整地對(duì)儀表進(jìn)行操作；標(biāo)準(zhǔn)讀和寫指令分別如下：讀：地址代號(hào)+52H(82)+要讀的參數(shù)代號(hào)+O+0+校驗(yàn)碼寫：地址代號(hào)+43H(67)+要寫的參數(shù)代號(hào)+寫入數(shù)低字節(jié)+寫入數(shù)高字節(jié)+校驗(yàn)碼地址代號(hào)：為了在一個(gè)通訊接口上連接多臺(tái)Al儀表，需要給每臺(tái)Al儀表編一個(gè)互不相同的通訊地址。有效的地址為0~80(部分型號(hào)為0~100),所以一條通訊線路上最多可連接81臺(tái)Al儀表，儀表的通訊地址由參數(shù)Addr決定。儀表內(nèi)部采用兩個(gè)重復(fù)的128~208(16進(jìn)制為80H~DOH)之間數(shù)值來(lái)表示地址代號(hào)，由于大于128的數(shù)較少用到(如ASC方式的協(xié)議通常只用0-127之間的數(shù)),因此可降低因數(shù)據(jù)與地址重復(fù)造數(shù)值為(儀表地址+80H)。例如：儀表參數(shù)Addr=10(16進(jìn)制數(shù)為0AH,0A+80H=8AH),則該儀表的地址代號(hào)為：參數(shù)代號(hào)：儀表的參數(shù)用1個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)(一個(gè)字節(jié)，寫為16進(jìn)制數(shù))的參數(shù)代號(hào)來(lái)表示。它在指令中表示要讀/寫的參數(shù)名。校驗(yàn)碼：校驗(yàn)碼采用16位求和校驗(yàn)方式，其中讀指令的校驗(yàn)碼計(jì)算方法為：要讀參數(shù)的代號(hào)X256+82+ADDR寫指令的校驗(yàn)碼計(jì)算方法為以下公式做16位二進(jìn)制加法計(jì)算得出的余數(shù)(溢出部分不處理)要寫的參數(shù)代號(hào)X256+67+要寫的參數(shù)值+ADDR公式中ADDR為儀表地址參數(shù)值，范圍是0一80(注意不要加上80H)。校驗(yàn)碼為以上公式做二進(jìn)制16位整數(shù)加法后得到的余數(shù)，余數(shù)為2個(gè)字節(jié)，其低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。要寫的參數(shù)值用16位二進(jìn)制整數(shù)表示。返回?cái)?shù)據(jù)：無(wú)論是讀還是寫，儀表都返回以下10個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)：測(cè)量值PV+給定值SV+輸出值MV及報(bào)警狀態(tài)+所讀/寫參數(shù)值+校驗(yàn)碼其中PV、SV及所讀參數(shù)值均各占2個(gè)字節(jié)，代表一個(gè)16位二進(jìn)制有符號(hào)補(bǔ)碼整數(shù)，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后，整數(shù)無(wú)法表示小數(shù)點(diǎn)，要求用戶在上位機(jī)處理；MV占一個(gè)字節(jié)，按8位有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)格式，數(shù)值范圍-110～+110,狀態(tài)位占一個(gè)字節(jié)，校驗(yàn)碼占2個(gè)字節(jié)，共10個(gè)字節(jié)。不同型號(hào)儀表返回各數(shù)據(jù)含義如儀表型號(hào)調(diào)節(jié)器巡檢儀流量通道溫度/壓力通道Al-301M頻率調(diào)節(jié)器/IO模塊測(cè)量值PV測(cè)量值瞬時(shí)流量測(cè)量值溫度測(cè)量值，單位測(cè)量值PV當(dāng)前給定通道號(hào)累積流量低位或批量控制測(cè)量值壓力測(cè)量值，單位為0.001MPa當(dāng)前給定值SV輸出值MV狀態(tài)字節(jié)B狀態(tài)字節(jié)B累積流量高位或批量控制給定值補(bǔ)償前流量或頻率值，單位0.1Hz調(diào)節(jié)輸出值MV狀態(tài)字節(jié)狀態(tài)字節(jié)A參數(shù)值表示要讀或?qū)懙膮?shù)的值返回校驗(yàn)碼：為PV+SV+(報(bào)警狀態(tài)*256+MV)+參數(shù)值+ADDR按整數(shù)加法相加后得到的余數(shù)。計(jì)算校驗(yàn)碼時(shí)，每2個(gè)8位字節(jié)組成1個(gè)16位二進(jìn)制整數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算，溢出數(shù)忽略，余數(shù)作為校驗(yàn)碼狀態(tài)字節(jié)A表示儀表部分狀態(tài)，其含義如下(位7固定為0):調(diào)節(jié)器及單顯表(V7.0)調(diào)節(jié)器及單顯表(V7.5)位0上限報(bào)警(HIAL)上限報(bào)警(HIAL)位1下限報(bào)警(LoAL)下限報(bào)警(LoAL)位2正偏差報(bào)警(dHAL)0位3負(fù)偏差報(bào)警(dLAL)0位4輸入超量程報(bào)警(orAL)超量程報(bào)警(orAL)位5AL1狀態(tài)，0為動(dòng)作0備用(0)位6AL2狀態(tài)，0為動(dòng)作00表示MV為輸出值，1為狀態(tài)字B對(duì)于V7.5版本調(diào)節(jié)器、溫控儀及單顯表，MV可交替代表MV值及狀態(tài)字節(jié)B(由狀態(tài)字節(jié)A的位6決定)。