组态软件编程中对AIBUS通讯协议的理解_AIBUS通讯协议_组态软件

组态软件编程中对AIBUS通讯协议的理解

2008/11/27 10:39:00

关键词：AIBUS通讯协议、组态软件
一、通讯协议的正确理解
AIBUS协议及快速通讯：
      早在1994年宇电推出的基于RS485通讯接口的AIBUS通讯协议，简单高效又功能齐全。目前的产品在RS485通讯19200波特率下，平均每台仪表读取3个常用变量及1个参数的速度仅20ms,是常用如MODBUS协议的进口仪表的3-10倍以上，利用采用AIBUS协议的AI系列仪表组建FCS结构的计算机监控系统，每个串口连接50台仪表仍能获得满意的数据刷新率，加上多串口及多机连网，无论组建小系统还是大、中型系统均可达到与DCS同等使用效果。
     采用AIBUS协议的AI仪表在9600波特率下能在40ms内向上位机传送4个重要数据，比采用MODBUS协议的进口仪表速度高3-10倍以上，因此即使采用廉价的RS485通讯，AIFCS也具备如DCS或FF、PROFIDBUS等高价现场总线系统同等的使用效果，并可以组建大型系统，而不象通常进口仪表那样只能应用于小型系统。RS485不仅价格低，还具备布线简单、对通讯线要求低及通讯距离长等优点。
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。串口调试设置如下图:
       根据宇电AIBUS通讯协议,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.以AI-808P为例利用此串口通讯工具与其通讯,当要读仪表的设定值时,发送8个字节分别是:

即要发送的8个字节分别是81H 81H 52H 00H 00H 00H 53H 00H 仪表中的地址ADDR=1,00H是仪表的参数代号表示AI-808P的STEP程序段,53H 00H是校验码,采用16位求和校验方式，读指令的校验码计算方法为：要读的参数代号*256+82+ADDR(10进制算法)这里是0*256+82+1=83转换为16进制就是53H为校验码的低字节,00H是高字节,在发送的时候要倒置.
AI系列的仪表通讯协议中没有说明测量值是哪一个参数代号，而是无论执行读/写指令后，仪表都会自动返回以下10个字节的数据：

例如我要读取某一台仪表的PV值，只要执行该仪表对应通讯协议中任意一个参数代号就可以有PV值返回，如图2以读取00H（给定值）这个参数代号为例：

图2中40H 02H为返回的测量值高位在前，低位在后，读取的时候要倒置（其他数据读取时也是如此），也就是0240H,转换成10进制就是57。6，有带一位小数点。由于是读00H这个参数代号的值，就是第7、8个这字节的数据，也就是01H在此例中仪表执行在第一段。
如果是写参数，则发送以下8个字节：

举写（T01）1BH这个参数代号为例，写入数为-1时，则要发送的8个字节是81H 81H 43H 1BH FFH FFH 43H 1BH如下图：

        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，若是要写入负值时，则应当把负值转换成补码在转换成10进制，算出的值减去65536换成16进制发送，所以要写入-1时，57（1BH）*256+65535+1-65536=6979（1B43H）发送时要倒置。返回来的10个字节的数据中FFFF就是所写的参数值-1。
       对于AI系列仪表，不论是读/写任可一个参数都是用这两条指令，编写容易能完整的对仪表进行操作。二、AI-808PAK5S型仪表的程序通讯与MCGS组态软件编写内容：
        与MCGS组态软件通讯时,选择宇光系列智能仪表的驱动，由于软件中能设置的参数的代号只到19H，所以对于宇电程序型仪表只能通过编写内部函数来实现读写1AH这个参数代号以后的参数，实现的方法；
①：要先在实时数据库中建立好要读的变量,如C01、T01……等以C01~T02为例，变量类型为数值型。
②：建立好后则进入运行策略进行策略组态，新建策略为循环策略或用户策略，进入编写脚本程序如下图3，是读以下参数的命令！setDevice(设备0，6，“read(26,1,C01)”)，
意思是把26中这个参数代号中的数据读到C01这个变量中；

③：写参数的命令与读是一样的如,!SetDevice(设备0，6，“write(26,1,C01)”):写数据应当建立的设备命令为用户策略（不能用循环策略），如下图4：

④：为了能在运行画面中随时写入参数代号26以后的数值，应当在实时数据库中建立与之前变量同等个数的变量，如下图5；

⑤：在组态动画窗口中，设置属性时输入与输出时不能为同一个变量，应当设置为与之对应的一个，如C01对应sdc01……,做一个按钮属性设置为执行运得策略块，在脚本程序中写C01=sdc01如下图6：

则在运行画面中要设定某一值时都需点击这个按钮。

三、AI-3011开关量状态在MCGS组态软件上的读取：
执行读指令，仪表模块上的开关量状态按D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9的顺序，由低到高按二进制码顺序排列在参数编号R10中，它的数据低10位（D0-D9）表示对应的开关量状态。举例MCGS中的操作。
①：开关量状态读取：仪表的驱动选宇光系列智能仪表，表类型选择AI-708，在设备内部属性中读写SC这个参数就可了，操作方式为读写，小数点位置固定为0。开关量的状态D0~D9在MCGS中是用10进制数表示的，例如以上各位均无继电器输出或外部开关量断开时，SC中的参数值为0（二进制：0000000000000000）全部动作或外部开关接通时，SC参数值为1023（0000001111111111）；例如：当D1、D2接通，其余断开时，SC参数值为6（二进制数为0000000000000110）
②：开关量状态的输出：MCGS欲控制AI301系列仪表上的的继电器动用时，向参数SC写入对应当的状态字即可，例如D0、D1、D2、D3、D6、D7为继电器输出，D4、D5、D6、D8、D9为开关量输入，正常工作状态时D5和D8接通，现需要使D0、D1、D3、D7继电器接通其余端口保持正常工作状态不变，应改变必须向参数编号SC写入139（二进制：0000000010001011）注意的是，对于用作输入的端口，则不应写入1，必须写入0，否则无论外部的开关是接通还是断开，读回的数据都是1。
4、现MCGS已经有最新带帮助文件的驱动:不需要在策略中编写内部函数来实现读写参数代号26以后的数据，可以直接在通道中读写（R0~R5AH）,每个通道所对应的参数意义请参照宇电AIBUS通讯协议V7.0说明.

四、结语：
宇电发展至今，自己开发上位机软件，功能强大，并与多家组态软件公司合作，如：MCGS、组态王、力控……等，都能对仪表进行百分之百的操作。