宇电 巡检仪通讯协议说明V9.01.docx

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1、宇电Al系列多路巡检仪通讯协议说明（V9.X 版）宇电V9.X版本以上巡检仪可支持AIBUS及MODBUS两种通信协议，其中AIBUS由厦门宇电自动 化科技有限公司自主开发，能用简单的指令实现全面的功能，其特点是写参数的同时亦可完成读功能，因 此写参数时不破坏读的循环周期时间，目允许在一个RS485通讯接口上最多连接80台仪表。而通用的 MODBUS协议则具有更广泛的兼容性,V9.X以上版本MODBUS协议读指令一次最多可读20个字的数据, 其通信效率较本公司以往版本大为提升。V9.X版的新一代AI系列仪表在9600波特率下上位机访问一台 V9.X版仪表的平均时间仅20ms左右，不考虑数据传输

2、时间时，仪表在接收上位机指令后最大延迟时间仅 10mS,平均延迟时间仅23mS,远快于本公司以往版本，可轻松组建大型过程控制系统。所有V9.X版 本的新一代AI仪表允许上位机写入次数均达20亿次以上，确保仪表内部存储器不会因为上位机频繁写入 而损坏，并可利用上位机将仪表组成复杂调节系统。AI系列仪表可以用PC、触摸屏及PLC作为上位机， 市面各种组态软件资源丰富。基与PC的上位机软件广泛采用WINDOWS作为操作环境，不仅操作直观方 便，而且功能强大。最新的工业平板触摸屏的应用，更为工业自动化带来使用简单且功能丰富价格便宜的 选择。这使得采用仪表+上位机结构的测控系统价格大大低于传统DCS系统

3、，其分布式结构也具有很高的 可靠性。除部分新推出型号外，V9.XX版本通信协议在提升性能和功能的同时与本公司V7.XX通信协议完 全保持兼容，客户原有上位机软件无需修改可直接使用。一、接口规格AI系列仪表使用异步串行通讯接口，接口电平符合RS232C或RS485标准中的规定。数据格式为1 个起始位，8位数据，无校验位或偶校验位，1个或2个停止位。通讯传输数据的波特率可调为4800-28800 bps,通常用9600 bps,需要更快刷新率时，也可尝试用19200,当通讯距离很长或通讯不可靠常中断时, 可选 4800bpsoRS485通讯接口通讯距离长达1KM以上（部分实际应用已达3-4KM）,

4、只需两根线就能使多台AI 仪表与计算机迸行通讯。普通计算机可使用RS232/RS485或USB/RS485型通讯接口转换器，将计算机 上的RS232通讯或USB 口转为RS485通讯。宇电RS232/RS485及USB/RS485转换器具备体积小、 无需初始化而可适应任何软件、无需外接电源、有一定抗雷击能力等优点。按RS485接口的规定，RS485 通讯接口可在一条通讯线路上连接最多32台仪表。需要联接更多的仪表时，需要中继器，也可选择采用 1/2或1/4负载等芯片的通讯接口来增加可连接仪表的数量。目前生产的AI仪表通讯接口采用低负载芯片 并且一定的防雷击和防静电功能，无需中继器即可连接约60

5、通道仪表。AI仪表的RS232及RS485通讯接口采用光电隔离技术将通讯接口与仪表的其他部分线路隔离，当通 讯线路上的某台仪表损坏或故障时，并不会对其它仪表产生影响。同样当仪表的通讯部分损坏或主机发生 故障时，仪表仍能正常进行测量及控制，并可通过仪表键盘对仪表进行操作，工作可靠性很高。当同一网 络上有其他公司也采用主从方式通讯的产品时，如PLC、变频器等，需注意AIBUS协议并不能保证其它 公司产品能否正常工作，通常不应将AI仪表与其它产品混在一个RS485通讯总线上，而应分别使用不同 的通信线路，或采用MODBUS协议。巡检仪用AF参数来切换2种协议,AF=0时对应AIBUS, AIBUS模

