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AIBUS通訊協(xié)議說明（V7.0）
AIBUS是廈門宇電自動化科技有限公司為AI系列顯示控制儀表開發(fā)的通訊協(xié)議，能用簡單的指令實現(xiàn)強大的功能，并提供比其它常用協(xié)議（如MODBUS）更快的速率（相同波特率下快3-10倍），適合組建較大規(guī)模系統(tǒng)。AIBUS采用了16位的求和校正碼，通訊可靠，支持4800、9600、19200等多種波特率，在19200波特率下，上位機訪問一臺AI-7/8系列高性能儀表的平均時間僅20mS，訪問AI-5系列儀表的平均時間為50mS。儀表允許在一個RS485通訊接口上連接多達80臺儀表（為保證通訊可靠，儀表數(shù)量大于60臺時需要加一個RS485中繼器）。AI系列儀表可以用PC、觸摸屏及PLC作為上位機，其軟件資源豐富，發(fā)展速度極快?；cPC的上位機軟件廣泛采用WINDOWS作為操作環(huán)境，不僅操作直觀方便，而且功能強大。的工業(yè)平板觸摸屏式PC的應(yīng)用，更為工業(yè)自動化帶來新的界面。這使得AIDCS系統(tǒng)價格大大低于傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)，而性能及可靠性也具備比傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)更*的潛力，V7.X版本AI-7/8系列儀表允許連續(xù)寫參數(shù)，寫給定值或輸出值，可利用上位機將儀表組成復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
一、接口規(guī)格
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(guī)定。數(shù)據(jù)格式為1個起始位，8位數(shù)據(jù)，無校驗位，1個或2個停止位。通訊傳輸數(shù)據(jù)的波特率可調(diào)為4800~19200 bit/S，通常用9600 bit/S，單一通訊口所連接儀表數(shù)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(xié)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。
RS485通訊接口通訊距離長達1KM以上（部分實際應(yīng)用已達3-4KM），只需兩根線就能使多臺AI儀表與計算機進行通訊，優(yōu)于RS232通訊接口。為使用普通個人計算機PC能作上位機，可使用RS232/RS485或USB/RS485型通訊接口轉(zhuǎn)換器，將計算機上的RS232通訊口或USB口轉(zhuǎn)為RS485通訊口。宇電為此專門開發(fā)了新型RS232/RS485及USB/RS485轉(zhuǎn)換器，具備體積小、無需初始化而可適應(yīng)任何軟件、無需外接電源、有一定抗雷擊能力等優(yōu)點。
按RS485接口的規(guī)定，RS485通訊接口可在一條通訊線路上連接zui多32臺儀表或計算機。需要聯(lián)接更多的儀表時，需要中繼器，也可選擇采用75LBC184或MAX487等芯片的通訊接口。目前生產(chǎn)的AI儀表通訊接口模塊通常采用75LBC184，這種芯片具備一定的防雷擊和防靜電功能，且無需中繼器即可連接約60臺儀表。
AI儀表的RS232及RS485通訊接口采用光電隔離技術(shù)將通訊接口與儀表的其他部分線路隔離，當通訊線路上的某臺儀表損壞或故障時，并不會對其它儀表產(chǎn)生影響。同樣當儀表的通訊部分損壞或主機發(fā)生故障時，儀表仍能正常進行測量及控制，并可通過儀表鍵盤對儀表進行操作，工作可靠性很高。16位校驗碼的正確性是簡單奇偶校驗的30000倍，基本能保證數(shù)據(jù)可靠性。并且同一網(wǎng)絡(luò)上有其他公司也采用主從方式通訊的產(chǎn)品時，如PLC、變頻器等，多數(shù)情況下AI系列儀表都不會受其它公司產(chǎn)品通訊干擾，不會產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)混亂或無法通訊的問題。但是AI儀表協(xié)議并不能保證其它公司產(chǎn)品能否正常工作，所以除非萬不得已，不應(yīng)將AI儀表與其它產(chǎn)品混在一個RS485通訊總線上，而應(yīng)分別使用不同的總線。
二、通訊指令
AI儀表采用16進制數(shù)據(jù)格式來表示各種指令代碼及數(shù)據(jù)。AI儀表軟件通訊指令經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，標準的通訊指令只有兩條，一條為讀指令，一條為寫指令，兩條指令使得上位機軟件編寫容易，不過卻能100%完整地對儀表進行操作；標準讀和寫指令分別如下：
讀： 地址代號+52H（82）+要讀的參數(shù)代號+0+0+校驗碼
寫： 地址代號+43H（67）+要寫的參數(shù)代號+寫入數(shù)低字節(jié)+寫入數(shù)高字節(jié)+校驗碼
地址代號：為了在一個通訊接口上連接多臺AI儀表，需要給每臺AI儀表編一個互不相同的通訊地址。有效的地址為0~80（部分型號為0~100），所以一條通訊線路上zui多可連接81臺AI儀表，儀表的通訊地址由參數(shù)Addr決定。儀表內(nèi)部采用兩個重復(fù)的128~208（16進制為80H~D0H）之間數(shù)值來表示地址代號，由于大于128的數(shù)較少用到（如ASC方式的協(xié)議通常只用0-127之間的數(shù)），因此可降低因數(shù)據(jù)與地址重復(fù)造成沖突的可能性。
AI儀表通訊協(xié)議規(guī)定，地址代號為兩個相同的字節(jié)，數(shù)值為（儀表地址+80H）。例如：儀表參數(shù)Addr=10（16進制數(shù)為0AH，0A+80H=8AH），則該儀表的地址代號為：8AH 8AH
參數(shù)代號：儀表的參數(shù)用1個8位二進制數(shù)（一個字節(jié)，寫為16進制數(shù)）的參數(shù)代號來表示。它在指令中表示要讀/寫的參數(shù)名。
校驗碼：校驗碼采用16位求和校驗方式，其中讀指令的校驗碼計算方法為：
要讀參數(shù)的代號×256+82+ADDR
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(shù)（溢出部分不處理）：
要寫的參數(shù)代號×256+67+要寫的參數(shù)值+ADDR
