联网使用及通讯协议.docx
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联网使用及通讯协议
联网使用及通讯协议
新一代UFT系列产品本身带有隔离的RS485接口，可以同时支持多种常用的通讯协议，包括MODBUS协议、M-BUS、FUJI扩展协议、并兼容国内其它厂家协议。
MODBUS协议是常规的工控常用协议。
MODBUS的两种格式RTU和ASCII都能支持。
FUJI扩展协议是在日本FIJI超声波流量计协议的基础上扩展实现的，能够兼容FUJI超声波流量计协议，以及第7版超声波流量计协议。
兼容协议可以兼容水表协议以及国内其他厂家协议，为了方便用户把UFT系列产品接入用户按照国际其它厂家通讯协议而开发的数据采集系统中，目前可以支持8种兼容通讯协议。
使用兼容通讯协议，用户需要在M63中，选择：
MODBUSASCII选项后再选择协议中的任意一种即可。
UFT系列产品还能够起到简易RTU设备的作用，可使用
（一）流量计串行口定义
PIN1空
PIN2RXD收
PIN3TXD发
PIN4DTS
PIN5地
PIN6DSR
PIN7+5V
PIN8空
PIN9RING振铃信号输入
（二）同上位机的RS232直接联接
参见上图所示
（三）通信协议及其使用
UFT型超声波流量计可以使用FUJI扩展协议，下表中带*符号表示新添加协议，使用原扩展协议时要确保在M63菜单中选择“MODBUS-ASCII+原协议”选择项。
波特率等串口参数则在M62菜单中设置。
（1）基本命令
基本命令采用数据字符串表示，以回车换行符表示的命令结束，特点是数据长度随意。
常用命令如下表所示：
命令
命令意义
资料格式
DQD（cr）注0
返回每天瞬时流量
±d.ddddddE±dd（cr）注1
DQH（cr）
返回每小时瞬时流量
±d.ddddddE±dd（cr）
DQM（cr）
返回每分瞬时流量
±d.ddddddE±dd（cr）
DQS（cr）
返回每秒瞬时流量
±d.ddddddE±dd（cr）
DV（cr）
返回瞬时流速
±d.ddddddE±dd（cr）
DI+（cr）
返回正累积量
±dddddddE±d（cr）注2
DI-（cr）
返回负累积量
±dddddddE±d（cr）
DIN（cr）
返回净累积量
±dddddddE±d（cr）
DIE+（cr）
返回正热量累积量
±dddddddE±d（cr）
DIE-（cr）
返回负热量累积量
±dddddddE±d（cr）
DIT（cr）*
返回今天净累积流量
±dddddddE±d（cr）
DIM（cr）*
返回本月净累积流量
±dddddddE±d（cr）
DIY（cr）*
返回今年净累积流量
±dddddddE±d（cr）
DID（cr）
返回仪器标识码（地址码）
ddddd（cr）5位长
E（cr）
返回每秒瞬时热流量
±d.ddddddE±dd（cr）
DL（cr）
返回信号强度
UP:
dd.d,DN:
dd.d,Q=dd（cr）
DS（cr）
返回模拟输出A0的百分比值
±d.ddddddE±dd（cr）
DC（cr）
返回当前错误代码
注3
DA（cr）
OCT或RELAY报警号
TR:
s,RL:
s（cr）注4
DT（cr）
当前日期及时间
yy-mm-dd,hh:
mm:
ss（cr）
Time＠TDSI=（cr）*
设定时间yy-mm-dd,hh:
mm:
ss
M@（cr）
发往UFT型模拟键值@
M@（cr）注5
LCD（cr）
返回当前LCD显示器显示内容
LOCK0（cr）*
开锁（新加指令）
与原密码无关
LOCK1（cr）*
上锁（新加指令）
MENU××（cr）*
显示直接跳到窗口××
MENUA0对应的菜单M+0
LANGUAGEX（cr）*
选择界面语言
X=0英语,1简体中文
2意大利,如果有的话
3朝鲜语,如果有的话
4法语，如果有的话
5德语，如果有的话
6西班牙语，如果存在
BAUDRATEX（cr）*
改变波特率（数据位＝8，无效验，停止位＝1）
X=0~7,分别对应19200,14400,9600,4800,2400,1200,600,300
C1（cr）
OCT吸合
C0（cr）
OCT断开
R1（cr）
继电器RELAY吸合
R0（cr）
继电器RELAY断开
F0dddd（cr）
使频率输出以n值输出
Fdddd（cr）（If）
Aoa（cr）
使电流环输出电流值a
A0a（cr）（If）注6
BA1（cr）
返回温度T1的电阻值
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
BA2（cr）
返回温度T2的电阻值
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
BA3（cr）
返回AI3的电流数（0~20毫安培）
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
