AIBUS是厦门宇电自动化科技有限公司为AI系列显示掌握仪表开拓的通讯协议,能用大略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,因此写参数时不毁坏读的循环周期韶光,加上指令长度较少,因此具有比MODBUS更快的速率(尤其是有写入指令时,MODBUS的写入指令不能同时完成读下位机数据的功能,会毁坏读指令的周期,延长了读的循环周期),AIBUS协议具有组建大规模过程掌握系统能力。AIBUS采取了16位的求和校正码,下位机运算快速且通讯可靠,支持9600和19200平分歧波特率,在19200波特率下,上位机访问一台AI-7/8系列高性能仪表的均匀韶光仅20mS,访问AI-5系列仪表的均匀韶光为40mS。仪表许可在一个RS485通讯接口上连接多达80台仪表(为担保通讯可靠,仪表数量大于60台时须要加一个RS485中继器)。AI系列仪表可以用PC、触摸屏及PLC作为上位机,其软件资源丰富,发展速率极快。基与PC的上位机软件广泛采取WINDOWS作为操作环境,不仅操作直不雅观方便,而且功能强大。最新的工业平板触摸屏式PC的运用,更为工业自动化带来新的界面。这使得采取仪表+上位机构造的测控系统价格大大低于传统DCS系统,而性能及可靠性也具备比传统DCS系统更优胜的潜力。宇电AI-5系列仪表写入寿命可达100万次,而AI-7/8系列仪表则许可连续写参数,如写给定值或输出值,写入寿命高达10亿次,可利用上位机将仪表组成繁芜调节系统。
一、接口规格
AI系列仪表利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,1个或2个停滞位。通讯传输数据的波特率可调为4800~19200 bit/S,常日用9600 bit/S,单一通讯口所连接仪表数量大于40台或须要更快刷新率时,推举用19200bit/S,当通讯间隔很长或通讯不可靠常中断时,可选4800bit/S。AI仪表采取多机通讯协议,采取RS485通讯接口,则可将1~80台的仪表同时连接在一个通讯接口上。
RS485通讯接口通讯间隔长达1KM以上(部分实际运用已达3-4KM),只需两根线就能使多台AI仪表与打算机进行通讯,优于RS232通讯接口。为利用普通个人打算机PC能作上位机,可利用RS232/RS485或USB/RS485型通讯接口转换器,将打算机上的RS232通讯口或USB口转为RS485通讯口。宇电为此专门开拓了新型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台仪表或打算机。须要联接更多的仪表时,须要中继器,也可选择采取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仪表通讯接口采取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台仪表。
AI仪表的RS232及RS485通讯接口采取光电隔离技能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破坏或故障时,并不会对其它仪表产生影响。同样当仪表的通讯部分破坏或主机发生故障时,仪表仍能正常进行丈量及掌握,并可通过仪表键盘对仪表进行操作,事情可靠性很高。16位校验码的精确性是大略奇偶校验的30000倍,基本能担保数据可靠性。并且同一网络上有其他公司也采取主从办法通讯的产品时,如PLC、变频器等,多数情形下AI系列仪表都不会受其它公司产品通讯滋扰,不会产生采集数据混乱或无法通讯的问题。但是AI仪表协议并不能担保其它公司产品能否正常事情,以是除非万不得已,不应将AI仪表与其它产品混在一个RS485通讯总线上,而应分别利用不同的总线。
二、通讯指令
AI仪表采取16进制数据格式来表示各种指令代码及数据。AI仪表软件通讯指令经由优化设计,标准的通讯指令只有两条,一条为读指令,一条为写指令,两条指令使得上位机软件编写随意马虎,但能100%完全地对仪表进行操作;标准读和写指令分别如下:
读: 地址代号+52H(82)+要读的参数代号+0+0+校验码
写: 地址代号+43H(67)+要写的参数代号+写入数低字节+写入数高字节+校验码
