AI仪表通讯协议

AI系列仪表V6.0串行通讯接口协议说明AI系列人工智能调节器/多路巡检仪/流量积算仪的AI通讯接口协议，具备16位的求和校正码，通讯可靠,支持1200,2400,4800,9600,19200等多种波特率,并且将上位机访问一台仪表的平均时间缩短到0.1秒以下．仪表允许在一个RS485通讯接口上连接多达101台仪表。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，一个或2个停止位。通讯传输数据的波特率可调为1200--19200bit/S（波特率为19200时需配界高速光耦的通讯模块。AI仪表采用多机通讯协议，如果采用RS485通讯接口，则可将1—101台的仪表同时连接在一个通讯接口上。采用RS232C通讯接口时，一个通讯接口只能联接一台仪表。RS485通讯接口通讯距离长达1KM以上，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RS232C/RS485型通讯接口转换器，将计算机上的RS232C通讯口转为RS485通讯口。宇光电子技术有限公司所为此专门开发了新型RS232/RS485转换器，与其他公司同类产品相比，具备体积小，无需初始化而可适应任何软件，无需外接电源，具有抗雷击等优点．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，也可选择采用特殊芯片的通讯接口，则最多可连接100台AI仪表在一条通讯线路上，目前生产的AI仪表通讯接口模块通常采用特殊芯片，具备一定的防雷和防静电功能，且无需中继器即可连接约101台仪表。AI仪表的RS232C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。16位校验码不仅保证数据可靠性，并保证在通讯异常，比如网络上有地址相同的仪表或有其他公司产品时，仪表和计算机机仍能分别正常工作，不会产生数据混乱的问题，因此采用AI仪表组成的集散型控制系统具有较高工作可靠性。由于采用普通计算机作上位机，其软件资源丰富，发展速度极快。新的AI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。这使得AIDCS系统价格大大低于传统DCS系统，而性能及可靠性则均可优于传统DCS系统。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，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。不过却能100%完整地对仪表进行操作。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代号。AI有效的地址为0—100。所以一条通讯线路上最多可连接101台AI仪表。仪表的地址代号由参数Addr决定。仪表内部采用整型数据表示参数及测量值等，数据最大范围为：-2999—+32767。因此采用-32768—-7160之间的数值来表示地址代号，来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，地址代号为两个字节，其数值范围（16进制数）是80H—BFH，两个字节必需相同，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），则该仪表的地址表示为：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。参数代号见下表：AI仪表可读／写的参数代号表：参数调节器AI-708M巡检仪流量积算仪AI-338频率调节器代号（AI-708/808/708P/808P）（AI-708H/Y)/IO模块00H状态位（空）SV批量控制给定值SV/SteP给定值/程给定值/程序段序段01HHIAL上限报警HIA(X)FHIAHIAL上限报警02HLoAL下限报警LoA(X)FLoALoAL下限报警03HDHAL正偏差报警（空）SPEDHAL正偏差报警04HDLAL负偏差报警（空）ActDLAL负偏差报警05HdF回差dF(X)EsndF回差06HCtrl控制方式（空）FScCtrL控制方式07HM5保持参数（空）PdIHM5保持参数08HP速率参数（空）CScP速率参数09Ht滞后参数（空）CdIHt滞后参数0AHCtI控制周期（空）CutCtI控制周期0BHSn输入规格Sn(X)-34(只读）FdIH0CHdIP小数点位置Sn(X)-1(只读）FdIPdIP小数点位置0DHdIL下限显示值dIL(X)PA0EHdIH上限显示值dIH(X)Po0FHALP报警输出选择ALP(X)Co10HSc传感器修正（空）Frd11HOP1输出方式（空）CF12HOPL输出下限（空）bc13HOPH输出上限（空）IoL14HCF功能选择Cn功能选择Foh15H仪表型号特征仪表型号特征仪表型号特征仪表型号特征16Haddr仪表地址addr仪表地址addr仪表地址addr仪表地址17HdL数字滤波Sn(X)-2(只读）IoH18Hrun运行参数nonc常开/常闭dL19HLoc参数封锁Loc参数封锁Loc1AHC01无备用1BHt01无FDF1CHC02无CHIA1DHt02无CLOA1EHC03无PHIA1FHt03无PLOA20HC04无ALP21Ht04无FSB22HC05无CDIP23Ht05无PDIP24HC06无PSc25Ht06无CLN26HC07无FLJH27Ht07无FLJL28HC08无EJH(补前流量高）29Ht08无EJL(补前流量低）2AH-C09-C31程序数据无无55H56H运行时间说明：1、仪表测量值PV没有参数代号，但是只要有对仪表操作，即无任读还是写都会返回测量值，具体见后文。2、如果向仪表读取参数代号在表格中参数以外，则仪表不会返回任何数据。