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 廈門宇電自動化科技有限公司生產(chǎn)的儀表在通信上經(jīng)歷了多個版本，現(xiàn)行常用為7.0版本AIBUS協(xié)議，8.0版本AIBUS協(xié)議以及8.0版本MODbus協(xié)議。以下為相關(guān)協(xié)議說明。

 

 

AIBUS通訊協(xié)議說明（V7.0）

 

AIBUS是廈門宇電自動化科技有限公司為AI系列顯示控制儀表開發(fā)的通訊協(xié)議，能用簡單的指令實(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)訪問一臺AI-7/8系列高性能儀表的平均時(shí)間僅20mS，訪問AI-5系列儀表的平均時(shí)間為50mS。儀表允許在一個RS485通訊接口上連接多達(dá)80臺儀表（為保證通訊可靠，儀表數(shù)量大于60臺時(shí)需要加一個RS485中繼器）。AI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。的工業(yè)平板觸摸屏式PC的應(yīng)用，更為工業(yè)自動化帶來新的界面。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*的潛力，V7.X版本AI-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

AI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個起始位，8位數(shù)據(jù)，無校驗(yàn)位，1個或2個停止位。通訊傳輸數(shù)據(jù)的波特率可調(diào)為4800~19200 bit/S，通常用9600 bit/S，單一通訊口所連接儀表數(shù)量大于40臺或需要更快刷新率時(shí)，推薦用19200bit/S，當(dāng)通訊距離很長或通訊不可靠常中斷時(shí)，可選4800bit/S。AI儀表采用多機(jī)通訊協(xié)議，采用RS485通訊接口，則可將1~80臺的儀表同時(shí)連接在一個通訊接口上。

RS485通訊接口通訊距離長達(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AI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。宇電為此專門開發(fā)了新型RS232/RS485及USB/RS485轉(zhuǎn)換器，具備體積小、無需初始化而可適應(yīng)任何軟件、無需外接電源、有一定抗雷擊能力等優(yōu)點(diǎn)。

按RS485接口的規(guī)定，RS485通訊接口可在一條通訊線路上連接zui多32臺儀表或計(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AI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，且無需中繼器即可連接約60臺儀表。

AI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)通訊線路上的某臺儀表損壞或故障時(shí)，并不會對其它儀表產(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)行測量及控制，并可通過儀表鍵盤對儀表進(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AI系列儀表都不會受其它公司產(chǎn)品通訊干擾，不會產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)混亂或無法通訊的問題。但是AI儀表協(xié)議并不能保證其它公司產(chǎn)品能否正常工作，所以除非萬不得已，不應(yīng)將AI儀表與其它產(chǎn)品混在一個RS485通訊總線上，而應(yīng)分別使用不同的總線。

二、通訊指令

AI儀表采用16進(jìn)制數(shù)據(jù)格式來表示各種指令代碼及數(shù)據(jù)。AI儀表軟件通訊指令經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)的通訊指令只有兩條，一條為讀指令，一條為寫指令，兩條指令使得上位機(jī)軟件編寫容易，不過卻能100%完整地對儀表進(jìn)行操作；標(biāo)準(zhǔn)讀和寫指令分別如下：

讀： 地址代號+52H（82）+要讀的參數(shù)代號+0+0+校驗(yàn)碼

寫： 地址代號+43H（67）+要寫的參數(shù)代號+寫入數(shù)低字節(jié)+寫入數(shù)高字節(jié)+校驗(yàn)碼

地址代號：為了在一個通訊接口上連接多臺AI儀表，需要給每臺AI儀表編一個互不相同的通訊地址。有效的地址為0~80（部分型號為0~100），所以一條通訊線路上zui多可連接81臺AI儀表，儀表的通訊地址由參數(shù)Addr決定。儀表內(nèi)部采用兩個重復(fù)的128~208（16進(jìn)制為80H~D0H）之間數(shù)值來表示地址代號，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)造成沖突的可能性。

AI儀表通訊協(xié)議規(guī)定，地址代號為兩個相同的字節(jié)，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為：8AH  8AH

參數(shù)代號：儀表的參數(shù)用1個8位二進(jìn)制數(shù)（一個字節(jié)，寫為16進(jìn)制數(shù)）的參數(shù)代號來表示。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×256+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×256+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0~80（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)：無論是讀還是寫，儀表都返回以下10個字節(jié)數(shù)據(jù)：