地址代号:为了在一个通讯接口上连接多台AI仪表,须要给每台AI仪表编一个互不相同的通讯地址。有效的地址为0~80(部分型号为0~100),以是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。仪表内部采取两个重复的128~208(16进制为80H~D0H)之间数值来表示地址代号,由于大于128的数较少用到(如ASC办法的协议常日只用0-127之间的数),因此可降落因数据与地址重复造成冲突的可能性。AI仪表通讯协议规定,地址代号为两个相同的字节,数值为(仪表地址+80H)。例如:仪表参数Addr=10(16进制数为0AH,0A+80H=8AH),则该仪表的地址代号为:
8AH 8AH
参数代号:仪表的参数用1个8位二进制数(一个字节,写为16进制数)的参数代号来表示。它在指令中表示要读/写的参数名。
校验码:校验码采取16位求和校验办法,个中读指令的校验码打算方法为:
要读参数的代号×256+82+ADDR
写指令的校验码打算方法为以下公式做16位二进制加法打算得出的余数(溢出部分不处理):
要写的参数代号×256+67+要写的参数值+ADDR
公式中ADDR为仪表地址参数值,范围是0~80(把稳不要加上80H)。校验码为以上公式做二进制16位整数加法后得到的余数,余数为2个字节,其低字节在前,高字节在后。要写的参数值用16位二进制整数表示。
返回数据:无论是读还是写,仪表都返回以下10个字节数据:
丈量值PV+给定值SV+输出值MV及报警状态+所读/写参数值+校验码
个中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,哀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。不同型号仪表返回各数据含义如下:
仪表型号
调节器
温控器
AI-708M巡检仪
AI-708H/808H
流量通道
AI-808H
温度/压力通道
AI-301M频率调节器/IO模块
PV
丈量值PV
丈量值
瞬时流量丈量值
温度丈量值,单位为0.1℃
丈量值PV
SV
当前给定值SV
通道号
(1-6)
累积流量低位
或批量掌握丈量值
压力丈量值,单位为0.001MPa
当前给定值SV
MV
输出值MV
状态字节B
累积流量高位
或批量掌握给定值
补偿前流量或频率值,单位0.1Hz
调节输出值MV
状态字节
状态字节A
状态字节A
状态字节A
参数值
表示要读或写的参数的值
返回校验码:为PV+SV+(报警状态256+MV)+参数值+ADDR按整数加法相加后得到的余数。打算校验码时,每2个8位字节组成1个16位二进制整数进行加法运算,溢出数忽略,余数作为校验码。
状态字节A表示仪表部分状态,其含义如下(位7固定为0):
调节器及单显表(V7.0)
AI-702M/704M/706M
调节器、温控器及单显表(V7.5)
位0
上限报警(HIAL)
上限报警(HIAL)
HIAL
位1
下限报警(LoAL)
下限报警(LoAL)
LoAL
位2
正偏差报警(dHAL)
0
HdAL
位3
负偏差报警(dLAL)
0
LdAL
位4
输入超量程报警(orAL)
超量程报警(orAL)
Oral
位5
AL1状态,0为动作
0
备用(0)
位6
AL2状态,0为动作
0
0表示MV为输出值,1为状态字B
巡检仪具备状态字节B。状态字节B的位0~6分别表示OP1、OP2、AL1、AL2、AU1、AU2及MIO口的输入状态,0表示为未接通或未输出,1表示外部开关接通或有输出,OUTP或AUX做调节输出时则对应位固定为0。利用功能可将对应端口作为上位机开关量的输出或输出,运用ALP参数设置没有用到的报警端口均可作为I/O端口,利用修正NONC(常开/常闭)参数即可实现对开关量的输出,作为开关量输入时,应将nonc对应位设置为常开,若读入旗子暗记为1,则表示外部开关闭合或有旗子暗记输入。
AI仪表可读/写的参数代号表(V8.0 518/518P/708/708P/719/719P)
参数代号
AI-518/518P
解释
00H
给定值
单位同丈量值
01H
HIAL上限报警
单位同丈量值
02H
LoAL下限报警
单位同丈量值
03H
dHAL正偏差报警
单位同丈量值
04H
dLAL负偏差报警
单位同丈量值
05H
AHYS报警回差
单位同丈量值
06H
CtrL掌握办法
0,ONOFF;1,APID;2,nPID;3,PoP;4,SoP
07H
P比例带
单位同丈量值
08H
I 积分韶光
秒
09H
d 微分韶光
0.1秒
0AH
CtI掌握周期
0.1秒
0BH
InP输入规格
见利用解释书
0CH
dPt小数点位置
