流量计485通讯协议.docx

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流量计485通讯协议

L—mag电磁流量计

网络通讯协议

（L—magCPV1.1）

上海安钧电子科技有限公司

2004年11月12日

安钧L-mag电磁流量计网络通讯协议

（安钧L-magCPV1.1）

通讯协议针对安钧L-mag电磁流量计工业应用设计，版本：

安钧L-magCPV1.1，该版本主要用于实时数据采集、流量测量及流量累计控制。

一、主机系统通讯部件要求

国际标准RS-485通讯接口部件，不小于10Bytes的通信缓冲区（FIFO），支持600、1200、2400、4800、9600、14400通讯波特率，支持半双工通讯模式。

通讯程序应允许FIFO，从机要求主机FIFO不小于10Bytes。

二、协议结构

安钧L-magCPV1.1协议遵从基本开放系统互连（OSI）参考模型，基本开放系统互连参照模型提供通讯系统基本结构和要素，但安钧L-magCPV1.1协议使用简化的OSI参照模型，仅采用1、2和7层。

基本开放系统互连参考模型

层号

层名

功能

安钧L-magCPV1.1

应用层

L-magCP命令

表示层

会话层

传输层

网络层

链路层

数据链路连接

L-magCPLink

物理层

设备连接

RS-485

三、安钧L-magCPV1.1物理结构

安钧L-mag电磁流量计的网络通讯接口在物理结构上采用电气隔离方式，隔离电压1500伏。

通讯数据传输接口为半双工方式，标准通讯速率大于250khz，通讯方向转换时间3.5uS。

通讯接口电气标准遵从RS-485国际标准。

安钧L-magCPV1.1协议可用于星型式网络结构和总线式网络结构。

标准通讯连接介质为屏蔽双绞线。

四、安钧L-magCPV1.1主机信息结构

安钧L-magCPV1.1协议为主从扫描式通讯协议，每次通讯过程均由主机发起，然后从机进行响应，回传规定的信息，完成一次通讯过程。

主机至从机信息结构

从机地址编码（byte）

数据分类命令（byte）

主机发送至从机的信息由两字节组成，第一字节为从机地址，其编码：

0---127（最高二进制位另有定义），第一字节为数据分类命令（下表定义）。

从机通讯缓冲区（FIFO）为两字节，因此，主机发送至从机的两字节可连续发送，不必留时间间隔。

从机工作在多机通讯方式，因此，主机应使用11位串行数据格式，并且不使用奇偶校验，将奇偶校验位作多机通讯寻址标志使用。

主机发送第一个字节时，奇偶校验位强制为1，发送第二个字节时，奇偶校验位强制为0。

（见附录一）

数据分类命令

命令编码

命令定义

命令编码

命令定义

瞬时流量

反向流量累积值

瞬时流速

流量计报警状态

瞬时流量百分比

流量计管道直径

流体电导比（空管）

禁止流量累计

正向流量累积值

启动流量累计

10~13

备用

连发六次切换到设置状态

数据分类命令指示从机回送的数据类型，数据分类命令编码：

0---127，安钧L-magCPV1.1仅使用0—9号编码，其他编码暂时保留。

五、安钧L-magCPV1.1从机信息结构

从机接受到主机命令信息后，按命令要求回传测量数据。

从机响应信息数据结构

从机地址

命令

校验和

结束标志

从机响应主机命令，回送10个字节数据，分为命令段、数据段、校验和、结束标志四部分。

1、命令段

命令段由两字节组成：

从机地址和数据分类命令，该段是将主机发来的信息直接返回，用于主机校验从机对主机传送信息中地址和命令响应的正确性。

2、数据段

由于流量计各测量数据长度、单位、符号等信息各不相同，因此，从机回传的数据段按各命令具体定义。

1）流量信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位流量测量数据，每字节表示两位十进制数，每字节表示的十进制数值范围：

0----99。

数据字节

D4D3D2D1D0

十进制位

B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0

主机恢复流量测量值十进制数据的算法：

a）流动方向

将D4D3D2D1D0恢复成十六进制数据DATA_HEX；

若：

DATA_HEX<80000000H则流动方向为正；

若：

DATA_HEX>=80000000H则流动方向为负；

b）原数据

将DATA_HEX中的最高位（符号位）消掉，得到无符号原数据；

即：

原数据=DATA_HEX与7FFFFFFFH;

流量测量数据最大值为：

99999

D5字节以段位方式定义流量单位、小数点位置：

D5位定义

D5的二进制位

B6B5B4

B3B2B1B0

位段定义

流量单位

小数点位置

流量单位定义：

0----L/S（升/秒）；

1----L/M（升/分）；

2----L/H（升/时）；

3----M3/S（立方米/秒）；

4----M3/M（立方米/分）；

5----M3/H（立方米/时）。

小数点位置：

4-------±．00000；

5-------±0．0000；

6-------±00．000；

7-------±000．00；

8-------±0000．0；

9-------±00000；

10-------±00000*10；

13-------±00000*10000；

2）流速信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位流速测量数据，每字节表示两位十进制数，每字节表示的十进制数值范围：