BA4（cr）
返回AI4的电流数（0~20毫安培）
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
BA5（cr）
返回AI5的电流数（0~20毫安培）
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
AI1（cr）
返回温度输入T1值（温度）
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
AI2（cr）
返回温度输入T2值（温度）
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
AI3（cr）
返回模拟输入AI3值
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
AI4（cr）
返回模拟输入AI4值
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
AI5（cr）
返回模拟输入AI5值（温度压力等）
±d.ddddddE±dd（cr）（If）
ESN（cr）
返回电子序列号
dddddddt（cr）（If）注7
N
单字节地址组网命令前缀
注8
W
数字串地址组网命令前缀
注8
P
带校验回传命令前缀
&
命令”加”功能符号
所加字符长度不超过253字节
RING（cr）（If）
调制解调器请求握手命令
ATA（CR）（If）
OK（cr）
调制解调器应答信号
无输出,
流量计请求握手信号
AT（CR）（If）
GA（cr）
GSM短信息通信专用命令A注9
注９
GB（cr）
GSM短信息通信专用命令B注9
注９
GC（cr）
GSM短信息通信专用命令C
注９
注:
0．（cr）表示回车，其ASCII码值为0DH。
（lf）表示换行，其ASCII码值为0AH。
1．d表示0~9数字，0值表示为+0.000000E+00
2．d表示0~9数字,ddddddd是整数，“E”前面整数部分其中无小数点。
3．1~6个字母表示的机器状态，字符含义见错误代码一节，例如“R”，“IH”
4．s表示ON/OFF/UD其中之一
例如“TR:
ON,RL:
ON”表示OCT和继电器处于吸合状态
例如“TR:
UD,RL:
UD”表示OCT和继电器没有使用
5．@表示键值，例如30H,表示“0”键，例如命令“M4”相当按键“4”
6．a表示电流值，取值范围0~20，例如AO2.34567,AO0.2
7．dddddddd八位表示机器的电子序列号码，t表示机器类型
8、如果数据网中同时有多台UFT-（F）流量计则基本命令不能单独使用，必须加N或W前缀后方可使用，否则会造成多台流量计同时应答，导致系统混乱。
9、用GSM模块配接流量计可实现利用手机短信息查看流量计流量参数的功能。
具体内容请来电查询。
（2）功能前缀和功能符号
1、P前缀
字符P可以加在每一个基本命令前，表示回传的数据带有CRC校验。
校验和的求法是二进制加法得到的。
例如：
命令DI＋（CR）（相应二进制数据为44H,49H,2BH,0DH）回传的数据为+1234567E+0m3（CR）（相应二进制数据为2BH,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,45H,2BH,30H,6DH,33H,20H,0DH,0AH）则命令PDI+（CR）回传的数据为+1234567E+0m3！
F7（CR），“！
”表示其前是求和的字符，其后两个字节的校验和（2BH+31H+32H+33H+34H+35H+36H+37H+45H+2BH+30H+6DH+33H+20H=
（2）F7H）
注意“！
”前可以没有数据，也可能存在空格符号。
2、N前缀
N命令的用法是N+单字节地址码＋基本命令。
例如欲访问第88号流量计的瞬时流速，可发命令NXDV（CR），其中X的十进制码值为88。
建议用户使用W命令。
3、W前缀
W前缀的用法是W+数字串地址码+基本命令，数字串取值范围0~65535除去13（0DH回车），10（0AH换行），42（2AH*），38（26H&）。
如欲访间第12345号流量计的瞬时流速，可发命令W12345DV（CR），对应二进制代码为57H，31H，32H，33H，34H，35H，44H，56H，0DH。
4、&功能符号
&’功能可以实现多个基本命令相加的功能，只要保证所有基本命令相加以后形成的总字符长度不超过250个字符即可。
所形成的‘超级’命令能够一次传送至流量计，流量计则同时作出应答。
P前缀P也可以加在基本命令之前。
例如要求同时发回第4321号流量计的1.瞬时流量2.瞬时流速3.正累计量4.热量累计量5.AI1模拟输入电流数值6.AI2模拟输入数值，并且带校验，发送命令如下：
W4321PDQD&PDV&PDI+&PDIE&PBA1&PAI2（CR）
一次同时回传的数据可能如下
+0.000000E+00m3/d!