狀態(tài)字節(jié)B的位0~6分別表示OP1、OP2、AL1、AL2、AU1、AU2及MIO口的輸入狀態(tài)，0表示為未接通或未輸出，1表示外部開(kāi)關(guān)接通或有輸出，OUTP或AUX做調(diào)節(jié)輸出時(shí)則對(duì)應(yīng)位固定為0。利用功能可將對(duì)應(yīng)端口作為上位機(jī)開(kāi)關(guān)量的輸出或輸出，應(yīng)用ALP參數(shù)設(shè)置沒(méi)有用到的報(bào)警端口均可作為I/O端口，利用修改NONC(常開(kāi)/常閉)參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量的輸出，作為開(kāi)關(guān)量輸入時(shí)，應(yīng)將none對(duì)應(yīng)位設(shè)置為常開(kāi)，若讀入信號(hào)為1,則表示外部開(kāi)關(guān)閉合或有信號(hào)輸入。Al儀表可讀/寫的參數(shù)代號(hào)表：參數(shù)代號(hào)Al-708/808/708P/808PAl-702/704/706MAl-708/808H流量積算儀Al-301MAl-501Al-701Al-519SV給定值或SteP程序段(P型)備用SV批量控制給定值SV頻率控制給定值SP1或SP2或SteP程序段號(hào)(P型)HIAL上限報(bào)警HIA(X)FHIAHIAL上限報(bào)警HIAL1、如果向儀表讀取參數(shù)代號(hào)在表格中參數(shù)以外，則儀表不會(huì)返回任何數(shù)據(jù)。備表格中所有參數(shù)，當(dāng)讀寫實(shí)際參數(shù)表以外的參數(shù)或備用參數(shù)時(shí)，儀表實(shí)際均對(duì)SP1參數(shù)操作2、帶手動(dòng)調(diào)節(jié)功能的儀表處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可通過(guò)寫1AH參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)手動(dòng)輸出值。3、15H為儀表的型號(hào)特征字，不同型號(hào)儀表其數(shù)字不同，上位機(jī)可用于區(qū)分儀表型號(hào)：型號(hào)特征字Al-518/708/808(V7.1)等于波特率(4800/9600/19200)Al-518P/708P/808P(V7.1)<256(為程序控制字)Al-501波特率(兼容模式)或1501(客戶需定制)4、程序控制字：對(duì)于Al-518P/708P/808P等型號(hào)程序儀表，15H返回程序控制字，其高位字節(jié)數(shù)值為0,低位字節(jié)數(shù)據(jù)HOLD=1,則程序暫停；STOP=1,HOLD=1,則程序停止；EV1、EV2表示事件輸出狀態(tài)，為1時(shí)表示事件輸出動(dòng)作，為0時(shí)表示事件輸出無(wú)效。5、累積流量清零：Al-708H/808H的流量累積參數(shù)FLJH及FLJL只能清零，不能改寫，清零方法是向FLJH寫入30808(占2個(gè)地址時(shí)，必須是用第一個(gè)地址),即可清零累積流量FLJH、FLJL及補(bǔ)償前流量累積EJH及EJL,同時(shí)CLn值加1,CLn為只讀，不可改寫。向參數(shù)代號(hào)2AH寫入31808,則可清除批量控制累積值，同時(shí)復(fù)位批量控制輸出繼電器。三、編程方法系統(tǒng)采用主從式多機(jī)通訊結(jié)構(gòu)，每向儀表發(fā)一個(gè)指令，儀表返回一個(gè)數(shù)據(jù)。編寫上位機(jī)軟件時(shí)，注意每條有效指令儀表應(yīng)在0～150mS內(nèi)作出應(yīng)答，而上位機(jī)也必須等儀表返回?cái)?shù)據(jù)后，才能發(fā)新的指令，否則將引起錯(cuò)誤。如果儀表超過(guò)最大響應(yīng)時(shí)間(150mS)仍沒(méi)有應(yīng)答，則原因可能無(wú)效指令、通訊線路故障，儀表沒(méi)有開(kāi)機(jī)，通訊地址不合等，此時(shí)上位機(jī)應(yīng)重發(fā)指令或跳過(guò)改地址儀表。例如，將地址(參數(shù)ADDR)為1的儀表的給定值(參數(shù)代號(hào)0)寫為100.0'℃(整數(shù)為1000),用VB的編程方法如下：1、初始化通訊口，包括與儀表相同的波特率，數(shù)據(jù)位8,停止位2,無(wú)校驗(yàn)。注意某些廠家的RS232/RS485通訊轉(zhuǎn)換器對(duì)RTS、DTR等控制線有一定的要求，上位機(jī)軟件必須對(duì)這些控制線進(jìn)型編程。用本公司生產(chǎn)的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器則可免去對(duì)這些線進(jìn)行編程。2、VB編程指令(寫SP1為1000)為：COMM1.OUTPUT=CHR$(129)+CHR$(129)+CHR$(67)+CHR$(0)+CHR$(232)+CHR$(3)+CHR$(44)+CHR$(4)實(shí)際為：0x81,0x81,0x43,0x00,0xe8,0x03(3e8=1000),0x2c,0x04(42c=1068)3、小數(shù)點(diǎn)處理：儀表