測量值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個字節(jié)，代表一個16位二進(jìn)制有符號補(bǔ)碼整數(shù)，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后，整數(shù)無法表示小數(shù)點(diǎn)，要求用戶在上位機(jī)處理；MV占一個字節(jié)，按8位有符號二進(jìn)制數(shù)格式，數(shù)值范圍-110~＋110，狀態(tài)位占一個字節(jié)，校驗(yàn)碼占2個字節(jié)，共10個字節(jié)。

 

不同型號儀表返回各數(shù)據(jù)含義如下：

 

返回校驗(yàn)碼：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8位字節(jié)組成1個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）：

 

巡檢儀具備狀態(tài)字節(jié)B，對于V7.5版本以上調(diào)節(jié)器、溫控儀、單顯表，MV則可交替代表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表示外部開關(guān)接通或有輸出，OUTP或AUX做調(diào)節(jié)輸出時(shí)則對應(yīng)位固定為0。利用功能可將對應(yīng)端口作為上位機(jī)開關(guān)量的輸出或輸出，應(yīng)用ALP參數(shù)設(shè)置沒有用到的報(bào)警端口均可作為I/O端口，利用修改NONC（常開/常閉）參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對開關(guān)量的輸出，作為開關(guān)量輸入時(shí)，應(yīng)將nonc對應(yīng)位設(shè)置為常開，若讀入信號為1，則表示外部開關(guān)閉合或有信號輸入。

 

AI儀表可讀/寫的參數(shù)代號表：

表一

參數(shù)代號		調(diào)節(jié)器		巡檢儀
10進(jìn)制	16進(jìn)制	AI-518/708/808/518P/708P/808P	AI-519/719/719P	AI-501/701	AI-702M/704M/706M
0	00H	SV給定值/SteP程序段	SV給定值/SteP程序段	?。眨?span lang="EN-US">	?。眨?span lang="EN-US">
1	01H	HIAL上限報(bào)警	HIAL上限報(bào)警	HIAL上限報(bào)警	HIAL上限報(bào)警
2	02H	LoAL下限報(bào)警	LoAL下限報(bào)警	LoAL下限報(bào)警	LoAL下限報(bào)警
3	03H	dHAL正偏差報(bào)警	HdAL偏差上限報(bào)警	HdAL第二上限報(bào)警	?。眨?span lang="EN-US">
4	04H	dLAL負(fù)偏差報(bào)警	LdAL偏差下限報(bào)警	LdAL第二下限報(bào)警	?。眨?span lang="EN-US">
5	05H	dF回差	CHYS控制回差	AHYS報(bào)警回差	dF回差
6	06H	Ctrl控制方式	Ctrl控制方式	?。眨?span lang="EN-US">	（空）
7	07H	M5保持參數(shù)	P比例帶	?。眨?span lang="EN-US">	?。眨?span lang="EN-US">
8	08H	P 速率參數(shù)	I積分時(shí)間	（空）	?。眨?span lang="EN-US">
9	09H	t滯后時(shí)間	d微分時(shí)間	（空）	?。眨?span lang="EN-US">
10	0AH	CtI控制周期	CtI控制周期	（空）	Cn測量路數(shù)
11	0BH	Sn輸入規(guī)格	InP輸入規(guī)格	InP輸入規(guī)格	Sn 輸入規(guī)格
12	0CH	dIP小數(shù)點(diǎn)位置	dPt小數(shù)點(diǎn)位置	dPt小數(shù)點(diǎn)位置	dIP小數(shù)點(diǎn)位置
13	0DH	dIL輸入下限顯示值	SCL信號刻度下限	SCL信號刻度下限	dIL輸入信號刻度下限
14	0EH	dIH輸入上限顯示值	SCH信號刻度上限	SCH信號刻度上限	dIH輸入信號刻度上限
15	0FH	ALP報(bào)警輸出定義	AOP報(bào)警輸出定義	AOP報(bào)警輸出定義	ALP報(bào)警輸入定義
16	10H	Sc輸入平移修正	Scb輸入平移修正	Scb輸入平移修正	Sc輸入平移修正
17	11H	OP1輸出方式	OPt主輸出類型	OPt主輸出類型	OPn變送輸出通道號
18	12H	oPL輸出下限	OPL輸出下限	?。眨?span lang="EN-US">	oPL變送輸出電流下限
19	13H	oPH輸出上限	OPH輸出上限	?。眨?span lang="EN-US">	oPH變送輸出電流上限
20	14H	CF功能選擇	AF功能代碼	?。眨?span lang="EN-US">	AF功能代碼
21	15H	儀表特征碼/程序控制字（運(yùn)行:0 暫停:4 停止:12）	儀表特征碼/程序控制字（運(yùn)行:0 暫停:4 停止:12）	儀表特征碼（與SV的值一樣，且可修改）	儀表特征碼
22	16H	儀表地址（讀/寫）	儀表地址（讀/寫）	儀表地址（讀/寫）	儀表地址（讀/寫）
23	17H	dL數(shù)字濾波	FILt輸入數(shù)字濾波	FILt輸入數(shù)字濾波	dL數(shù)字濾波
24	18H	run運(yùn)行參數(shù)	A-M自動/手動控制選擇	?。眨?span lang="EN-US">	nonc常開/常閉選擇
25	19H	Loc參數(shù)封鎖	Loc參數(shù)封鎖	Loc參數(shù)封鎖	Loc參數(shù)封鎖
26	1AH	C01 （AI-808寫入時(shí)設(shè)置MV值）	C01（AI-519/719寫入時(shí)設(shè)置MV值）
27	1BH	t01	t01
28	1CH	C02	C02
29	1DH	t02	t02
30	1EH	C03	C03
31	1FH	t03	t03
32	20H	C04	C04
33	21H	t04	t04
34	22H	C05	C05
35	23H	t05	t05
36	24H	C06	C06
37	25H	t06	t06
38	26H	C07	C07
39	27H	t07	t07
40	28H	C08	C08
41	29H	t08	t08
42	2AH	C09	C09
43-85	2BH-55H	t09-C30程序數(shù)據(jù)	t09-C30程序數(shù)據(jù)
86	56H	當(dāng)前程序段運(yùn)行時(shí)間	當(dāng)前程序段運(yùn)行時(shí)間

