宇电仪表AIBUS通讯协议说明（V7.0）

AIBUS通讯协议说明（V7.0）

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强大的功能，并提供比其它常用协议（如MODBUS）更快的速率（相同波特率下快3-10倍），适合组建较大规模系统。AIBUS采用了16位的求和校正码，通讯可靠，支持4800、9600、19200等多种波特率，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50mS。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。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AIDCS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*的潜力，V7.X版本AI-7/8系列仪表允许连续写参数，写给定值或输出值，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4800~19200 bit/S，通常用9600 bit/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zui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75LBC184或MAX487等芯片的通讯接口。目前生产的AI仪表通讯接口模块通常采用75LBC184，这种芯片具备一定的防雷击和防静电功能，且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，不过却能*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zui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：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：

返回校验码：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）：

巡检仪具备状态字节B，对于V7.5版本以上调节器、温控仪、单显表，MV则可交替代表MV值及状态字节B（由状态字节A的位6决定）。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：

表一

表二

说明：

1、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。AI-501/701型仪表不具备表格中所有参数，当读写实际参数表以外的参数或备用参数时，仪表实际均对SP1参数操作。

2、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。

3、AI-7048型4路控制器占4个地址，比如Addr=5，则5，6，7，8分别为4个回路的通讯地址。

4、程序控制字：对于AI-518P/708P/808P等型号程序仪表，15H返回程序控制字，其高位字节数值为0，低位字节数据则如下：

 （X）（X）（X）（X）（EV2）（EV1）（HOLD）（STOP）

前4位（BIT）目前暂不用，程序中应允许其为任意值；HOLD及STOP=0，则程序运 STOP=0，HOLD=1，则程序暂停；S，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。

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*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，则可清除批量控制累积值，同时复位批量控制输出继电器。

三、编程方法

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，否则将引起错误。如果仪表超过zui大响应时间（150mS）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，停止位2，无校验。注意某些厂家的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。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SV为1000）为：

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

仪表返回数据：

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    '假设已经有数据返回

  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：对于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年保修期内损坏存储单元损坏。