公式中ADDR為儀表地址參數(shù)值，范圍是0~80（注意不要加上80H）。校驗碼為以上公式做二進制16位整數(shù)加法后得到的余數(shù)，余數(shù)為2個字節(jié)，其低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。要寫的參數(shù)值用16位二進制整數(shù)表示。
返回數(shù)據(jù)：無論是讀還是寫，儀表都返回以下10個字節(jié)數(shù)據(jù)：
測量值PV+給定值SV+輸出值MV及報警狀態(tài)+所讀/寫參數(shù)值+校驗碼
其中PV、SV及所讀參數(shù)值均各占2個字節(jié)，代表一個16位二進制有符號補碼整數(shù)，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后，整數(shù)無法表示小數(shù)點，要求用戶在上位機處理；MV占一個字節(jié)，按8位有符號二進制數(shù)格式，數(shù)值范圍-110~＋110，狀態(tài)位占一個字節(jié)，校驗碼占2個字節(jié)，共10個字節(jié)。
不同型號儀表返回各數(shù)據(jù)含義如下：
| 儀表型號 | 調(diào)節(jié)器 溫控器 | AI-708M巡檢儀 | AI-708H/808H 流量通道 | AI-808H 溫度/壓力通道 | AI-301M頻率調(diào)節(jié)器/IO模塊 |
| PV | 測量值PV | 測量值 | 瞬時流量測量值
| 溫度測量值，單位為0.1℃ | 測量值PV |
| SV | 當前給定值SV | 通道號 （1-6） | 累積流量低位 或批量控制測量值 | 壓力測量值，單位為0.001MPa | 當前給定值SV |
| MV | 輸出值MV 狀態(tài)字節(jié)B | 狀態(tài)字節(jié)B | 累積流量高位 或批量控制給定值 | 補償前流量或頻率值，單位0.1Hz | 調(diào)節(jié)輸出值MV |
| 狀態(tài)字節(jié) | 狀態(tài)字節(jié)A | 狀態(tài)字節(jié)A | 狀態(tài)字節(jié)A | ||
| 參數(shù)值 | 表示要讀或?qū)懙膮?shù)的值 | ||||
返回校驗碼：PV+SV+（報警狀態(tài)*256+MV）+參數(shù)值+ADDR按整數(shù)加法相加后得到的余數(shù)。計算校驗碼時，每2個8位字節(jié)組成1個16位二進制整數(shù)進行加法運算，溢出數(shù)忽略，余數(shù)作為校驗碼。
狀態(tài)字節(jié)A表示儀表部分狀態(tài)，其含義如下（位7固定為0）：
|
| 調(diào)節(jié)器及單顯表（V7.0） | AI-702M/704M/706M | 調(diào)節(jié)器、溫控器及單顯表（V7.5） |
| 位0 | 上限報警（HIAL） | 上限報警（HIAL） | HIAL |
| 位1 | 下限報警（LoAL） | 下限報警（LoAL） | LoAL |
| 位2 | 正偏差報警（dHAL） | 0 | HdAL |
| 位3 | 負偏差報警（dLAL） | 0 | LdAL |
| 位4 | 輸入超量程報警（orAL） | 超量程報警（orAL） | orAL |
| 位5 | AL1狀態(tài)，0為動作 | 0 | 備用（0） |
| 位6 | AL2狀態(tài)，0為動作 | 0 | 0表示MV為輸出值，1為狀態(tài)字B |
巡檢儀具備狀態(tài)字節(jié)B，對于V7.5版本以上調(diào)節(jié)器、溫控儀、單顯表，MV則可交替代表MV值及狀態(tài)字節(jié)B（由狀態(tài)字節(jié)A的位6決定）。狀態(tài)字節(jié)B的位0~6分別表示OP1、OP2、AL1、AL2、AU1、AU2及MIO口的輸入狀態(tài)，0表示為未接通或未輸出，1表示外部開關(guān)接通或有輸出，OUTP或AUX做調(diào)節(jié)輸出時則對應(yīng)位固定為0。利用功能可將對應(yīng)端口作為上位機開關(guān)量的輸出或輸出，應(yīng)用ALP參數(shù)設(shè)置沒有用到的報警端口均可作為I/O端口，利用修改NONC（常開/常閉）參數(shù)即可實現(xiàn)對開關(guān)量的輸出，作為開關(guān)量輸入時，應(yīng)將nonc對應(yīng)位設(shè)置為常開，若讀入信號為1，則表示外部開關(guān)閉合或有信號輸入。
AI儀表可讀/寫的參數(shù)代號表：
表一
| 參數(shù)代號 | 調(diào)節(jié)器 | 巡檢儀 | |||
| 10進制 | 16進制 | AI-518/708/808/518P/708P/808P | AI-519/719/719P | AI-501/701 | AI-702M/704M/706M |
| 0 | 00H | SV給定值/SteP程序段 | SV給定值/SteP程序段 | （空） | ?。眨?span lang="EN-US"> |
| 1 | 01H | HIAL上限報警 | HIAL上限報警 | HIAL上限報警 | HIAL上限報警 |
| 2 | 02H | LoAL下限報警 | LoAL下限報警 | LoAL下限報警 | LoAL下限報警 |
| 3 | 03H | dHAL正偏差報警 | HdAL偏差上限報警 | HdAL第二上限報警 | （空） |
| 4 | 04H | dLAL負偏差報警 | LdAL偏差下限報警 | LdAL第二下限報警 | ?。眨?span lang="EN-US"> |
| 5 | 05H | dF回差 | CHYS控制回差 | AHYS報警回差 | dF回差 |
| 6 | 06H | Ctrl控制方式 | Ctrl控制方式 | ?。眨?span lang="EN-US"> | ?。眨?span lang="EN-US"> |
| 7 | 07H | M5保持參數(shù) | P比例帶 | ?。眨?span lang="EN-US"> | ?。眨?span lang="EN-US"> |
| 8 | 08H | P 速率參數(shù) | I積分時間 | ?。眨?span lang="EN-US"> | （空） |
| 9 | 09H | t滯后時間 | d微分時間 | ?。眨?span lang="EN-US"> | ?。眨?span lang="EN-US"> |
| 10 | 0AH | CtI控制周期 | CtI控制周期 | ?。眨?span lang="EN-US"> | Cn測量路數(shù) |
| 11 | 0BH | Sn輸入規(guī)格 | InP輸入規(guī)格 | InP輸入規(guī)格 | Sn 輸入規(guī)格 |