 

表二

參數(shù)代號		流量積算儀	AI-301M	四路PID調(diào)節(jié)器
10進(jìn)制	16進(jìn)制	（AI-708H/Y/808H）	頻率測量/開關(guān)量	AI-7048
0	00H	SV批量控制給定值	SV頻率控制給定值	SP給定值
1	01H	FHIA瞬時(shí)流量上限報(bào)警	HIAL上限報(bào)警	HIAL上限報(bào)警
2	02H	FloA瞬時(shí)流量下限報(bào)警	LoAL下限報(bào)警	LoAL下限報(bào)警
3	03H	SPE批量控制流量累積速率時(shí)間	dHAL正偏差報(bào)警
4	04H	Act批量控制繼電器動作時(shí)間	dLAL負(fù)偏差報(bào)警
5	05H	Sn輸入規(guī)格	dF回差	AHYS回差
6	06H	FSc流量信號測量平移修正	CtrL控制方式	At自整定開關(guān)
7	07H	PdIH壓力測量量程定義	M5保持參數(shù)	P比例帶
8	08H	CSc溫度測量平移修正	P速率參數(shù)	I積分時(shí)間
9	09H	CdIH溫度測量量程定義	t滯后時(shí)間	d微分時(shí)間
10	0AH	Cut流量小信號切除比率	CtI控制周期
11	0BH	FdIH流量測量量程定義	Frd頻率量程	InP輸入規(guī)格
12	0CH	FdIP流量小數(shù)點(diǎn)	dIP小數(shù)點(diǎn)位置	dPt小數(shù)點(diǎn)位置
13	0DH	PA大氣壓力/溫度補(bǔ)償系數(shù)	dIL下限顯示值	SCL信號刻度下限
14	0EH	Po流量傳感器設(shè)計(jì)工作壓力	dIH上限顯示值	SCH信號刻度上限
15	0FH	Co流量傳感器設(shè)計(jì)工作溫度	ALP報(bào)警輸出選擇	AOP報(bào)警輸出定義
16	10H	Frd頻率信號上限	開關(guān)量狀態(tài)	Scb輸入平移修正
17	11H	CF功能選擇參數(shù)	oP1輸出方式
18	12H	bC溫壓補(bǔ)償類型	OPL輸出下限
19	13H	IoL變送輸出電流下限	OPH輸出上限	OPH輸出上限
20	14H	FoH變送輸出流量量程	CF功能選擇	AF功能代碼
21	15H	儀表特征碼	儀表特征碼	儀表特征碼
22	16H	儀表地址（讀/寫）	儀表地址（讀/寫）	儀表地址（讀/寫）
23	17H	IoH變送輸出電流上限	dL數(shù)字濾波	FILt輸入數(shù)字濾波
24	18H	FdL流量信號數(shù)字濾波強(qiáng)度	run運(yùn)行參數(shù)	Nonc常開/常閉選擇
25	19H	Loc參數(shù)封鎖	Loc參數(shù)封鎖	Loc參數(shù)封鎖
26	1AH	（空）	MV手動輸出值	Cn測量路數(shù)
27	1BH	FdF瞬時(shí)流量報(bào)警回差
28	1CH	CHIA溫度上限報(bào)警
29	1DH	CLoA溫度下限報(bào)警
30	1EH	PHIA壓力上限報(bào)警
31	1FH	PLoA壓力下限報(bào)警
32	20H	ALP報(bào)警輸出定義
33	21H	FSb批量控制給定值偏移
34	22H	CdIP溫度小數(shù)點(diǎn)
35	23H	PdIP壓力小數(shù)點(diǎn)
36	24H	PSc壓力測量信號平移修正
37	25H	CLn清零次數(shù)（只讀）
38	26H	FLJH累積流量高4位（只可清零）
39	27H	FLJL累積流量低4位（只可清零）
40	28H	EJH（補(bǔ)前流量高）
41	29H	EJL（補(bǔ)前流量低）
42	2AH	批量累積值清零位
43-85	2BH-55H
86	56H