6、式根据Cn参数占多个地址,AF=160 时对应MODBUS-RTU,只占1个地址。二、AIBUS协议通讯指令说明本文采用16进制数据格式来表示各种指令代码及数据。A旧US的通讯指令只有两条，一条为读指令, 一条为写指令，指令的发送字节长度均为8个字节，而接收字节长度均为10个字节，这使得上位机软件 编写容易，但仍能完整地对仪表进行各种操作，指令须连续发送，若字节长度不对则仪表不会响应。仪表地址：A旧US协议地址范围为080, 一条通讯线路上最多可连接81台AI仪表，仪表的通讯地 址由参数Addr决定。仪表内部采用两个重复的128208 （16进制为80HD0H）之间数值来表示地址代 号，由于在

7、AI仪表内部连续两个128208的数通常不会出现，因此数据与地址不会重复造成冲突。AI仪 表通讯协议规定，地址指令为两个相同的字节，数值为（仪表地址+80H）。例如：仪表参数Addr=10 （16 进制数为OAH, 0A+80H=8AH）,则该仪表的地址指令为：8AH 8AH参数地址：仪表的参数用1个8位二进制数（一个字节）的参数地址代号来表示。它在指令中表示要 读/写的参数名，各种参数含义见后文表格。校验码：校验码采用16位求和校验方式，其中读指令的校验码计算方法为：要读参数的代号x 256+82（52H）+Addr写指令的校验码计算方法为以下公式做16位二进制加法计算得出的余数（溢出部分不

8、处理）： 要写的参数代号x 256+67（43H）+要写的参数值+Addr返回数据：无论是读还是写，仪表都返回10个字节数据，其中PV、SV及所读参数值均各占2个字节， 代表一个16位二进制有符号补码整数，低位字节在前，高位字节在后，整数无法表示小数点，要求用户在 上位机处理；MV占一个字节，按8位有符号二进制数格式，数值范围-110+ 110,状态位占一个字节， 校验码占2个字节，共10个字节。校验码为PV+SV+ （报警状态*256+MV） +参数值+Addr按16位整数 加法相加后得到的余数，溢出数忽略。具体交互命令如下：注意巡检仪使用AIBUS时占用多个地址，占用通道数同Cn,如706

9、M只使用5通道，Cn设5, addr=1 的情况下占用地址1-5,下一台表站号得设6。读写相应通道PV或参数就按相应地址发送读命令。读参数指令：地址代号LSB地址代号MSB读功能 命令读参数代号LSB1 MSB 1校验和LSB校验和 MSB80H+ 仪表地址80H+仪表地址52H参见参数代号表00H（固定值）00H（固定值）参见注1注1：校验和二读参数代号*256（100H）+82（52H）+仪表地址如读仪表地址1的上限报警值的命令如下：校验和=1 (01 H)*256(100H)+1(01 H)+82(52H) = 339(153H),因低字节(LSB)在前,高字节(MSB)在后，故上地址代

10、号LSB地址代号MSB读功能命 令读参数代 aLSBMSB校验和LSB校验和 MSB81H81H52H01HOOHOOH53H01H表中为53H, 01 Ho写参数指令地址代号LSB地址代号MSB写功能命 令写参数代 号写入值LSB写入值 MSB校验和LSB校验和 MSB80H+ 仪表地址80H+ 仪表地址43H参见参数 代号表参见注1参见注2注1 ：需要写入到仪表中的数据，低字节在前，高字节在后。注2：校验和=（写参数代号*256（100H）+67（43H）+仪表地址+写入值）&FFFFH得到的余数如写仪表地址1的上限报警为100.0的命令如下：地址代号LSB地址代号MSB写功能命 令写参数

11、代 a写入值LSB写入值 MSB校验和LSB校验和 MSB81H81H43H01HE8H03H2CH05H校验和=1(01H)*256(100H)+1(01H)+1000(03E8H)+67(43H) = 1324(52CH),因低字节(LSB)在前,高字节 (MSB)在后，故上表中为2cH, 05Ho返回数据：无论是读命令还是写命令，仪表都返回10个字节的数据测量值LSB测量值MSB设定值LSB设定值MSB输出值 MV状态 字节读或写的 参数值LSB读或写的 参数值MSB校验和LSB校验和LSB注1注2注1：测量值=（测量值MSB*256）+测值值LSB设定值及读或写的参数值解析方法相同注2