| 12 | 0CH | dIP小數(shù)點位置 | dPt小數(shù)點位置 | dPt小數(shù)點位置 | dIP小數(shù)點位置 |
| 13 | 0DH | dIL輸入下限顯示值 | SCL信號刻度下限 | SCL信號刻度下限 | dIL輸入信號刻度下限 |
| 14 | 0EH | dIH輸入上限顯示值 | SCH信號刻度上限 | SCH信號刻度上限 | dIH輸入信號刻度上限 |
| 15 | 0FH | ALP報警輸出定義 | AOP報警輸出定義 | AOP報警輸出定義 | ALP報警輸入定義 |
| 16 | 10H | Sc輸入平移修正 | Scb輸入平移修正 | Scb輸入平移修正 | Sc輸入平移修正 |
| 17 | 11H | OP1輸出方式 | OPt主輸出類型 | OPt主輸出類型 | OPn變送輸出通道號 |
| 18 | 12H | oPL輸出下限 | OPL輸出下限 | （空） | oPL變送輸出電流下限 |
| 19 | 13H | oPH輸出上限 | OPH輸出上限 | ?。眨?span lang="EN-US"> | oPH變送輸出電流上限 |
| 20 | 14H | CF功能選擇 | AF功能代碼 | ?。眨?span lang="EN-US"> | AF功能代碼 |
| 21 | 15H | 儀表特征碼/程序控制字（運行:0 暫停:4 停止:12） | 儀表特征碼/程序控制字（運行:0 暫停:4 停止:12） | 儀表特征碼（與SV的值一樣，且可修改） | 儀表特征碼 |
| 22 | 16H | 儀表地址（讀/寫） | 儀表地址（讀/寫） | 儀表地址（讀/寫） | 儀表地址（讀/寫） |
| 23 | 17H | dL數(shù)字濾波 | FILt輸入數(shù)字濾波 | FILt輸入數(shù)字濾波 | dL數(shù)字濾波 |
| 24 | 18H | run運行參數(shù) | A-M自動/手動控制選擇 | （空） | nonc常開/常閉選擇 |
| 25 | 19H | Loc參數(shù)封鎖 | Loc參數(shù)封鎖 | Loc參數(shù)封鎖 | Loc參數(shù)封鎖 |
| 26 | 1AH | C01 （AI-808寫入時設(shè)置MV值） | C01（AI-519/719寫入時設(shè)置MV值） |
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| 27 | 1BH | t01 | t01 |
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| 28 | 1CH | C02 | C02 |
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| 29 | 1DH | t02 | t02 |
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| 30 | 1EH | C03 | C03 |
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| 31 | 1FH | t03 | t03 |
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| 32 | 20H | C04 | C04 |
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| 33 | 21H | t04 | t04 |
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| 34 | 22H | C05 | C05 |
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| 35 | 23H | t05 | t05 |
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| 36 | 24H | C06 | C06 |
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| 37 | 25H | t06 | t06 |
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| 38 | 26H | C07 | C07 |
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| 39 | 27H | t07 | t07 |
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| 40 | 28H | C08 | C08 |
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| 41 | 29H | t08 | t08 |
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| 42 | 2AH | C09 | C09 |
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| 43-85 | 2BH-55H | t09-C30程序數(shù)據(jù) | t09-C30程序數(shù)據(jù) |
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| 86 | 56H | 當前程序段運行時間 | 當前程序段運行時間 |
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表二
| 參數(shù)代號 | 流量積算儀 | AI-301M | 四路PID調(diào)節(jié)器 | |
| 10進制 | 16進制 | （AI-708H/Y/808H） | 頻率測量/開關(guān)量 | AI-7048 |
| 0 | 00H | SV批量控制給定值 | SV頻率控制給定值 | SP給定值 |
| 1 | 01H | FHIA瞬時流量上限報警 | HIAL上限報警 | HIAL上限報警 |
| 2 | 02H | FloA瞬時流量下限報警 | LoAL下限報警 | LoAL下限報警 |
| 3 | 03H | SPE批量控制流量累積速率時間 | dHAL正偏差報警 | |
| 4 | 04H | Act批量控制繼電器動作時間 | dLAL負偏差報警 |