 

說明：

1、如果向儀表讀取參數(shù)代號在表格中參數(shù)以外，則儀表不會返回任何數(shù)據(jù)。AI-501/701型儀表不具備表格中所有參數(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SP1參數(shù)操作。

2、帶手動調(diào)節(jié)功能的儀表處于手動狀態(tài)時(shí)，可通過寫1AH參數(shù)來調(diào)節(jié)手動輸出值。

3、AI-7048型4路控制器占4個地址，比如Addr=5，則5，6，7，8分別為4個回路的通訊地址。

4、程序控制字：對于AI-518P/708P/808P等型號程序儀表，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)則如下：

             （X）（X）（X）（X）（EV2）（EV1）（HOLD）（STOP）

    前4位（BIT）目前暫不用，程序中應(yīng)允許其為任意值；HOLD及STOP=0，則程序運(yùn) STOP=0，HOLD=1，則程序暫停；S，HOLD=1，則程序停止；EV1、EV2表示事件輸出狀態(tài)，為1時(shí)表示事件輸出動作，為0時(shí)表示事件輸出無效。

5、累積流量清零：AI-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個地址時(shí)，必須是用*個地址），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)一個指令，儀表返回一個數(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，否則將引起錯誤。如果儀表超過zui大響應(yīng)時(shí)間（150mS）仍沒有應(yīng)答，則原因可能無效指令、通訊線路故障，儀表沒有開機(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，無校驗(yàn)。注意某些廠家的RS232/RS485通訊轉(zhuǎn)換器對RTS、DTR等控制線有一定的要求，上位機(jī)軟件必須對這些控制線進(jìn)型編程。用本公司生產(chǎn)的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器則可免去對這些線進(jìn)行編程。

2、VB編程指令（寫SV為1000）為：

Dim Cmdout （0 To 7） As Byte

 

　　Cmdout（0）=129

　　Cmdout（1）=129

　　Cmdout（2）=67

　　Cmdout（3）=0

　　Cmdout（4）=232

　　Cmdout（5）=3

　　Cmdout（6）=44

　　Cmdout（7）=4

COMM1.OUTPUT=Cmdout

 

儀表返回?cái)?shù)據(jù)：

Dim instring（） as byte

  Dim pv as integer, sv as integer, mv as integer, alm as integer, cs as integer, crc as integer

 

  instring = MSComm1.Input    '假設(shè)已經(jīng)有數(shù)據(jù)返回

 

  pv= Join2Byte（instring（0）, instring（1））

  sv= Join2Byte（instring（2）, instring（3））

  mv= （instring（4））

alm= integer（instring（5））

cs= Join2Byte（instring（6）, instring（7））

crc= Join2Byte（instring（8）, instring（9））

 

Public Function Join2Byte（lowbyte As Byte, highbyte As Byte）

Dim c As Integer

c = highbyte

If c > 127 Then

  c = （c - 256） * 256

Else

  c = c * 256

End If

Join2Byte = c + lowbyte

End Function

 

 

注：對于AI-5XX系列儀表，寫入?yún)?shù)周期不易低于2分鐘，否則可能導(dǎo)致儀表在5年保修期內(nèi)損壞存儲單元損壞。

 

 