0----99。

数据字节

D4D3D2D1D0

十进制位

B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0

主机恢复流速十进制数据的算法：

a）流动方向

将D4D3D2D1D0恢复成十六进制数据DATA_HEX；

若：

DATA_HEX<80000000H则流动方向为正；

若：

DATA_HEX>=80000000H则流动方向为负；

b）原数据

将DATA_HEX中的最高位（符号位）消掉，得到无符号原数据；

即：

原数据=DATA_HEX与7FFFFFFFH;

流量测速数据最大值为：

19.999

D5无定义：

流速单位固定：

M/S（米/秒）；

数点位置固定：

±00．000。

3）流量百分比信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位流量百分比测量数据，每字节表示两位十进制数，每字节表示的十进制数值范围：

0----99。

数据字节

D4D3D2D1D0

十进制位

B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0

主机恢复流量百分比十进制数据的算法：

a）流动方向

将D4D3D2D1D0恢复成十六进制数据DATA_HEX；

若：

DATA_HEX<80000000H则流动方向为正；

若：

DATA_HEX>=80000000H则流动方向为负；

b）原数据

将DATA_HEX中的最高位（符号位）消掉，得到无符号原数据；

即：

原数据=DATA_HEX与7FFFFFFFH;

流量测量百分比数据最大值为：

999.99

D5无定义：

流体方向定义：

0-----流体正向流动；

1-----流体反向流动。

流量百分比单位固定：

﹪

数点位置固定：

±0000.0﹪

4）流体电导比信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位电导比测量数据，每字节表示两位十进制数。

数据字节

D4D3D2D1D0

十进制位

B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0

主机恢复流体电导比十进制数据的算法：

原数据=10000*D2+100*D1+D0;

流体电导比测量数据最大值为：

999.9

D5无定义。

流体电导比单位固定：

﹪；

小数点位置固定：

000.0﹪。

5）正向流量累积信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位正向流量测量数据，每字节表示两位十进制数。

数据字节

D4D3D2D1D0

十进制位

B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0

主机恢复流量十进制数据的算法：

原数据=100000000*D4+1000000*D3+10000*D2+100*D1+D0;

流量累积数据最大值为：

4294967296（十六进制0FFFFFFFFH）。

D5字节以段位方式定义流量单位、小数点位置：

D5字节位定义

D5的二进制位

B7B6B5B4

B3B2B1B0

位段定义

无定义

小数点位置及单位

小数点位置及单位：

0-------1L；

1-------0.1L；

2-------0.01L；

3-------0.001L

4-------1m³；

5-------0.1m³

6-------0.01m³

7-------0.001m³

6）反向流量累积信息定义

反向流量累积信息定义同正向流量累积信息定义。

7）报警状态信息定义

数据段的D1、D0两个字节组成二进制报警状态。

数据字节

D4D3D2D1D0

十进制位

无定义BD6…….BD0

主机恢复报警状态二进制数据的算法：

原数据（二进制）=D0;

报警状态定义

数据位

BD7

BD6

BD5

BD4

BD3

BD2

BD1

BD0

定义

励磁

空管

下限

上限

8）流量计管径信息定义

数据段的D0字节指示流量计管径。

管径定义（单位mm）

D0数值

代表管径

D0数值

代表管径

D0数值

代表管径

200

1600

250

1800

300

2000

350

2200

400

2400

450

2500

500

2600

600

2800

700

3000

800

900

100

1000

125

1200

150

1400

9）禁止流量累积信息定义

从机接到该命令后，立即停止流量累积，并回送命令认可信息。

停止流量累积延续时间为20秒，20秒后从机自动恢复流量累积计算。

因此，若想连续禁止流量累积计算，必须以小于20秒的间隔，向从机发送该命令。

该功能可用于断续过程计量。

回送的命令认可信息由数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成。

数据字节

D4D3D2D1D0

十进制位

B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0

主机恢复命令认可信息码的算法：

命令认可信息码=100000000*D4+1000000*D3+10000*D2+100*D1+D0;

正确的命令认可信息码=2A3A4A5AH（十六进制）。

10）启动流量累积信息定义

从机接到该命令后，立即启动流量累积计算，并回送命令认可信息。

该功能可用于断续过程计量。

命令认可信息由数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成。

数据字节

D4D3D2D1D0

十进制位

B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0

主机恢复命令认可信息码的算法：

命令认可信息码=100000000*D4+1000000*D3+10000*D2+100*D1+D0;