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| 5 | 05H | Sn輸入規(guī)格 | dF回差 | AHYS回差 |
| 6 | 06H | FSc流量信號測量平移修正 | CtrL控制方式 | At自整定開關(guān) |
| 7 | 07H | PdIH壓力測量量程定義 | M5保持參數(shù) | P比例帶 |
| 8 | 08H | CSc溫度測量平移修正 | P速率參數(shù) | I積分時間 |
| 9 | 09H | CdIH溫度測量量程定義 | t滯后時間 | d微分時間 |
| 10 | 0AH | Cut流量小信號切除比率 | CtI控制周期 | |
| 11 | 0BH | FdIH流量測量量程定義 | Frd頻率量程 | InP輸入規(guī)格 |
| 12 | 0CH | FdIP流量小數(shù)點 | dIP小數(shù)點位置 | dPt小數(shù)點位置 |
| 13 | 0DH | PA大氣壓力/溫度補償系數(shù) | dIL下限顯示值 | SCL信號刻度下限 |
| 14 | 0EH | Po流量傳感器設(shè)計工作壓力 | dIH上限顯示值 | SCH信號刻度上限 |
| 15 | 0FH | Co流量傳感器設(shè)計工作溫度 | ALP報警輸出選擇 | AOP報警輸出定義 |
| 16 | 10H | Frd頻率信號上限 | 開關(guān)量狀態(tài) | Scb輸入平移修正 |
| 17 | 11H | CF功能選擇參數(shù) | oP1輸出方式 | |
| 18 | 12H | bC溫壓補償類型 | OPL輸出下限 | |
| 19 | 13H | IoL變送輸出電流下限 | OPH輸出上限 | OPH輸出上限 |
| 20 | 14H | FoH變送輸出流量量程 | CF功能選擇 | AF功能代碼 |
| 21 | 15H | 儀表特征碼 | 儀表特征碼 | 儀表特征碼 |
| 22 | 16H | 儀表地址（讀/寫） | 儀表地址（讀/寫） | 儀表地址（讀/寫） |
| 23 | 17H | IoH變送輸出電流上限 | dL數(shù)字濾波 | FILt輸入數(shù)字濾波 |
| 24 | 18H | FdL流量信號數(shù)字濾波強度 | run運行參數(shù) | Nonc常開/常閉選擇 |
| 25 | 19H | Loc參數(shù)封鎖 | Loc參數(shù)封鎖 | Loc參數(shù)封鎖 |
| 26 | 1AH | ?。眨?span lang="EN-US"> | MV手動輸出值 | Cn測量路數(shù) |
| 27 | 1BH | FdF瞬時流量報警回差 |
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| 28 | 1CH | CHIA溫度上限報警 |
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| 29 | 1DH | CLoA溫度下限報警 |
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| 30 | 1EH | PHIA壓力上限報警 |
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| 31 | 1FH | PLoA壓力下限報警 |
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| 32 | 20H | ALP報警輸出定義 |
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| 33 | 21H | FSb批量控制給定值偏移 |
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| 34 | 22H | CdIP溫度小數(shù)點 |
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| 35 | 23H | PdIP壓力小數(shù)點 |
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| 36 | 24H | PSc壓力測量信號平移修正 |
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| 37 | 25H | CLn清零次數(shù)（只讀） |
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| 38 | 26H | FLJH累積流量高4位（只可清零） |
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| 39 | 27H | FLJL累積流量低4位（只可清零） |
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| 40 | 28H | EJH（補前流量高） |
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| 41 | 29H | EJL（補前流量低） |
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| 42 | 2AH | 批量累積值清零位 |
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| 43-85 | 2BH-55H | |
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| 86 | 56H | |
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說明：
1、如果向儀表讀取參數(shù)代號在表格中參數(shù)以外，則儀表不會返回任何數(shù)據(jù)。AI-501/701型儀表不具備表格中所有參數(shù)，當讀寫實際參數(shù)表以外的參數(shù)或備用參數(shù)時，儀表實際均對SP1參數(shù)操作。
2、帶手動調(diào)節(jié)功能的儀表處于手動狀態(tài)時，可通過寫1AH參數(shù)來調(diào)節(jié)手動輸出值。
3、AI-7048型4路控制器占4個地址，比如Addr=5，則5，6，7，8分別為4個回路的通訊地址。
4、程序控制字：對于AI-518P/708P/808P等型號程序儀表，15H返回程序控制字，其高位字節(jié)數(shù)值為0，低位字節(jié)數(shù)據(jù)則如下：
