組態軟件編程中對AIBUS通訊協議的理解_AIBUS通訊協議_組態軟件

組態軟件編程中對AIBUS通訊協議的理解

2008/11/27 10:39:00

關鍵詞：AIBUS通訊協議、組態軟件
一、通訊協議的正確理解
AIBUS協議及快速通訊：
      早在1994年宇電推出的基于RS485通訊接口的AIBUS通訊協議，簡單高效又功能齊全。目前的產品在RS485通訊19200波特率下，平均每臺儀表讀取3個常用變量及1個參數的速度僅20ms,是常用如MODBUS協議的進口儀表的3-10倍以上，利用采用AIBUS協議的AI系列儀表組建FCS結構的計算機監控系統，每個串口連接50臺儀表仍能獲得滿意的數據刷新率，加上多串口及多機連網，無論組建小系統還是大、中型系統均可達到與DCS同等使用效果。
     采用AIBUS協議的AI儀表在9600波特率下能在40ms內向上位機傳送4個重要數據，比采用MODBUS協議的進口儀表速度高3-10倍以上，因此即使采用廉價的RS485通訊，AIFCS也具備如DCS或FF、PROFIDBUS等高價現場總線系統同等的使用效果，并可以組建大型系統，而不象通常進口儀表那樣只能應用于小型系統。RS485不僅價格低，還具備布線簡單、對通訊線要求低及通訊距離長等優點。
AI系列儀表使用異步串行通訊接口，接口電平符合RS232C或RS485標準中的規定。數據格式1個起始位，8位數據，無校驗位，1個或2個停止位。通訊傳輸數據的波特率可調為4800~19200 bit/S，通常用9600 bit/S，單一通訊口所連接儀表數量大于40臺或需要更快刷新率時，推薦用19200bit/S，當通訊距離很長或通訊不可靠常中斷時，可選4800bit/S。AI儀表采用多機通訊協議，采用RS485通訊接口，則可將1~80臺的儀表同時連接在一個通訊接口上。串口調試設置如下圖:
       根據宇電AIBUS通訊協議,AI儀表采用16進制數據格式來表示各種指令代碼及數據。AI儀表軟件通訊指令經過優化設計，標準的通訊指令只有兩條，一條為讀指令，一條為寫指令.以AI-808P為例利用此串口通訊工具與其通訊,當要讀儀表的設定值時,發送8個字節分別是:

即要發送的8個字節分別是81H 81H 52H 00H 00H 00H 53H 00H 儀表中的地址ADDR=1,00H是儀表的參數代號表示AI-808P的STEP程序段,53H 00H是校驗碼,采用16位求和校驗方式，讀指令的校驗碼計算方法為：要讀的參數代號*256+82+ADDR(10進制算法)這里是0*256+82+1=83轉換為16進制就是53H為校驗碼的低字節,00H是高字節,在發送的時候要倒置.
AI系列的儀表通訊協議中沒有說明測量值是哪一個參數代號，而是無論執行讀/寫指令后，儀表都會自動返回以下10個字節的數據：

例如我要讀取某一臺儀表的PV值，只要執行該儀表對應通訊協議中任意一個參數代號就可以有PV值返回，如圖2以讀取00H（給定值）這個參數代號為例：

圖2中40H 02H為返回的測量值高位在前，低位在后，讀取的時候要倒置（其他數據讀取時也是如此），也就是0240H,轉換成10進制就是57。6，有帶一位小數點。由于是讀00H這個參數代號的值，就是第7、8個這字節的數據，也就是01H在此例中儀表執行在第一段。
如果是寫參數，則發送以下8個字節：