3、AI—808系列1AH为手动输出值MV。当参数run=0时，可通过写该参数来调节手动输出值。为保持兼容性，写AI-808型仪表１ＡH也为手动输出值，但建议目前编程统一到16H。4、AI-708P型另有60个参数（30个时间及30个温度），其参数代号从1AH-55H，第1段温度为1AH，第一段时间为1BH，第二段温度为1CH，依此排列，程序段号参数SteP为00H，无SV参数。代号56H为当前段已运行时间，只许读，不能写。5、15Ｈ为仪表型号的特征：V5.0-V6.0版仪表开始，15H将逐步用于表示仪表的型号特征，这样从上位机软件就能实现对下位机仪表的自动识别。为了尽量与旧有仪表保持兼容，特作以下约定：（１）虽然AI系列仪表允许设置很低的通讯波特率，但1200及以下波特率的使用基本上没有，对于AI-708/808型仪表，15H仍返回波特率，这样其高位字节数通常应大于或等于５，当在软件中识别15H高字节大于５时，上位机软件可识别为AI-708/808型仪表。（２）对于ＡI-708/808P型仪表，15H仍返回程序控制字，其高位字节数值为０，低位字节数据如下：（Ｘ）（Ｘ）（Ｘ）（Ｘ）（STOP）（HOLD）（EV1）（EV2）前４位（BIT）目前暂不用，程序中应允许起为任意值。HOLD及STOP=0，则程序运行。STOP=0,HOLD=1则程序暂停,STOP=1,HOLD=1,则程序停止EV1,EV2表示事件输出状态，为１时表示事件输出动作，为０时表示事件输出无效。（３）AI-708H./Y型仪表，15H的高字节为１低字节备用，应允许其为任意值。（４）AI-708M型仪表，15H的高字节为３低字节备用，应允许其为任意值。读/写指令分别如下：读：地址代号+52H（82）+要读参数的代号+0+0+CRC校验码写：地址代号+43H（67）+要写参数的代号+写入数低字节+写入数高字节+CRC校验码读指令的CRC校验码为：要读参数的代号*256+82+ADDRADDR为仪表地址参数值，范围是0-100（注意不要加上80H）。CRC为以上数做二进制16位整数加法后得到的余数（溢出部分不处理），余数为２个字节，其低字节在前，高字节在后。写指令的CRC校验码则为：要写的参数代号*256+６７+要写的参数值+ADDR。要写得参数值用１６位二进制整数表示。无论是读还是写，仪表都返回以下数据测量值PV+给定值SV+输出值MV及报警状态+所读/写参数值+CRC校验码其中PV、SV及所读参数值均为整数格式，各占2个字节，MV占一个字节，数值范围0-220，报警状态占一个字节，CRC校验码占2个字节，共10个字节。CRC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。每2个8位数据代表一个16位整形数，低位字节在前，高位字节在后，各温度值采用补码表示，热电偶或热电阻输入时其单位都是0.1℃，1—5V或0—5V等线性输入时，单位都是线性最小单位。因为传递的是16位二进制数，所以无法表示小数点，要求用户在上位机处理。输出值和报警状态各占1个字节，报警状态采用二进制代码表示各报警信号，如下：位0为0则上限报警（HIAL）不成立，为1为上限报警成立。位1为0则下限报警（LoAL）不成立，为1为下限报警成立。位2为0则正偏差报警（dHAL）不成立，为1为正偏差报警成立。位3为0则负偏差报警（dLAL）不成立，为1为负偏差报警成立。位4为0则输入超量程报警（orAL）不成立，为1则输入超量程报警成立。位5为0则事件输出1不成立，为1则事件输出1成立（仅AI—708P使用）。位6为0则事件输出2不成立，为1则事件输出2成立（仅AI—708P使用）。位7固定为0。上位机通过分析可得到仪表当前的工作状态。上位机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，注意每条有效指令，仪表在0—0.1秒内作出应答，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、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。对于流量表，累积值=MV*10000+SV。例如，将ADDR为1的仪表的给定值（参数代号0）写为100.0℃(整数为1000），用BASIC语言（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，停止位2，无校验，如果采用RS485通讯口，要注意某些型号的RS485通讯口（或RS232/RS485通讯转换器）对RTS、DTR等控制线有一定的要求，上位机软件必须对这些控制线进型编程。2、VB3编程指令如下：COMM1.OUTPUT=CHR$(129)+CHR$(129)+CHR$(67)+CHR$(0)+CHR$(232)+CHR$(3)+CHR$(44)+CHR$(4)如果下传20给设定值则为：COMM1.OUTPUT=CHR$(129)+CHR$(129)+CHR$(67)+CHR$(0)+CHR$(200)+CHR$(0)+CHR$(12)+CHR$(1)数据分解如下(vb5)：DiminstringDimpvasintegerDimsvasintegerDimmvasintegerDimcsasintegerDimcrcasintegerinstring=MSComm1.Input'设已经有数据返回Opendatafile.binForBinaryAs#1Put#1,1,instringGet#1,13,pv'因VB5字符格式为32位，所以从第三13位数据'开始才是真实数据（可以用debug.exe来查看datafile.bin对照）Get#1,15,svGet#1,17,mvGet#1,19,csGet#1,21,crcForm1.Printpv,sv,mv,cs,crcClose#1注意事项：从通讯口向仪表