（X）（X）（X）（X）（EV2）（EV1）（HOLD）（STOP）
前4位（BIT）目前暫不用，程序中應(yīng)允許其為任意值；HOLD及STOP=0，則程序運 STOP=0，HOLD=1，則程序暫停；S，HOLD=1，則程序停止；EV1、EV2表示事件輸出狀態(tài)，為1時表示事件輸出動作，為0時表示事件輸出無效。
5、累積流量清零：AI-708H/808H的流量累積參數(shù)FLJH及FLJL只能清零，不能改寫，清零方法是向FLJH寫入30808（占2個地址時，必須是用*個地址），即可清零累積流量FLJH、FLJL及補償前流量累積EJH及EJL，同時CLn值加1，CLn為只讀，不可改寫。向參數(shù)代號2AH寫入31808，則可清除批量控制累積值，同時復(fù)位批量控制輸出繼電器。
三、編程方法
系統(tǒng)采用主從式多機通訊結(jié)構(gòu)，每向儀表發(fā)一個指令，儀表返回一個數(shù)據(jù)。編寫上位機軟件時，注意每條有效指令儀表應(yīng)在0~150mS內(nèi)作出應(yīng)答，而上位機也必須等儀表返回數(shù)據(jù)后，才能發(fā)新的指令，否則將引起錯誤。如果儀表超過zui大響應(yīng)時間（150mS）仍沒有應(yīng)答，則原因可能無效指令、通訊線路故障，儀表沒有開機，通訊地址不合等，此時上位機應(yīng)重發(fā)指令或跳過改地址儀表。例如，將地址（參數(shù)ADDR）為1的儀表的給定值（參數(shù)代號0）寫為100.0℃（整數(shù)為1000），用VB的編程方法如下：
1、初始化通訊口，包括與儀表相同的波特率，數(shù)據(jù)位8，停止位2，無校驗。注意某些廠家的RS232/RS485通訊轉(zhuǎn)換器對RTS、DTR等控制線有一定的要求，上位機軟件必須對這些控制線進型編程。用本公司生產(chǎn)的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器則可免去對這些線進行編程。
2、VB編程指令（寫SV為1000）為：
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
儀表返回數(shù)據(jù)：
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 '假設(shè)已經(jīng)有數(shù)據(jù)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：對于AI-5XX系列儀表，寫入?yún)?shù)周期不易低于2分鐘，否則可能導(dǎo)致儀表在5年保修期內(nèi)損壞存儲單元損壞。
宇電AIBUS及MODBUS通訊協(xié)議說明（V8.0）
AIBUS是廈門宇電自動化科技有限公司為AI系列顯示控制儀表開發(fā)的通訊協(xié)議，能用簡單的指令實現(xiàn)全面的功能，其特點是寫參數(shù)的同時亦可完成讀功能，因此寫參數(shù)時不破壞讀的循環(huán)周期時間，加上指令長度較少，因此具有比MODBUS更快的速率（尤其是有寫入指令時，MODBUS的寫入指令不能同時完成讀下位機數(shù)據(jù)的功能，會破壞讀指令的周期，延長了讀的循環(huán)周期），AIBUS協(xié)議具有組建大規(guī)模過程控制系統(tǒng)能力。AIBUS采用了16位的求和校正碼，下位機運算快速且通訊可靠，支持9600和19200等不同波特率，在19200波特率下，上位機訪問一臺AI-7/8系列高性能儀表的平均時間僅20mS，訪問AI-5系列儀表的平均時間為40mS。儀表允許在一個RS485通訊接口上連接多達80臺儀表（為保證通訊可靠，儀表數(shù)量大于60臺時需要加一個RS485中繼器）。AI系列儀表可以用PC、觸摸屏及PLC作為上位機，其軟件資源豐富，發(fā)展速度極快?；cPC的上位機軟件廣泛采用WINDOWS作為操作環(huán)境，不僅操作直觀方便，而且功能強大。的工業(yè)平板觸摸屏式PC的應(yīng)用，更為工業(yè)自動化帶來新的界面。這使得采用儀表+上位機結(jié)構(gòu)的測控系統(tǒng)價格大大低于傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)，而性能及可靠性也具備比傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)更*的潛力。宇電AI-5系列儀表寫入壽命可達100萬次，而AI-7/8系列儀表則允許連續(xù)寫參數(shù)，如寫給定值或輸出值，寫入壽命高達10億次，可利用上位機將儀表組成復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
一、接口規(guī)格
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(guī)定。數(shù)據(jù)格式為1個起始位，8位數(shù)據(jù)，無校驗位，1個或2個停止位。通訊傳輸數(shù)據(jù)的波特率可調(diào)為4800~19200 bit/S，通常用9600 bit/S，單一通訊口所連接儀表數(shù)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(xié)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。
RS485通訊接口通訊距離長達1KM以上（部分實際應(yīng)用已達3-4KM），只需兩根線就能使多臺AI儀表與計算機進行通訊，優(yōu)于RS232通訊接口。為使用普通個人計算機PC能作上位機，可使用RS232/RS485或USB/RS485型通訊接口轉(zhuǎn)換器，將計算機上的RS232通訊口或USB口轉(zhuǎn)為RS485通訊口。宇電為此專門開發(fā)了新型RS232/RS485及USB/RS485轉(zhuǎn)換器，具備體積小、無需初始化而可適應(yīng)任何軟件、無需外接電源、有一定抗雷擊能力等優(yōu)點。
按RS485接口的規(guī)定，RS485通訊接口可在一條通訊線路上連接zui多32臺儀表或計算機。需要聯(lián)接更多的儀表時，需要中繼器，也可選擇采用1/2或1/4負載等芯片的通訊接口來增加可連接儀表的數(shù)量。目前生產(chǎn)的AI儀表通訊接口采用低負載芯片并且一定的防雷擊和防靜電功能，無需中繼器即可連接約60臺儀表。
