宇电AI仪表在RS-485通信中的应用

    引言：工业场合中,经常要用一些仪表去控制,如温度.液位.流量等.在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的.
    本文利用日本松下可编程控制器(MTRN) RS-485通信指令,方便的实现与多台厦门[宇电]AI仪表的串行通信.成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。
    可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达101台[宇电]仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器，RS-485通信口通信距离长达1KM以上。

一、宇电AI仪表的串口通信协议

    对于AI仪表其通信方式为RS-485, (1个起始位,1个或2个停止位,8位数据,无奇偶校验)通信传输数据的波特率(1.2K 2.4K 4.8K 9.6K 19.2K 可在仪表叁数baud中设定)

二、系统的总体设计

    图1为系统的总体设计方框图,这里重点突出可编程控制器与AI仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式,图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个AI仪表相连接,*多可达到101台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份,( 地址码可在仪表叁数Addr中设定).这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过通信线对挂在下面的所有仪表进行控制操作。

三、仪表接收和发送的通信协议如下

(1)AI仪表接收控制的通信协议     ADDR:为一个16位数据,占用二个字节,其数值范围16进制的80H-BFH,两个字必需相同,ADDR=仪表地址+80H      例:仪表地址为1 则ADDR=8181H
    叁数代码:为一个8位数据,占用一个字节,详见_?宇电通信协通信说明书?中的叁数代码表格
    读写指令: 为一个8位数据,占用一个字节,读=（16进制）52H 写=（16进制）43H
    要写入的叁数内容:为一个16位数据,占用二个字节.如SV值.上限报警.下限报警.Ctrl控制方式.等.
    校验码: 为一个16位数据,占用二个字节. 校验码=ADDR+叁数代码*256+读写指令+要写入的叁数内容
    例:仪表地址=1 要写入叁数代码00H,要写入的叁数内容SV设定值=1234 (十六进制=4D2) 则公式如下:

    01H+(00HX256)+43H+4D2 =516H校验码
(2)AI仪表返回通信协议
    无论是读或写仪表都返回以下数据

    PV测量值:为1个16位数据,占用二个字节
    SV设定值:为1个16位数据,占用二个字节
    输出值MV: 为1个8位数据,占用一个字节
    报警状态: 为1个8位数据,占用一个字节
    所读/写叁数值: 为1个16位数据,占用二个字节
    校验码: 为1个16位数据,占用二个字节 校验码计算详见?宇电通信协议说明书? 。

四、AI仪表和可编程控制器接线图

    [宇电]AI仪表------松下FPG可编程控制器

五、 AI仪表和可编程控制器通信应用例子程序

    例: 将叁数代码00H,(SV设定值)写入地址1仪表,和读取地址1仪表的PV测量值。
(1)仪表通信格式设定
    1个起始位,1个停止位,8位数据,无奇偶校验.
    设定通信传输数据的波特率baud=19.2K
    设定仪表地址Addr=1
    校验码自动计算
(2)可编程控制器通信格式设定 图2
注: 图2叁数比须设为和仪表一样

(3)数据设定和校验码计算 图3

    程序中改变DT32710就等于改变了SV设定值.
(4)数据发送 图4

(5)数据接收 图5

    通信正常状态下. 仪表面板上com灯将“亮”“灭”闪烁.

结束语：

    本文利用松下可编程控制器和AI仪表进行RS-485通信,实现了单台控制器控制多台AI仪表的任务,并能实时检测各仪表的运行状态,整个系统控制灵活方便, 方案结构简单,开发成本低,周期短,既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。

参考文献：
(1) 松下FP系列可编程控制器手册 ARCTIF313C-2 '04.09
(2) 厦门宇电AI仪表V6.0串行通信接口协议 AI仪表说明