宇電AIBUS及MODBUS通訊協(xié)議說明（V8.0）

AIBUS是廈門宇電自動化科技有限公司為AI系列顯示控制儀表開發(fā)的通訊協(xié)議，能用簡單的指令實(shí)現(xiàn)全面的功能，其特點(diǎn)是寫參數(shù)的同時(shí)亦可完成讀功能，因此寫參數(shù)時(shí)不破壞讀的循環(huán)周期時(shí)間，加上指令長度較少，因此具有比MODBUS更快的速率（尤其是有寫入指令時(shí)，MODBUS的寫入指令不能同時(shí)完成讀下位機(jī)數(shù)據(jù)的功能，會破壞讀指令的周期，延長了讀的循環(huán)周期），AIBUS協(xié)議具有組建大規(guī)模過程控制系統(tǒng)能力。AIBUS采用了16位的求和校正碼，下位機(jī)運(yùn)算快速且通訊可靠，支持9600和19200等不同波特率，在19200波特率下，上位機(jī)訪問一臺AI-7/8系列高性能儀表的平均時(shí)間僅20mS，訪問AI-5系列儀表的平均時(shí)間為40mS。儀表允許在一個RS485通訊接口上連接多達(dá)80臺儀表（為保證通訊可靠，儀表數(shù)量大于60臺時(shí)需要加一個RS485中繼器）。AI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。的工業(yè)平板觸摸屏式PC的應(yīng)用，更為工業(yè)自動化帶來新的界面。這使得采用儀表+上位機(jī)結(jié)構(gòu)的測控系統(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*的潛力。宇電AI-5系列儀表寫入壽命可達(dá)100萬次，而AI-7/8系列儀表則允許連續(xù)寫參數(shù)，如寫給定值或輸出值，寫入壽命高達(dá)10億次，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

AI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個起始位，8位數(shù)據(jù)，無校驗(yàn)位，1個或2個停止位。通訊傳輸數(shù)據(jù)的波特率可調(diào)為4800~19200 bit/S，通常用9600 bit/S，單一通訊口所連接儀表數(shù)量大于40臺或需要更快刷新率時(shí)，推薦用19200bit/S，當(dāng)通訊距離很長或通訊不可靠常中斷時(shí)，可選4800bit/S。AI儀表采用多機(jī)通訊協(xié)議，采用RS485通訊接口，則可將1~80臺的儀表同時(shí)連接在一個通訊接口上。

RS485通訊接口通訊距離長達(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AI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。宇電為此專門開發(fā)了新型RS232/RS485及USB/RS485轉(zhuǎn)換器，具備體積小、無需初始化而可適應(yīng)任何軟件、無需外接電源、有一定抗雷擊能力等優(yōu)點(diǎn)。

按RS485接口的規(guī)定，RS485通訊接口可在一條通訊線路上連接zui多32臺儀表或計(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1/2或1/4負(fù)載等芯片的通訊接口來增加可連接儀表的數(shù)量。目前生產(chǎn)的AI儀表通訊接口采用低負(fù)載芯片并且一定的防雷擊和防靜電功能，無需中繼器即可連接約60臺儀表。

AI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)通訊線路上的某臺儀表損壞或故障時(shí)，并不會對其它儀表產(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)行測量及控制，并可通過儀表鍵盤對儀表進(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AI系列儀表都不會受其它公司產(chǎn)品通訊干擾，不會產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)混亂或無法通訊的問題。但是AI儀表協(xié)議并不能保證其它公司產(chǎn)品能否正常工作，所以除非萬不得已，不應(yīng)將AI儀表與其它產(chǎn)品混在一個RS485通訊總線上，而應(yīng)分別使用不同的總線。

二、通訊指令

AI儀表采用16進(jìn)制數(shù)據(jù)格式來表示各種指令代碼及數(shù)據(jù)。AI儀表軟件通訊指令經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)的通訊指令只有兩條，一條為讀指令，一條為寫指令，兩條指令使得上位機(jī)軟件編寫容易，但能100%完整地對儀表進(jìn)行操作；標(biāo)準(zhǔn)讀和寫指令分別如下：

讀： 地址代號+52H（82）+要讀的參數(shù)代號+0+0+校驗(yàn)碼

寫： 地址代號+43H（67）+要寫的參數(shù)代號+寫入數(shù)低字節(jié)+寫入數(shù)高字節(jié)+校驗(yàn)碼

地址代號：為了在一個通訊接口上連接多臺AI儀表，需要給每臺AI儀表編一個互不相同的通訊地址。有效的地址為0~80（部分型號為0~100），所以一條通訊線路上zui多可連接81臺AI儀表，儀表的通訊地址由參數(shù)Addr決定。儀表內(nèi)部采用兩個重復(fù)的128~208（16進(jìn)制為80H~D0H）之間數(shù)值來表示地址代號，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)造成沖突的可能性。AI儀表通訊協(xié)議規(guī)定，地址代號為兩個相同的字節(jié)，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為：

8AH  8AH

參數(shù)代號：儀表的參數(shù)用1個8位二進(jìn)制數(shù)（一個字節(jié)，寫為16進(jìn)制數(shù)）的參數(shù)代號來表示。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×256+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×256+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0~80（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)：無論是讀還是寫，儀表都返回以下10個字節(jié)數(shù)據(jù)：