AI儀表的RS232及RS485通訊接口采用光電隔離技術(shù)將通訊接口與儀表的其他部分線路隔離，當通訊線路上的某臺儀表損壞或故障時，并不會對其它儀表產(chǎn)生影響。同樣當儀表的通訊部分損壞或主機發(fā)生故障時，儀表仍能正常進行測量及控制，并可通過儀表鍵盤對儀表進行操作，工作可靠性很高。16位校驗碼的正確性是簡單奇偶校驗的30000倍，基本能保證數(shù)據(jù)可靠性。并且同一網(wǎng)絡(luò)上有其他公司也采用主從方式通訊的產(chǎn)品時，如PLC、變頻器等，多數(shù)情況下AI系列儀表都不會受其它公司產(chǎn)品通訊干擾，不會產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)混亂或無法通訊的問題。但是AI儀表協(xié)議并不能保證其它公司產(chǎn)品能否正常工作，所以除非萬不得已，不應(yīng)將AI儀表與其它產(chǎn)品混在一個RS485通訊總線上，而應(yīng)分別使用不同的總線。
二、通訊指令
AI儀表采用16進制數(shù)據(jù)格式來表示各種指令代碼及數(shù)據(jù)。AI儀表軟件通訊指令經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，標準的通訊指令只有兩條，一條為讀指令，一條為寫指令，兩條指令使得上位機軟件編寫容易，但能100%完整地對儀表進行操作；標準讀和寫指令分別如下：
讀： 地址代號+52H（82）+要讀的參數(shù)代號+0+0+校驗碼
寫： 地址代號+43H（67）+要寫的參數(shù)代號+寫入數(shù)低字節(jié)+寫入數(shù)高字節(jié)+校驗碼
地址代號：為了在一個通訊接口上連接多臺AI儀表，需要給每臺AI儀表編一個互不相同的通訊地址。有效的地址為0~80（部分型號為0~100），所以一條通訊線路上zui多可連接81臺AI儀表，儀表的通訊地址由參數(shù)Addr決定。儀表內(nèi)部采用兩個重復(fù)的128~208（16進制為80H~D0H）之間數(shù)值來表示地址代號，由于大于128的數(shù)較少用到（如ASC方式的協(xié)議通常只用0-127之間的數(shù)），因此可降低因數(shù)據(jù)與地址重復(fù)造成沖突的可能性。AI儀表通訊協(xié)議規(guī)定，地址代號為兩個相同的字節(jié)，數(shù)值為（儀表地址+80H）。例如：儀表參數(shù)Addr=10（16進制數(shù)為0AH，0A+80H=8AH），則該儀表的地址代號為：
8AH 8AH
參數(shù)代號：儀表的參數(shù)用1個8位二進制數(shù)（一個字節(jié)，寫為16進制數(shù)）的參數(shù)代號來表示。它在指令中表示要讀/寫的參數(shù)名。
校驗碼：校驗碼采用16位求和校驗方式，其中讀指令的校驗碼計算方法為：
要讀參數(shù)的代號×256+82+ADDR
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(shù)（溢出部分不處理）：
要寫的參數(shù)代號×256+67+要寫的參數(shù)值+ADDR
公式中ADDR為儀表地址參數(shù)值，范圍是0~80（注意不要加上80H）。校驗碼為以上公式做二進制16位整數(shù)加法后得到的余數(shù)，余數(shù)為2個字節(jié)，其低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。要寫的參數(shù)值用16位二進制整數(shù)表示。
返回數(shù)據(jù)：無論是讀還是寫，儀表都返回以下10個字節(jié)數(shù)據(jù)：
測量值PV+給定值SV+輸出值MV及報警狀態(tài)+所讀/寫參數(shù)值+校驗碼
其中PV、SV及所讀參數(shù)值均各占2個字節(jié)，代表一個16位二進制有符號補碼整數(shù)，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后，整數(shù)無法表示小數(shù)點，要求用戶在上位機處理；MV占一個字節(jié)，按8位有符號二進制數(shù)格式，數(shù)值范圍-110~＋110，狀態(tài)位占一個字節(jié)，校驗碼占2個字節(jié)，共10個字節(jié)。不同型號儀表返回各數(shù)據(jù)含義如下：
| 儀表型號 | 調(diào)節(jié)器 溫控器 | AI-708M巡檢儀 | AI-708H/808H 流量通道 | AI-808H 溫度/壓力通道 | AI-301M頻率調(diào)節(jié)器/IO模塊 |
| PV | 測量值PV | 測量值 | 瞬時流量測量值
| 溫度測量值，單位為0.1℃ | 測量值PV |
| SV | 當前給定值SV | 通道號 （1-6） | 累積流量低位 或批量控制測量值 | 壓力測量值，單位為0.001MPa | 當前給定值SV |
| MV | 輸出值MV | 狀態(tài)字節(jié)B | 累積流量高位 或批量控制給定值 | 補償前流量或頻率值，單位0.1Hz | 調(diào)節(jié)輸出值MV |
| 狀態(tài)字節(jié) | 狀態(tài)字節(jié)A | 狀態(tài)字節(jié)A | 狀態(tài)字節(jié)A | ||
| 參數(shù)值 | 表示要讀或?qū)懙膮?shù)的值 | ||||
返回校驗碼：為PV+SV+（報警狀態(tài)*256+MV）+參數(shù)值+ADDR按整數(shù)加法相加后得到的余數(shù)。計算校驗碼時，每2個8位字節(jié)組成1個16位二進制整數(shù)進行加法運算，溢出數(shù)忽略，余數(shù)作為校驗碼。
狀態(tài)字節(jié)A表示儀表部分狀態(tài)，其含義如下（位7固定為0）：
|
| 調(diào)節(jié)器及單顯表（V7.0） | AI-702M/704M/706M | 調(diào)節(jié)器、溫控器及單顯表（V7.5） |
| 位0 | 上限報警（HIAL） | 上限報警（HIAL） | HIAL |
| 位1 | 下限報警（LoAL） | 下限報警（LoAL） | LoAL |
| 位2 | 正偏差報警（dHAL） | 0 | HdAL |
| 位3 | 負偏差報警（dLAL） | 0 | LdAL |
| 位4 | 輸入超量程報警（orAL） | 超量程報警（orAL） | Oral |
| 位5 | AL1狀態(tài)，0為動作 | 0 | 備用（0） |
| 位6 | AL2狀態(tài)，0為動作 | 0 | 0表示MV為輸出值，1為狀態(tài)字B |