正确的命令认可信息码=5A4A3A2AH（十六进制）。

3．校验和

从机回传的数据校验和为前八个字节的异或和。

异或和（byte8）=byte0⊕byte1⊕byte2…………byte6⊕byte7；

4．信息块结束标志

从机以结束标志表示本次回传信息块完毕。

结束标志编码为：

0AAH（通讯结束命令，十六进制格式）。

六、安钧L-magCPV1.1通讯过程时序

通讯过程时序指编制通讯软件时应遵从的时间间隔、延时、等待时间等。

1．主机发送时序

主机发送的两个信息字节间的时间间隔最小为0，最大时间间隔为20毫秒，大于20毫秒，从机认为发送超时。

2．从机回传时序

从机最小回传响应时间为0，最大为10毫秒+11位传送时间。

从机每个回传字节时间间隔最大为10毫秒+11位传送时间。

（11位传送时间根据选用波特率计算出）

3．从机允许的通讯频度

从机允许的通讯频度为20次/每秒，大于该值，可能影响从机其他功能。

七、安钧LmagCPV1.1通讯波特率

安钧L-magCPV1.1支持的通讯波特率为：

600、1200、2400、4800、9600、14400。

八、安钧L-magCPV1.1通讯数据块侦错信息

1．从机地址和数据分类命令回传，主机可用于校对从机是否正确响应；

2．从机回传字节异或和校验，主机可用于校对是否有数据位错误；

3．从机回传字节中B7=0为数据字节，B7=1为命令字节；

4．从机回传字节中的数据字节值不大于99；

5．从机回传字节数长度固定，共十字节长度，主机可做长度检验；

6．从机回传结束标志，主机可用于长度检验和数据字节定位。

九、标准通讯网络连接图

2004年11月12日

附录一通讯实验程序

（MSDOSTURBOC）

#incLude

/*MODEsetting*/

#defineBIT_50x00/*Word安钧Lengthdefine*/

#defineBIT_60x01

#defineBIT_70x02

#defineBIT_80x03

#defineSTOP_10x00/*Stopbitsdefine*/

#defineSTOP_20x04

#defineP_EVEN0x18/*Paritydefine*/

#defineP_ODD0x08

#defineP_SPC0x38/*Settb=0*/

#defineP_MARK0x28/*Settb=1*/

#defineP_NONE0x00

#defineI_RDA0x01/*EnabLerecieve-data-avaiLabLeinterrupt*/

#defineI_TRE0x02/*EnabLetransmitter-hoLding-register-emptyinterrupt*/

#defineI_RLS0x04/*EnabLerecieve-Line-statusinterrupt*/

#defineI_MS0x08/*EnabLemodem-statusinterrupt*/

#defineI_NON0x00/*DisabLeinterrupt*/

#defineB6000xc0

#defineB12000x60

#defineB24000x30

#defineB48000x18

#defineB96000x0C

#defineB144000x08

#defineCOM1_ADDR0x3e8

unsignedcharCOMM_Buf[100];

unsignedcharbaud_rate;

unsignedinterror_cnt;

voidSioInit_1（void）

{

outportb（COM1_ADDR+2,0xcf）;/*EnabLeFIFOandcLearFIFO*/

outportb（COM1_ADDR+3,0x80）;/*SetDLAB=1*/

/*Setbps*/

outportb（COM1_ADDR,baud_rate%256）;

outportb（COM1_ADDR+1,baud_rate/256）;

outportb（COM1_ADDR+3,BIT_8|STOP_1|P_MARK）;/*11bitsmode&P=1*/

outportb（COM1_ADDR+1,I_NON）;/*disabLeinterrupt*/

}

voidSioInit_0（void）

{

outportb（COM1_ADDR+2,0xcf）;/*EnabLeFIFOandcLearFIFO*/

outportb（COM1_ADDR+3,0x80）;/*SetDLAB=1*/

/*Setbps*/

outportb（COM1_ADDR,baud_rate%256）;

outportb（COM1_ADDR+1,baud_rate/256）;

outportb（COM1_ADDR+3,BIT_8|STOP_1|P_SPC）;/*11bitsmode&P=0*/

outportb（COM1_ADDR+1,I_NON）;/*disabLeinterrupt*/

}

intSioRecieve（）

{unsignedk;

for（k=0;k<10000;k++）

{if（（inportb（COM1_ADDR+5）&1）==1）

{returninportb（COM1_ADDR）;}

deLay

（1）;

}

return0;

}

voidSioSend（unsignedchardata）

{outportb（COM1_ADDR,data）;/*Senddata*/

whiLe（（inportb（COM1_ADDR+5）&0x40）==0）{}

}

main（）

{inti;

unsignedcharch_n;

unsignedcharch;

intcnnt;

baud_rate=B14400;

cnnt=0;

error_cnt=0;

ch_n=0;

for（;;）{

SioInit_1（）;

cnnt++;

cprintf（"%03d",cnnt）;

cprintf（"SendData"）;

ch=0x03;

SioSend（ch）;

outportb（COM1_ADDR+3,BIT_8|STOP_1|P_SPC）;

SioSend（ch_n）;

ch_n=（ch_n+1）&7;

for（i=0;i<10;i++）{COMM_Buf[i]=SioRecieve（）;}

de安钧Lay（20）;

for（i=0;i<10;i++）{cprintf（"%03d",COMM_Buf[i]）;}

if（（COMM_Buf[9]!

=0xaa）&&（COMM_Buf[9]!

=0））{error_cnt++;}

cprintf（"%05d\n\r",error_cnt）;

deLay（20）;

}

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