舉寫（T01）1BH這個參數代號為例，寫入數為-1時，則要發送的8個字節是81H 81H 43H 1BH FFH FFH 43H 1BH如下圖：

        寫指令的校驗碼計算方法為以下公式做16位二進制加法計算得出的余數（溢出部分不處理）：要寫的參數代號×256+67+要寫的參數值+ADDR，若是要寫入負值時，則應當把負值轉換成補碼在轉換成10進制，算出的值減去65536換成16進制發送，所以要寫入-1時，57（1BH）*256+65535+1-65536=6979（1B43H）發送時要倒置。返回來的10個字節的數據中FFFF就是所寫的參數值-1。
       對于AI系列儀表，不論是讀/寫任可一個參數都是用這兩條指令，編寫容易能完整的對儀表進行操作。二、AI-808PAK5S型儀表的程序通訊與MCGS組態軟件編寫內容：
        與MCGS組態軟件通訊時,選擇宇光系列智能儀表的驅動，由于軟件中能設置的參數的代號只到19H，所以對于宇電程序型儀表只能通過編寫內部函數來實現讀寫1AH這個參數代號以后的參數，實現的方法；
①：要先在實時數據庫中建立好要讀的變量,如C01、T01……等以C01~T02為例，變量類型為數值型。
②：建立好后則進入運行策略進行策略組態，新建策略為循環策略或用戶策略，進入編寫腳本程序如下圖3，是讀以下參數的命令！setDevice(設備0，6，“read(26,1,C01)”)，
意思是把26中這個參數代號中的數據讀到C01這個變量中；

③：寫參數的命令與讀是一樣的如,!SetDevice(設備0，6，“write(26,1,C01)”):寫數據應當建立的設備命令為用戶策略（不能用循環策略），如下圖4：

④：為了能在運行畫面中隨時寫入參數代號26以后的數值，應當在實時數據庫中建立與之前變量同等個數的變量，如下圖5；

⑤：在組態動畫窗口中，設置屬性時輸入與輸出時不能為同一個變量，應當設置為與之對應的一個，如C01對應sdc01……,做一個按鈕屬性設置為執行運得策略塊，在腳本程序中寫C01=sdc01如下圖6：

則在運行畫面中要設定某一值時都需點擊這個按鈕。

三、AI-3011開關量狀態在MCGS組態軟件上的讀取：
執行讀指令，儀表模塊上的開關量狀態按D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9的順序，由低到高按二進制碼順序排列在參數編號R10中，它的數據低10位（D0-D9）表示對應的開關量狀態。舉例MCGS中的操作。
①：開關量狀態讀取：儀表的驅動選宇光系列智能儀表，表類型選擇AI-708，在設備內部屬性中讀寫SC這個參數就可了，操作方式為讀寫，小數點位置固定為0。開關量的狀態D0~D9在MCGS中是用10進制數表示的，例如以上各位均無繼電器輸出或外部開關量斷開時，SC中的參數值為0（二進制：0000000000000000）全部動作或外部開關接通時，SC參數值為1023（0000001111111111）；例如：當D1、D2接通，其余斷開時，SC參數值為6（二進制數為0000000000000110）
②：開關量狀態的輸出：MCGS欲控制AI301系列儀表上的的繼電器動用時，向參數SC寫入對應當的狀態字即可，例如D0、D1、D2、D3、D6、D7為繼電器輸出，D4、D5、D6、D8、D9為開關量輸入，正常工作狀態時D5和D8接通，現需要使D0、D1、D3、D7繼電器接通其余端口保持正常工作狀態不變，應改變必須向參數編號SC寫入139（二進制：0000000010001011）注意的是，對于用作輸入的端口，則不應寫入1，必須寫入0，否則無論外部的開關是接通還是斷開，讀回的數據都是1。
4、現MCGS已經有最新帶幫助文件的驅動:不需要在策略中編寫內部函數來實現讀寫參數代號26以后的數據，可以直接在通道中讀寫（R0~R5AH）,每個通道所對應的參數意義請參照宇電AIBUS通訊協議V7.0說明.

四、結語：
宇電發展至今，自己開發上位機軟件，功能強大，并與多家組態軟件公司合作，如：MCGS、組態王、力控……等，都能對儀表進行百分之百的操作。