0,0;1,0.0;2,0.00,3,0.000;如读入的以上数据+128,则表示所有丈量值及与丈量值利用相同单位的参数(无论是温度或线性旗子暗记),均须要除10后4舍5入后再进行显示处理。例如,dPt数值为128+1=129,读入的丈量值或干系参数值16位整数值为1000,则实际显示应为10.0,若dPt数值为1,则实际显示的数据为100.0;该参数亦可以写入,但写入时不得加128,写数据范围是0~3。
0DH
ScL刻度下限值
单位同丈量值
0EH
ScH刻度上限值
单位同丈量值
0FH
ALP报警输出选择
含义见解释书
10H
Sc丈量平移改动
单位同丈量值
11H
oP1主输出办法
0,SSR;1,rELy;2,0-20;3,4-20
12H
OPL输出下限
%
13H
OPH输出上限
%
14H
CF功能选择
含义见解释书
15H
仪表型号特色字
5180(AI-518)或5187(AI-518P)
16H
Addr 通讯地址
17H
FILt数字滤波
18H
AMAn手动/自动选择
0,MAN;1,Auto;2,FMAn;3,FAut
19H
Loc参数封锁
1AH
MV手动输出值
1BH
Srun 运行/停滞选择
0,run;1,StoP;2,HoLd
1CH
CHYS 掌握回差
单位同丈量值
1DH
At 自整定选择
0,OFF;1,on;2;FoFF
1EH
SPL 给定值下限
单位同丈量值
1FH
SPH 给定值上限
单位同丈量值
20H
Fru单位及电源频率
0,50C;1,50F;2,60C;3,60F
21H
OHEF OPH有效范围
单位同丈量值
22H
Act 正/反浸染
0,rE;1,dr;2,rEbA;3,drbA
23H
AdIS 报警选择
0,OFF;1,on
24H
Aut 冷输出规格
0,SSR;1,rELy;2,0-20;3,4-20
25H
P2 冷输出比例带
单位同丈量值
26H
I2 冷输出积分韶光
秒
27H
d2 冷输出微分韶光
0.1秒
28H
CtI2 冷输出周期
0.1秒
29H
Et 事宜输入类型
0,nonE;1,ruSt;2,SP1.2;3,PId2
2AH
SPr 升温速率限定
丈量值单位/(分钟)(需等同丈量值进行单位处理)
2BH
Pno 程序段数
整数
2CH
PonP 上电选择
0,Cont;1,StoP;2,run1;3,dASt;4,HoLd
2DH
PAF 程序参数
功能见解释书
2EH
STEP 程序段号
整数
2FH
已运行韶光
0.1分或0.1小时,由PAF参数决定
30H
事宜输出状态
0,无事宜输出;1,事宜1(AL1)动作;2,AL2动作;3,AL1及AL2动作
31H
OPrt软启动韶光
32H
Strt阀门迁徙改变韶光
定义阀门迁徙改变须要的韶光
33H
SPSL外给定下限
当外给定输入口用于丈量阀门反馈旗子暗记时,设定阀门定位值1
34H
SPSH外给定上限
当外给定输入口用于丈量阀门反馈旗子暗记时,设定阀门定位值2
35H
Ero故障输出值
定义传感器输入故障或超量程时,仪表的调节输出值
36H
AF2
功能参数2
37H~3FH
备用
40H~47H
EP1~EP8
48H
阀门位置(只读)
数值0~25600对应0~100%,读取数除以256方为百分比数
49H~4FH
备用
50H~51H
SP 1、t 1
SP1为给定值1,t1为首段程序值
52H~
SP2 ~ 程序段数据,数量由Pno参数定义
解释:
1、带一个星号的参数仅为AI-518P/708P/719P可用,若对AI-518/708/719读写则视为无效参数代号,带的参数是AI-719等仪表方可利用,带的参数是AI-518P/708P/719/719P等型号方可利用。
2、如果向仪表读取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,高位值为127(若读成整数便是32512~32767,由于AI系列仪表参数最大设置范围是32000,以是32512以上参数可以作为读错参数代号的标志),在上位机程序中予以处理;若读取参数代号大于有效程序段的末了一个数值(0B4H),则下位机视同传输出错,不回应。
3、带手动调节功能的仪表处于手动状态时,可通过写1AH参数来调节手动输出值。
4、15H为仪表的型号特色字,不同型号仪表其数字不同,上位机可用于区分仪表型号:
型号特色字
AI-518(V8.0)智能温控器
5180
AI-518P(V8.0)程序型智能温控器
5187