測量值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個字節(jié)，代表一個16位二進(jìn)制有符號補(bǔ)碼整數(shù)，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后，整數(shù)無法表示小數(shù)點(diǎn)，要求用戶在上位機(jī)處理；MV占一個字節(jié)，按8位有符號二進(jìn)制數(shù)格式，數(shù)值范圍-110~＋110，狀態(tài)位占一個字節(jié)，校驗(yàn)碼占2個字節(jié)，共10個字節(jié)。不同型號儀表返回各數(shù)據(jù)含義如下：

儀表型號	調(diào)節(jié)器 溫控器	AI-708M巡檢儀	AI-708H/808H 流量通道	AI-808H 溫度/壓力通道	AI-301M頻率調(diào)節(jié)器/IO模塊
PV	測量值PV	測量值	瞬時(shí)流量測量值	溫度測量值，單位為0.1℃	測量值PV
SV	當(dāng)前給定值SV	通道號 （1-6）	累積流量低位 或批量控制測量值	壓力測量值，單位為0.001MPa	當(dāng)前給定值SV
MV	輸出值MV	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	狀態(tài)字節(jié)A			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8位字節(jié)組成1個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）	AI-702M/704M/706M	調(diào)節(jié)器、溫控器及單顯表（V7.5）
位0	上限報(bào)警（HIAL）	上限報(bào)警（HIAL）	HIAL
位1	下限報(bào)警（LoAL）	下限報(bào)警（LoAL）	LoAL
位2	正偏差報(bào)警（dHAL）	0	HdAL
位3	負(fù)偏差報(bào)警（dLAL）	0	LdAL
位4	輸入超量程報(bào)警（orAL）	超量程報(bào)警（orAL）	Oral
位5	AL1狀態(tài)，0為動作	0	備用（0）
位6	AL2狀態(tài)，0為動作	0	0表示MV為輸出值，1為狀態(tài)字B

巡檢儀具備狀態(tài)字節(jié)B。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表示外部開關(guān)接通或有輸出，OUTP或AUX做調(diào)節(jié)輸出時(shí)則對應(yīng)位固定為0。利用功能可將對應(yīng)端口作為上位機(jī)開關(guān)量的輸出或輸出，應(yīng)用ALP參數(shù)設(shè)置沒有用到的報(bào)警端口均可作為I/O端口，利用修改NONC（常開/常閉）參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對開關(guān)量的輸出，作為開關(guān)量輸入時(shí)，應(yīng)將nonc對應(yīng)位設(shè)置為常開，若讀入信號為1，則表示外部開關(guān)閉合或有信號輸入。

 