巡檢儀具備狀態(tài)字節(jié)B。狀態(tài)字節(jié)B的位0~6分別表示OP1、OP2、AL1、AL2、AU1、AU2及MIO口的輸入狀態(tài)，0表示為未接通或未輸出，1表示外部開關(guān)接通或有輸出，OUTP或AUX做調(diào)節(jié)輸出時則對應(yīng)位固定為0。利用功能可將對應(yīng)端口作為上位機開關(guān)量的輸出或輸出，應(yīng)用ALP參數(shù)設(shè)置沒有用到的報警端口均可作為I/O端口，利用修改NONC（常開/常閉）參數(shù)即可實現(xiàn)對開關(guān)量的輸出，作為開關(guān)量輸入時，應(yīng)將nonc對應(yīng)位設(shè)置為常開，若讀入信號為1，則表示外部開關(guān)閉合或有信號輸入。
AI儀表可讀/寫的參數(shù)代號表（V8.0 518/518P/708/708P/719/719P）
| 參數(shù)代號 | AI-518/518P | 說明 |
| 00H | 給定值 | 單位同測量值 |
| 01H | HIAL上限報警 | 單位同測量值 |
| 02H | LoAL下限報警 | 單位同測量值 |
| 03H | dHAL正偏差報警 | 單位同測量值 |
| 04H | dLAL負偏差報警 | 單位同測量值 |
| 05H | AHYS報警回差 | 單位同測量值 |
| 06H | CtrL控制方式 | 0，ONOFF；1，APID；2，nPID；3，PoP；4，SoP |
| 07H | P比例帶 | 單位同測量值 |
| 08H | I 積分時間 | 秒 |
| 09H | d 微分時間 | 0.1秒 |
| 0AH | CtI控制周期 | 0.1秒 |
| 0BH | InP輸入規(guī)格 | 見使用說明書 |
| 0CH | dPt小數(shù)點位置 | 0，0；1，0.0；2，0.00，3，0.000；如讀入的以上數(shù)據(jù)+128，則表示所有測量值及與測量值使用相同單位的參數(shù)（無論是溫度或線性信號），均需要除10后4舍5入后再進行顯示處理。例如，dPt數(shù)值為128+1=129，讀入的測量值或相關(guān)參數(shù)值16位整數(shù)值為1000，則實際顯示應(yīng)為10.0，若dPt數(shù)值為1，則實際顯示的數(shù)據(jù)為100.0；該參數(shù)亦可以寫入，但寫入時不得加128，寫數(shù)據(jù)范圍是0~3。 |
| 0DH | ScL刻度下限值 | 單位同測量值 |
| 0EH | ScH刻度上限值 | 單位同測量值 |
| 0FH | ALP報警輸出選擇 | 含義見說明書 |
| 10H | Sc測量平移修正 | 單位同測量值 |
| 11H | oP1主輸出方式 | 0，SSR；1，rELy；2，0-20；3，4-20 |
| 12H | OPL輸出下限 | % |
| 13H | OPH輸出上限 | % |
| 14H | CF功能選擇 | 含義見說明書 |
| 15H | 儀表型號特征字 | 5180（AI-518）或5187（AI-518P） |
| 16H | Addr 通訊地址 |
|
| 17H | FILt數(shù)字濾波 |
|
| 18H** | AMAn手動/自動選擇 | 0，MAN；1，Auto；2，FMAn；3，FAut |
| 19H | Loc參數(shù)封鎖 |
|
| 1AH** | MV手動輸出值 |
|
| 1BH | Srun 運行/停止選擇 | 0，run；1，StoP；2，HoLd |
| 1CH | CHYS 控制回差 | 單位同測量值 |
| 1DH | At 自整定選擇 | 0，OFF；1，on；2；FoFF |
| 1EH | SPL 給定值下限 | 單位同測量值 |
| 1FH | SPH 給定值上限 | 單位同測量值 |
| 20H | Fru單位及電源頻率 | 0，50C；1，50F；2，60C；3，60F |
| 21H | OHEF OPH有效范圍 | 單位同測量值 |
| 22H | Act 正/反作用 | 0，rE；1，dr；2，rEbA；3，drbA |
| 23H | AdIS 報警選擇 | 0，OFF；1，on |
| 24H | Aut 冷輸出規(guī)格 | 0，SSR；1，rELy；2，0-20；3，4-20 |
| 25H | P2 冷輸出比例帶 | 單位同測量值 |
| 26H | I2 冷輸出積分時間 | 秒 |
| 27H | d2 冷輸出微分時間 | 0.1秒 |
| 28H | CtI2 冷輸出周期 | 0.1秒 |
| 29H | Et 事件輸入類型 | 0，nonE；1，ruSt；2，SP1.2；3，PId2 |
| 2AH*** | SPr 升溫速率限制 | 測量值單位/（分鐘）（需等同測量值進行單位處理） |
| 2BH* | Pno 程序段數(shù) | 整數(shù) |
| 2CH* | PonP 上電選擇 | 0，Cont；1，StoP；2，run1；3，dASt；4，HoLd |
| 2DH* | PAF 程序參數(shù) | 功能見說明書 |
| 2EH* | STEP 程序段號 | 整數(shù) |
| 2FH* | 已運行時間 | 0.1分或0.1小時，由PAF參數(shù)決定 |
| 30H* | 事件輸出狀態(tài) | 0，無事件輸出；1，事件1（AL1）動作；2，AL2動作；3，AL1及AL2動作 |
| 31H** | OPrt軟啟動時間 |
|
| 32H** | Strt閥門轉(zhuǎn)動時間 | 定義閥門轉(zhuǎn)動需要的時間 |
| 33H** | SPSL外給定下限 | 當外給定輸入口用于測量閥門反饋信號時，設(shè)定閥門定位值1 |
| 34H** | SPSH外給定上限 | 當外給定輸入口用于測量閥門反饋信號時，設(shè)定閥門定位值2 |
| 35H** | Ero故障輸出值 | 定義傳感器輸入故障或超量程時，儀表的調(diào)節(jié)輸出值 |
| 36H** | AF2 | 功能參數(shù)2 |
| 37H~3FH | 備用 |
|
| 40H~47H | EP1~EP8 |
|
| 48H** | 閥門位置（只讀） | 數(shù)值0~25600對應(yīng)0~100%，讀取數(shù)除以256方為百分比數(shù) |
| 49H~4FH | 備用 |
|
| 50H~51H | SP 1、t 1 | SP1為給定值1，t1為首段程序值 |
| 52H~ | SP2 ~ 程序段數(shù)據(jù)，數(shù)量由Pno參數(shù)定義 |
|
說明：
1、帶一個*星號的參數(shù)僅為AI-518P/708P/719P可用，若對AI-518/708/719讀寫則視為無效參數(shù)代號，帶**的參數(shù)是AI-719等儀表方可使用,帶***的參數(shù)是AI-518P/708P/719/719P等型號方可使用。
