宇电AIBUS及MODBUS通讯协议说明（V8.0）

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全面的功能，其特点是写参数的同时亦可完成读功能，因此写参数时不破坏读的循环周期时间，加上指令长度较少，因此具有比MODBUS更快的速率（尤其是有写入指令时，MODBUS的写入指令不能同时完成读下位机数据的功能，会破坏读指令的周期，延长了读的循环周期），AIBUS协议具有组建大规模过程控制系统能力。AIBUS采用了16位的求和校正码，下位机运算快速且通讯可靠，支持9600和19200等不同波特率，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40mS。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。这使得采用仪表+上位机结构的测控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系统更优越的潜力。宇电AI-5系列仪表写入寿命可达100万次，而AI-7/8系列仪表则允许连续写参数，如写给定值或输出值，写入寿命高达10亿次，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1/2或1/4负载等芯片的通讯接口来增加可连接仪表的数量。目前生产的AI仪表通讯接口采用低负载芯片并且一定的防雷击和防静电功能，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，但能*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：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。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。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（V8.0  518/518P/708/708P/719/719P）

说明：

1、带一个*星号的参数仅为AI-518P/708P/719P可用，若对AI-518/708/719读写则视为无效参数代号，带**的参数是AI-719等仪表方可使用,带***的参数是AI-518P/708P/719/719P等型号方可使用。

2、如果向仪表读取参数代号在表格中以外的参数（无效参数代号或备用参数代号），则仪表返回的参数值，高位值为127（若读成整数就是32512~32767，由于AI系列仪表参数zui大设置范围是32000，所以32512以上参数可以作为读错参数代号的标志），在上位机程序中予以处理；若读取参数代号大于有效程序段的zui后一个数值（0B4H），则下位机视同传输出错，不回应。

3、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。

4、15H为仪表的型号特征字，不同型号仪表其数字不同，上位机可用于区分仪表型号：

针对不同型号仪表，上位机应对其传输数据做不同模式处理。

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SP1为1000）为：COMM1.OUTPUT=

CHR$(129)+CHR$(129)+CHR$(67)+CHR$(0)+CHR$(232)+CHR$(3)+CHR$(44)+CHR$(4)

    3、小数点处理（仅V8.0版本以上）：为提升效率，仪表传送的所有数值均为16位二进制补码整数，因此上位及必须将整数按一定规则转换为带小数点的实际数据，方法是在上位机程序启动后，应优先读取参数dPt（0CH）获得测量信号的小数点位置。注意：如果dPt的数值大于或等于128，则表示所传输的测量值，以及与测量值相同单位的参数应该除以10后进行显示，当对下位机写这类参数值时，则应将显示的数取消小数点成为整数，再乘以10，按16位二进制补码下传数据。

通讯的技术指标如下：

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。

• MODBUS兼容通信协议

从V8.2版本开始，AI系列仪表可选择使用MODBUS通信协议，AI仪表能支持MODBUS协议下的2条子指令，以更广泛地与其它MODBUS设备相互通信，为保证速率，AI仪表采用RTU（二进制）模式，波特率必须设置为9600bit/S，无奇偶校验位，支持03H（读参数及数据）及06H（写单个参数）这两条指令。

对于518/708/708P/719/719P等型号仪表的03指令，要求一次性读取4个数据，指令如下：

ADDR+03H+0+要读的参数代号+0+4+CRC校验码

返回数据为：ADDR+03H+08H+测量值PV高位+测量值PV低位+给定值SV高位+SV低位+报警状态+输出值MV+所读参数值高位+所读参数值低位+CRC校验码低位+CRC校验码高位

写单个参数指令为：

ADDR+06H+0+要写的参数代号+要写入的数据高位+要写入数据低位+CRC校验码

由于MODBUS协议的本身的限制，使用写指令无法返回测量值等信息，会导致写入时测量值无法刷新，因此应尽量减少写指令的使用，以免影响系统性能。