AI儀表可讀/寫的參數(shù)代號表（V8.0  518/518P/708/708P/719/719P）

參數(shù)代號	AI-518/518P	說明
00H	給定值	單位同測量值
01H	HIAL上限報(bào)警	單位同測量值
02H	LoAL下限報(bào)警	單位同測量值
03H	dHAL正偏差報(bào)警	單位同測量值
04H	dLAL負(fù)偏差報(bào)警	單位同測量值
05H	AHYS報(bào)警回差	單位同測量值
06H	CtrL控制方式	0，ONOFF；1，APID；2，nPID；3，PoP；4，SoP
07H	P比例帶	單位同測量值
08H	I 積分時(shí)間	秒
09H	d 微分時(shí)間	0.1秒
0AH	CtI控制周期	0.1秒
0BH	InP輸入規(guī)格	見使用說明書
0CH	dPt小數(shù)點(diǎn)位置	0，0；1，0.0；2，0.00，3，0.000；如讀入的以上數(shù)據(jù)+128，則表示所有測量值及與測量值使用相同單位的參數(shù)（無論是溫度或線性信號），均需要除10后4舍5入后再進(jìn)行顯示處理。例如，dPt數(shù)值為128+1=129，讀入的測量值或相關(guān)參數(shù)值16位整數(shù)值為1000，則實(shí)際顯示應(yīng)為10.0，若dPt數(shù)值為1，則實(shí)際顯示的數(shù)據(jù)為100.0；該參數(shù)亦可以寫入，但寫入時(shí)不得加128，寫數(shù)據(jù)范圍是0~3。
0DH	ScL刻度下限值	單位同測量值
0EH	ScH刻度上限值	單位同測量值
0FH	ALP報(bào)警輸出選擇	含義見說明書
10H	Sc測量平移修正	單位同測量值
11H	oP1主輸出方式	0，SSR；1，rELy；2，0-20；3，4-20
12H	OPL輸出下限	%
13H	OPH輸出上限	%
14H	CF功能選擇	含義見說明書
15H	儀表型號特征字	5180（AI-518）或5187（AI-518P）
16H	Addr 通訊地址
17H	FILt數(shù)字濾波
18H**	AMAn手動/自動選擇	0，MAN；1，Auto；2，FMAn；3，FAut
19H	Loc參數(shù)封鎖
1AH**	MV手動輸出值
1BH	Srun 運(yùn)行/停止選擇	0，run；1，StoP；2，HoLd
1CH	CHYS 控制回差	單位同測量值
1DH	At 自整定選擇	0，OFF；1，on；2；FoFF
1EH	SPL 給定值下限	單位同測量值
1FH	SPH 給定值上限	單位同測量值
20H	Fru單位及電源頻率	0，50C；1，50F；2，60C；3，60F
21H	OHEF OPH有效范圍	單位同測量值
22H	Act 正/反作用	0，rE；1，dr；2，rEbA；3，drbA
23H	AdIS 報(bào)警選擇	0，OFF；1，on
24H	Aut 冷輸出規(guī)格	0，SSR；1，rELy；2，0-20；3，4-20
25H	P2 冷輸出比例帶	單位同測量值
26H	I2 冷輸出積分時(shí)間	秒
27H	d2 冷輸出微分時(shí)間	0.1秒
28H	CtI2 冷輸出周期	0.1秒
29H	Et 事件輸入類型	0，nonE；1，ruSt；2，SP1.2；3，PId2
2AH***	SPr 升溫速率限制	測量值單位/（分鐘）（需等同測量值進(jìn)行單位處理）
2BH*	Pno 程序段數(shù)	整數(shù)
2CH*	PonP 上電選擇	0，Cont；1，StoP；2，run1；3，dASt；4，HoLd
2DH*	PAF 程序參數(shù)	功能見說明書
2EH*	STEP 程序段號	整數(shù)
2FH*	已運(yùn)行時(shí)間	0.1分或0.1小時(shí)，由PAF參數(shù)決定
30H*	事件輸出狀態(tài)	0，無事件輸出；1，事件1（AL1）動作；2，AL2動作；3，AL1及AL2動作
31H**	OPrt軟啟動時(shí)間
32H**	Strt閥門轉(zhuǎn)動時(shí)間	定義閥門轉(zhuǎn)動需要的時(shí)間
33H**	SPSL外給定下限	當(dāng)外給定輸入口用于測量閥門反饋信號時(shí)，設(shè)定閥門定位值1
34H**	SPSH外給定上限	當(dāng)外給定輸入口用于測量閥門反饋信號時(shí)，設(shè)定閥門定位值2
35H**	Ero故障輸出值	定義傳感器輸入故障或超量程時(shí)，儀表的調(diào)節(jié)輸出值
36H**	AF2	功能參數(shù)2
37H~3FH	備用
40H~47H	EP1~EP8
48H**	閥門位置（只讀）	數(shù)值0~25600對應(yīng)0~100%，讀取數(shù)除以256方為百分比數(shù)
49H~4FH	備用
50H~51H	SP 1、t 1	SP1為給定值1，t1為首段程序值
52H~	SP2 ~  程序段數(shù)據(jù)，數(shù)量由Pno參數(shù)定義

說明：

1、帶一個*星號的參數(shù)僅為AI-518P/708P/719P可用，若對AI-518/708/719讀寫則視為無效參數(shù)代號，帶**的參數(shù)是AI-719等儀表方可使用,帶***的參數(shù)是AI-518P/708P/719/719P等型號方可使用。

2、如果向儀表讀取參數(shù)代號在表格中以外的參數(shù)（無效參數(shù)代號或備用參數(shù)代號），則儀表返回的參數(shù)值，高位值為127（若讀成整數(shù)就是32512~32767，由于AI系列儀表參數(shù)zui大設(shè)置范圍是32000，所以32512以上參數(shù)可以作為讀錯參數(shù)代號的標(biāo)志），在上位機(jī)程序中予以處理；若讀取參數(shù)代號大于有效程序段的zui后一個數(shù)值（0B4H），則下位機(jī)視同傳輸出錯，不回應(yīng)。