AI-708(V8.0)高精度智能温控器
7080
AI-708P(V8.0)高精度程序型智能温控器
7087
AI-719(V8.0)高精度智能温控器/调节器
7190
AI-719P(V8.0)高精度程序型智能温控器/调节器
7197
AI-702M/704M/706M
768
AI-708H/808H(流量通道)
256(普通累积模式);257(批量掌握模式)
AI-808H(温度及压力通道)
258
AI-301M
512
AI-7048四路PID掌握器
7048
针对不同型号仪表,上位机应对其传输数据做不同模式处理。
5、累积流量清零:AI-708H/808H的流量累积参数FLJH及FLJL只能清零,不能改写,清零方法是向FLJH写入30808(占2个地址时,必须是用第一个地址),即可清零累积流量FLJH、FLJL及补偿前流量累积EJH及EJL,同时CLn值加1,CLn为只读,不可改写。向参数代号2AH写入31808,则可打消批量掌握累积值,同时复位批量掌握输出继电器。
三、编程方法
系统采取主从式多机通讯构造,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,把稳每条有效指令仪表应在0~150mS内作出应答,而上位机也必须等仪表返回数据后,才能发新的指令,否则将引起缺点。如果仪表超过最大相应韶光(150mS)仍没有应答,则缘故原由可能无效指令、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。例如,将地址(参数ADDR)为1的仪表的给定值(参数代号0)写为100.0℃(整数为1000),用VB的编程方法如下:
1、初始化通讯口,包括与仪表相同的波特率,数据位8,停滞位2,无校验。把稳某些厂家的RS232/RS485通讯转换器对RTS、DTR等掌握线有一定的哀求,上位机软件必须对这些掌握线进型编程。用本公司生产的RS232/RS485转换器则可免去对这些线进行编程。
2、VB编程指令(写SP1为1000)为:COMM1.OUTPUT=
CHR$(129)+CHR$(129)+CHR$(67)+CHR$(0)+CHR$(232)+CHR$(3)+CHR$(44)+CHR$(4)
3、小数点处理(仅V8.0版本以上):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,因此上位及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,应优先读取参数dPt(0CH)得到丈量旗子暗记的小数点位置。把稳:如果dPt的数值大于或即是128,则表示所传输的丈量值,以及与丈量值相同单位的参数该当除以10后进行显示,当对下位机写这类参数值时,则应将显示的数取消小数点成为整数,再乘以10,按16位二进制补码下传数据。
通讯的技能指标如下:
仪表型号
AI-301、AI-7/8系列仪表(V7.X)
AI-5XX系列仪表
最迟返回韶光(4800bit/S条件下)
100mS
150mS
最快返回韶光(19200 bit/S条件下)
5mS
5mS
均匀读写周期(19200bit/S条件下)
20mS
50mS
参数许可改写次数
10亿次
100万次
注:对付AI-5XX系列仪表,写入参数周期不易低于2分钟,否则可能导致仪表在5年保修期内破坏存储单元破坏。
四、MODBUS兼容通信协议
从V8.2版本开始,AI系列仪表可选择利用MODBUS通信协议,AI仪表能支持MODBUS协议下的2条子指令,以更广泛地与其它MODBUS设备相互通信,为担保速率,AI仪表采取RTU(二进制)模式,波特率必须设置为9600bit/S,无奇偶校验位,支持03H(读参数及数据)及06H(写单个参数)这两条指令。
对付518/708/708P/719/719P等型号仪表的03指令,哀求一次性读取4个数据,指令如下:
ADDR+03H+0+要读的参数代号+0+4+CRC校验码
返回数据为:ADDR+03H+08H+丈量值PV高位+丈量值PV低位+给定值SV高位+SV低位+报警状态+输出值MV+所读参数值高位+所读参数值低位+CRC校验码低位+CRC校验码高位
写单个参数指令为:
ADDR+06H+0+要写的参数代号+要写入的数据高位+要写入数据低位+CRC校验码
由于MODBUS协议的本身的限定,利用写指令无法返回丈量值等信息,会导致写入时丈量值无法刷新,因此应只管即便减少写指令的利用,以免影响系统性能。