12、、校验和=（测量值+设定值+状态字节*256+输出值MV+读或写的参数值+仪表地址）&FFFFH得到的余 数，当通信数据受干扰时，采集时可将返回值中的校验和与计算的校验和比对，两者相同则数据则数据正 常，反之有可能因干扰导致异常。注意对巡检仪来说没有给定值SV,返回值中的SV其实是对应下一路的PV。而MV用来对应输出状态， 位 0 到位 6 分别是 OP1, OP2, AL1, AL2, AU1, AU2, MIO, 1 表示动作。假设仪表通道1此时测量值显示100.0,通道2显示200.0,无报警逻辑输入输出，读或写HIAL为0.0返回的命令如下:测量值LSB测量值MSB设定值LSB设定值M

13、SB输出值MV状态 字节读或写的 参数值LSB读或写的 参数值MSB校验和LSB校验和LSBE8H03HD0H07H00H60H00H00HB9H6BH状态字节表示仪表报警和报警继电器状态，其含义如下（位7固定为0）状念字小含义位。上限报警（HIAL）0:无报警1 ：报警产生位1下限报警（LoAL）0:无报警1 ：报警产生位2正偏差报警（dHAL）0:无报警1 ：报警产生位3负偏差报警（dLAL）0:无报警1 ：报警产生位4输入超量程报警（orAL）0:无报警1 ：报警产生位5AL1状态，0为动作位6AL2状态，0为动作三、MODBUS-RTU通信协议指令说明AI系列仪表能支持MODBUS协议

14、下支持03H （读参数及数据）及06H （写单个参数）两条指令。可 与其它MODBUS设备相互通信，为保证速率，AI仪表采用RTU （二进制）模式，波特率应设置为9600 或19200, 2个停止位，无奇偶校验位，仪表地址范围。80。MODBUS模式下巡检仪只占1个地址。对于03H指令，每次可读取120个数据，每个数据2个字节，例如读2个数据指令如下:仪表地址读指令（功能码）读取参数代号地址读取数据长度校验码XXH03H00H XXH00H 02HCRC06H写指令格式为，举例写HIAL值为100.0 （参数dPt=1）,则发送的指令为:仪表地址写指令（功能码）写参数代号地址写数据值校验码XX

15、H06H00H 01H03H E8HCRC仪表返回数据格式遵守标准MODBUS协议，通常用户的组态软件都能自行处理。注意写指令不支持返回测量值等信息，只返回本身写入的参数值。由于MODBUS协议的本身的限制，使用写指令无法返回 测量值等信息，会导致写入时测量值无法刷新。需要连续写参数时，应采取写一次再交替读一次的方法， 避免连续写入时测量值等信息无法及时刷新。此外若程序中存在BUG导致通信写指令若被误调用，可能导致错误的参数写入仪表，因此程序中应尽量减少写指令的使用，以免使得仪表工作不正常。3、若需要更高效率的读取大量数据，可以使用本公司的Modbus-AIBUS的通信中继控制及协议转换 器，

16、详细信息可参阅相关产品使用手册，该型号版本不支持S6模块。四、参数代号（寄存器）地址及含义（AIBUS寄存器范围00H-1BH .MODBU-RTU 寄存器范围00H-89H ）10进 制代号16进制 代号MODBUS寄存器参数名称参数说明0040001（空）1140002HIAL上限报警单位同测量值2240003LoAL 限次警单位同测量值5540006dF回差单位同测量值10A40011Cn测量路数可以把不用的通道关闭，会对A旧US所占地址有所影响11B40012Sn输入规格见说明书12C40013dIP小数点位置0, 0; 1, 0.0; 2, 0,00, 3, 0.000;13D400

17、14dlL输入信号刻 度卜限单位同测量值14E40015dIH输入信号刻 度上限单位同测量值15F40016ALP报警输入定 义见说明书161040017Sc输入平移修 正见说明书171140018OPn变送输出 通道号1-4对应变送1-4测量值，7变送最小值，8变送最大值181240019oPL变送输出电 流下限一般设40-200对应4-20MA变送191340020oPH变送输出 电流上限201440021AF高级功能代 码见说明书211540022仪表特征码221640023仪表地址（读/ 写）231740024dL数字滤波241840025none常开/常闭 选择范围0-127, +主