3、帶手動調(diào)節(jié)功能的儀表處于手動狀態(tài)時(shí)，可通過寫1AH參數(shù)來調(diào)節(jié)手動輸出值。

4、15H為儀表的型號特征字，不同型號儀表其數(shù)字不同，上位機(jī)可用于區(qū)分儀表型號：

	型號特征字
AI-518（V8.0）智能溫控器	5180
AI-518P（V8.0）程序型智能溫控器	5187
AI-708（V8.0）高精度智能溫控器	7080
AI-708P（V8.0）高精度程序型智能溫控器	7087
AI-719（V8.0）高精度智能溫控器/調(diào)節(jié)器	7190
AI-719P（V8.0）高精度程序型智能溫控器/調(diào)節(jié)器	7197
AI-702M/704M/706M	768
AI-708H/808H（流量通道）	256（普通累積模式）；257（批量控制模式）
AI-808H（溫度及壓力通道）	258
AI-301M	512
AI-7048四路PID控制器	7048

針對不同型號儀表，上位機(jī)應(yīng)對其傳輸數(shù)據(jù)做不同模式處理。

5、累積流量清零：AI-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個地址時(shí)，必須是用*個地址），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)一個指令，儀表返回一個數(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，否則將引起錯誤。如果儀表超過zui大響應(yīng)時(shí)間（150mS）仍沒有應(yīng)答，則原因可能無效指令、通訊線路故障，儀表沒有開機(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，無校驗(yàn)。注意某些廠家的RS232/RS485通訊轉(zhuǎn)換器對RTS、DTR等控制線有一定的要求，上位機(jī)軟件必須對這些控制線進(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）

    3、小數(shù)點(diǎn)處理（僅V8.0版本以上）：為提升效率，儀表傳送的所有數(shù)值均為16位二進(jìn)制補(bǔ)碼整數(shù)，因此上位及必須將整數(shù)按一定規(guī)則轉(zhuǎn)換為帶小數(shù)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，方法是在上位機(jī)程序啟動后，應(yīng)優(yōu)先讀取參數(shù)dPt（0CH）獲得測量信號的小數(shù)點(diǎn)位置。注意：如果dPt的數(shù)值大于或等于128，則表示所傳輸?shù)臏y量值，以及與測量值相同單位的參數(shù)應(yīng)該除以10后進(jìn)行顯示，當(dāng)對下位機(jī)寫這類參數(shù)值時(shí)，則應(yīng)將顯示的數(shù)取消小數(shù)點(diǎn)成為整數(shù)，再乘以10，按16位二進(jìn)制補(bǔ)碼下傳數(shù)據(jù)。

通訊的技術(shù)指標(biāo)如下：

儀表型號	AI-301、AI-7/8系列儀表（V7.X）	AI-5XX系列儀表
zui遲返回時(shí)間（4800bit/S條件下）	100mS	150mS
zui快返回時(shí)間（19200 bit/S條件下）	5mS	5mS
平均讀寫周期（19200bit/S條件下）	20mS	50mS
參數(shù)允許改寫次數(shù)	10億次	100萬次

注：對于AI-5XX系列儀表，寫入?yún)?shù)周期不易低于2分鐘，否則可能導(dǎo)致儀表在5年保修期內(nèi)損壞存儲單元損壞。

 

四、MODBUS兼容通信協(xié)議

從V8.2版本開始，AI系列儀表可選擇使用MODBUS通信協(xié)議，AI儀表能支持MODBUS協(xié)議下的2條子指令，以更廣泛地與其它MODBUS設(shè)備相互通信，為保證速率，AI儀表采用RTU（二進(jìn)制）模式，波特率必須設(shè)置為9600bit/S，無奇偶校驗(yàn)位，支持03H（讀參數(shù)及數(shù)據(jù)）及06H（寫單個參數(shù)）這兩條指令。

對于518/708/708P/719/719P等型號儀表的03指令，要求一次性讀取4個數(shù)據(jù)，指令如下：

ADDR+03H+0+要讀的參數(shù)代號+0+4+CRC校驗(yàn)碼

返回?cái)?shù)據(jù)為：ADDR+03H+08H+測量值PV高位+測量值PV低位+給定值SV高位+SV低位+報(bào)警狀態(tài)+輸出值MV+所讀參數(shù)值高位+所讀參數(shù)值低位+CRC校驗(yàn)碼低位+CRC校驗(yàn)碼高位

 

寫單個參數(shù)指令為：

ADDR+06H+0+要寫的參數(shù)代號+要寫入的數(shù)據(jù)高位+要寫入數(shù)據(jù)低位+CRC校驗(yàn)碼

由于MODBUS協(xié)議的本身的限制，使用寫指令無法返回測量值等信息，會導(dǎo)致寫入時(shí)測量值無法刷新，因此應(yīng)盡量減少寫指令的使用，以免影響系統(tǒng)性能。

 

 廈門宇電自動化科技有限公司

2010年10月

 

 

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