宇电AIBUS及MODBUS通讯协议说明V80-补充版

宇电AIBUS及MODBUS通讯协议说明（V8.0）AIBUS是厦门宇电自动化科技有限公司为AI系列显示控制仪表开发的通讯协议，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，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，会破坏读指令的周期，延长了读的循环周期），AIBUS协议具有组建大规模过程控制系统能力。AIBUS采用了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等不同波特率，在19200波特率下，上位机访问一台AI-7/8系列高性能仪表的平均时间仅20mS，访问AI-5系列仪表的平均时间为40mS。仪表允许在一个RS485通讯接口上连接多达80台仪表（为保证通讯可靠，仪表数量大于60台时需要加一个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，发展速度极快。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式PC的应用，更为工业自动化带来新的界面。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，而性能及可靠性也具备比传统DCS系统更优越的潜力。宇电AI-5系列仪表写入寿命可达100万次，而AI-7/8系列仪表则允许连续写参数，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复杂调节系统。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，1个或2个停止位。通讯传输数据的波特率可调为4800~19200bit/S，通常用9600bit/S，单一通讯口所连接仪表数量大于40台或需要更快刷新率时，推荐用19200bit/S，当通讯距离很长或通讯不可靠常中断时，可选4800bit/S。AI仪表采用多机通讯协议，采用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通讯接口通讯距离长达1KM以上（部分实际应用已达3-4KM），只需两根线就能使多台AI仪表与计算机进行通讯，优于RS232通讯接口。为使用普通个人计算机PC能作上位机，可使用RS232/RS485或USB/RS485型通讯接口转换器，将计算机上的RS232通讯口或USB口转为RS485通讯口。宇电为此专门开发了新型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台仪表或计算机。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台仪表。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。16位校验码的正确性是简单奇偶校验的30000倍，基本能保证数据可靠性。并且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，多数情况下AI系列仪表都不会受其它公司产品通讯干扰，不会产生采集数据混乱或无法通讯的问题。但是AI仪表协议并不能保证其它公司产品能否正常工作，所以除非万不得已，不应将AI仪表与其它产品混在一个RS485通讯总线上，而应分别使用不同的总线。二、通讯指令AI仪表采用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过优化设计，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容易，但能100%完整地对仪表进行操作；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，需要给每台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），所以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方式的协议通常只用0-127之间的数），因此可降低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：8AH8AH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×256+82+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（注意不要加上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：测量值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。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测量值PV测量值瞬时流量测量值温度测量值，单位为0.1℃测量值PVSV当前给定值SV通道号（1-6）累积流量低位或批量控制测量值压力测量值，单位为0.001MPa当前给定值SVMV输出值MV状态字节B调节输出值MV状态字节状态字节A状态字节A累积流量高位或批量控制给定值补偿前流量或频率值，单位0.1Hz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。计算校验码时，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）0HdAL位3负偏差报警（dLAL）0LdAL位4输入超量程报警（orAL）超量程报警（orAL）Oral位5AL1状态，0为动作0备用（0）位6AL2状态，0为动作00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，应用ALP参数设置没有用到的报警端口均可作为I/O端口，利用修改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，若读入信号为1，则表示外部开关闭合或有信号输入。AI仪表可读/写的参数代号表（V8.0518/518P/708/708P/719/719P）参数代号Modbus-RTU寄存器地址AI-518/518P说明00H40001给定值单位同测量值01H40002HIAL上限报警单位同测量值02H40003LoAL下限报警单位同测量值03H40004dHAL正偏差报警单位同测量值04H40005dLAL负偏差报警单位同测量值05H40006AHYS报警回差单位同测量值06H40007CtrL控制方式0，ONOFF；1，APID；2，nPID；3，PoP；4，SoP07H40008P比例带单位同测量值08H40009I积分时间秒09H40010d微分时间0.1秒0AH40011CtI控制周期0.1秒0BH40012InP输入规格见使用说明书0CH40013dPt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，则表示所有测量值及与测量值使用相同单位的参数（无论是温度或线性信号），均需要除10后4舍5入后再进行显示处理。例如，dPt数值为128+1=129，读入的测量值或相关参数值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。0DH40014ScL刻度下限值单位同测量值0EH40015ScH刻度上限值单位同测量值0FH40016ALP报警输出选择含义见说明书10H40017Sc测量平移修正单位同测量值11H40018oP1主输出方式0，SSR；1，rELy；2，0-20；3，4-2012H40019OPL输出下限%13H40020OPH输出上限%14H40021CF功能选择含义见说明书15H40022仪表型号特征字5180(AI-518)或5187（AI-518P）16H40023Addr通讯地址17H40024FILt数字滤波18H**40025AMAn手动/自动选择0，MAN；1，Auto；2，FMAn；3，FAut19H40026Loc参数封锁1AH**40027MV手动输出值1BH40028Srun运行/停止选择0，run；1，StoP；2，HoLd1CH40029CHYS控制回差单位同测量值1DH40030At自整定选择0，OFF；1，on；2；FoFF1EH40031SPL给定值下限单位同测量值1FH40032SPH给定值上限单位同测量值20H40033Fru单位及电源频率0，50C；1，50F；2，60C；3，60F21H40034OHEFOPH有效范围单位同测量值22H40035Act正/反作用0，rE；1，dr；2，rEbA；3，drbA23H40036AdIS报警选择0，OFF；1，on24H40037Aut冷输出规格0，SSR；1，rELy；2，0-20；3，4-2025H40038P2冷输出比例带单位同测量值26H40039I2冷输出积分时间秒27H40040d2冷输出微分时间0.1秒28H40041CtI2冷输出周期0.1秒29H40042Et事件输入类型0，nonE；1，ruSt；2，SP1.2；3，PId22AH***40043SPr升温速率限制测量值单位/（分钟）（需等同测量值进行单位处理）2BH*40044Pno程序段数整数2CH*40045PonP上电选择0，Cont；1，StoP；2，run1；3，dASt；4，HoLd2DH*40046PAF程序参数功能见说明书2EH*40047STEP程序段号整数2FH*40048已运行时间0.1分或0.1小时，由PAF参数决定30H*40049事件输出状态0，无事件输出；1，事件1（AL1）动作；2，AL2动作；3，AL1及AL2动作31H**40050OPrt软启动时间32H**40051Strt阀门转