2、如果向儀表讀取參數(shù)代號在表格中以外的參數(shù)（無效參數(shù)代號或備用參數(shù)代號），則儀表返回的參數(shù)值，高位值為127（若讀成整數(shù)就是32512~32767，由于AI系列儀表參數(shù)zui大設(shè)置范圍是32000，所以32512以上參數(shù)可以作為讀錯參數(shù)代號的標志），在上位機程序中予以處理；若讀取參數(shù)代號大于有效程序段的zui后一個數(shù)值（0B4H），則下位機視同傳輸出錯，不回應(yīng)。
3、帶手動調(diào)節(jié)功能的儀表處于手動狀態(tài)時，可通過寫1AH參數(shù)來調(diào)節(jié)手動輸出值。
4、15H為儀表的型號特征字，不同型號儀表其數(shù)字不同，上位機可用于區(qū)分儀表型號：
|
| 型號特征字 |
| AI-518（V8.0）智能溫控器 | 5180 |
| AI-518P（V8.0）程序型智能溫控器 | 5187 |
| AI-708（V8.0）高精度智能溫控器 | 7080 |
| AI-708P（V8.0）高精度程序型智能溫控器 | 7087 |
| AI-719（V8.0）高精度智能溫控器/調(diào)節(jié)器 | 7190 |
| AI-719P（V8.0）高精度程序型智能溫控器/調(diào)節(jié)器 | 7197 |
| AI-702M/704M/706M | 768 |
| AI-708H/808H（流量通道） | 256（普通累積模式）；257（批量控制模式） |
| AI-808H（溫度及壓力通道） | 258 |
| AI-301M | 512 |
| AI-7048四路PID控制器 | 7048 |
針對不同型號儀表，上位機應(yīng)對其傳輸數(shù)據(jù)做不同模式處理。
5、累積流量清零：AI-708H/808H的流量累積參數(shù)FLJH及FLJL只能清零，不能改寫，清零方法是向FLJH寫入30808（占2個地址時，必須是用*個地址），即可清零累積流量FLJH、FLJL及補償前流量累積EJH及EJL，同時CLn值加1，CLn為只讀，不可改寫。向參數(shù)代號2AH寫入31808，則可清除批量控制累積值，同時復(fù)位批量控制輸出繼電器。
三、編程方法
系統(tǒng)采用主從式多機通訊結(jié)構(gòu)，每向儀表發(fā)一個指令，儀表返回一個數(shù)據(jù)。編寫上位機軟件時，注意每條有效指令儀表應(yīng)在0~150mS內(nèi)作出應(yīng)答，而上位機也必須等儀表返回數(shù)據(jù)后，才能發(fā)新的指令，否則將引起錯誤。如果儀表超過zui大響應(yīng)時間（150mS）仍沒有應(yīng)答，則原因可能無效指令、通訊線路故障，儀表沒有開機，通訊地址不合等，此時上位機應(yīng)重發(fā)指令或跳過改地址儀表。例如，將地址（參數(shù)ADDR）為1的儀表的給定值（參數(shù)代號0）寫為100.0℃（整數(shù)為1000），用VB的編程方法如下：
1、初始化通訊口，包括與儀表相同的波特率，數(shù)據(jù)位8，停止位2，無校驗。注意某些廠家的RS232/RS485通訊轉(zhuǎn)換器對RTS、DTR等控制線有一定的要求，上位機軟件必須對這些控制線進型編程。用本公司生產(chǎn)的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器則可免去對這些線進行編程。
2、VB編程指令（寫SP1為1000）為：COMM1.OUTPUT=
CHR$（129）+CHR$（129）+CHR$（67）+CHR$（0）+CHR$（232）+CHR$（3）+CHR$（44）+CHR$（4）
3、小數(shù)點處理（僅V8.0版本以上）：為提升效率，儀表傳送的所有數(shù)值均為16位二進制補碼整數(shù)，因此上位及必須將整數(shù)按一定規(guī)則轉(zhuǎn)換為帶小數(shù)點的實際數(shù)據(jù)，方法是在上位機程序啟動后，應(yīng)優(yōu)先讀取參數(shù)dPt（0CH）獲得測量信號的小數(shù)點位置。注意：如果dPt的數(shù)值大于或等于128，則表示所傳輸?shù)臏y量值，以及與測量值相同單位的參數(shù)應(yīng)該除以10后進行顯示，當對下位機寫這類參數(shù)值時，則應(yīng)將顯示的數(shù)取消小數(shù)點成為整數(shù)，再乘以10，按16位二進制補碼下傳數(shù)據(jù)。
通訊的技術(shù)指標如下：
| 儀表型號 | AI-301、AI-7/8系列儀表（V7.X） | AI-5XX系列儀表 |
| zui遲返回時間（4800bit/S條件下） | 100mS | 150mS |
| zui快返回時間（19200 bit/S條件下） | 5mS | 5mS |
| 平均讀寫周期（19200bit/S條件下） | 20mS | 50mS |
| 參數(shù)允許改寫次數(shù) | 10億次 | 100萬次 |
注：對于AI-5XX系列儀表，寫入?yún)?shù)周期不易低于2分鐘，否則可能導(dǎo)致儀表在5年保修期內(nèi)損壞存儲單元損壞。
四、MODBUS兼容通信協(xié)議
從V8.2版本開始，AI系列儀表可選擇使用MODBUS通信協(xié)議，AI儀表能支持MODBUS協(xié)議下的2條子指令，以更廣泛地與其它MODBUS設(shè)備相互通信，為保證速率，AI儀表采用RTU（二進制）模式，波特率必須設(shè)置為9600bit/S，無奇偶校驗位，支持03H（讀參數(shù)及數(shù)據(jù)）及06H（寫單個參數(shù)）這兩條指令。
對于518/708/708P/719/719P等型號儀表的03指令，要求一次性讀取4個數(shù)據(jù)，指令如下：
ADDR+03H+0+要讀的參數(shù)代號+0+4+CRC校驗碼
返回數(shù)據(jù)為：ADDR+03H+08H+測量值PV高位+測量值PV低位+給定值SV高位+SV低位+報警狀態(tài)+輸出值MV+所讀參數(shù)值高位+所讀參數(shù)值低位+CRC校驗碼低位+CRC校驗碼高位
寫單個參數(shù)指令為：
ADDR+06H+0+要寫的參數(shù)代號+要寫入的數(shù)據(jù)高位+要寫入數(shù)據(jù)低位+CRC校驗碼
由于MODBUS協(xié)議的本身的限制，使用寫指令無法返回測量值等信息，會導(dǎo)致寫入時測量值無法刷新，因此應(yīng)盡量減少寫指令的使用，以免影響系統(tǒng)性能。
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