18、意不能写超过范围的数。按位对应，分别 写 OP1, OP2, AL1, AL2, AU1, AU2, MIO 的常开常 闭。251940026Loe参数封锁261A40027Cn通道数量新版本不q与271B40028Cno通道起始号322040033HIAL1332140034LOAL1342240035ALP1352340036dF1362440037SN1372540038dlP1382640039dlL1392740040dlH1402840041Sc1412940042dL1422A40043HIAL2432B40044LOAL2442C40045ALP2452D40046dF2462

19、E40047SN2472F40048dlP2483040049dlL2493140050dlH2503240051Sc2513340052dL2523440053HIAL3533540054LOAL3543640055ALP3553740056dF3563840057SN3573940058dlP3583A40059dlL3593B40060dlH3603C40061Sc3613D40062dL3623E40063HIAL4633F40064LOAL4644040065ALP4654140066dF4664240067SN4674340068dlP4684440069dlL4694540070

20、dlH4704640071Sc4714740072dL4724840073HIAL5734940074LOAL5744A40075ALP5754B40076dF5764C40077SN5774D40078dlP5784E40079dlL5794F40080dlH5805040081Sc5815140082dL5825240083HIAL6835340084LOAL6845440085ALP6855540086dF6865640087SN6875740088dlP6885840089dlL6895940090dlH6905A40091Sc6915B40092dL61288040129PV1第1通

21、道测量值1298140130PV2第2通道测量值1308240131PV3第3通道测量值1318340132PV4第4通道测量值1328440133PV5第5通道测量值1338540134PV6第6通道测量值1368840137报警状态代字节位。到位5对应上限报警HIAL1-HIAL6状态， 字节位0到位5对应下限报警LOAL1-LOAL6状态1378940138输出状态和ORAL彳吐节位0到位6分别是OP1, OP2, AL1, AL2, AU1,AU2, MIO;另为6路ORAL才标位说明：1、本系统采用主从式多机通讯结构，每向仪表发一个指令，仪表返回一个数据。编写上位机软件时, 注意每条

22、有效指令仪表应在030ms内作出应答（注：不包括数据传输时间，此时间要依据不同波特率和 数据长度计算），而上位机也必须等仪表返回数据后，才能发新的指令，否则将引起错误。如果仪表超过 最大响应时间仍没有应答，则原因可能无效指令、无效的仪表地址或参数地址、通讯线路故障，仪表没有 开机，通讯地址不合等，此时上位机应重发指令或跳过改地址仪表。2、为提升效率，仪表传送的所有数值均为16位二进制补码整数，例如，仪表的HIAL为100.0C传 送的数据为整数1000。上位机必须将整数按一定规则转换为带小数点的实际数据，方法是在上位机程序启 动后，线性输入应优先读取参数dIP （0CH）获得测量信号的小数点位

23、置，而传感器输入类型为查表法， 小数点固定，如Sn=0-9,1921,固定1位小数点，Sn=22固定2位小数点。3、如果向仪表读参数代号在表格中以外的参数（无效参数代号或备用参数代号），则仪表返回的参 数值为32767,由于AI系列仪表参数最大设置范围是32000,所以32767可以作为读错参数代号的标志, 在上位机程序中予以处理；4、如果向仪表写参数代号在表格以外的参数，或者该型号仪表无此参数，仪表并不会报错，而是忽 略不会执行写入，并且返回参数值32767。若写入值超仪表内部数值范围，例如设置输出值超过系统允许 的输出上限值，则仪表会写入上限值，同时将上限值返回。7、15H为仪表的型号特征字，不同型号仪表其数字不同，上位机可用于区分仪表型号，并针对不同 型号仪表上位机应对其传输数据可做不同模式处理。仪表型号及特征字表格如下：仪表型号型号特征字AI-702M770AI-704M772AI-706M774厦门宇电自动化科技有限公司版权所有2022年7月