AC（CR）
+0.000000E+00m/s!
88（CR）
+1234567E+0m3!
F7（CR）
+0.000000E+0GJ!
DA（CR）
+7.838879E+00mA!
59
+3.911033E+01!
8E（CR）
再例如，要求从串行口修改管道外直径为123.456毫米，然后回传显示器内容，可发送如下指令：
MENU11&M1&M2&M3&M:
&M4&M5&M6&M=&LCD（CR）
（3）兼容协议1
兼容通讯协议是为了方便用户把UFT接入用户按照汇中通讯协议而开发的数据采集系统中。
新开发项目请不要使用这些协议，因为我们将来新开发仪表很可能不能够支持这些协议。
新版UFT目前可以支持8种汇中的通讯协议。
为了使用汇中的通讯协议，用户需要在M63中，选择“MODBUSASCII”选项后再选择下面协议的一种即可。
0.CRL-G；LL＝33字节
1.SCL-61D（D<50mm）；LL=13字节，累积量缩小1000倍
2.SCL-61D（D≧50mm）；默认选项,LL=13字节水表只兼容此协议,累积量缩小10倍
3.SCL-6
4.SCL-7x（D<50mm）
5.SCL-7x（D≧50mm）
6.CRL-G-DL（D<50mm）
7.CRL-G-DL（D≧50mm）
8.CRL-H
9.CRL-HL
10.CRL-G-D（D<50mm）
11.CRL-G-D（D≧50mm）
上面的协议中的D表示管道的直径。
如果用户是新开发工程建议选用MOSBUS协议。
其它详细细节请参考汇中有关资料。
下面只给出一种SCL-61D（D≧50mm）的说明。
这种协议天泽生产的电池供电型水表只兼容这一种协议，因此新版流量计把这种协议作为出厂默认选项。
（4）SCL-61D（D≧50mm）兼容协议
接口：
RS485
波特率：
默认9600，使用M62菜单可选择共8种不同的速率
校验位：
无（NONE）,偶（EVEN）,奇（ODD）
数据位：
8
停止位：
1，2
在以下说明中：
XXh表示当前仪表通讯地址（也称为网络地址），数值范围00h-FFh。
YYh表示仪表新的通讯地址，数值范围00h-FFh。
ZZh校验和，是所有数据字节的字节累加和（注意是二进制累加和，不包括控制及命令字节），不计超出FFh的进位部分。
h表示此数值为16进制数
命令格式
（1）读取水表数据（4A命令）
主机命令：
2AhXXh4Ah仪表回答26hXXh4AhLL（BCD码）ZZh
其中LL（BCD码）的内容如下表
位置
内容
字节数
说明
1~4
瞬时流量
4
缩小1000倍为实际数值，单位为m3/h
5~8
正累计流量
4
缩小10倍为实际数值，单位为m3
9~12
累计运行时间
4
单位：
小时
13
诊断信息代码
1
见诊断信息表格
（2）读取定时存储数据（49命令）
主机命令：
2AhXXh49h仪表回答26hXXh49hLL（BCD码）ZZh
该命令同
（1）4A命令读取水表数据，唯一区别是该命令读出的数据是上一个定时时刻存储的数据，而
（1）4A命令读取水表数据读出的是当前水表数据。
（3）更改通讯地址（4B命令）
主机命令：
2AhXXh4BhYYh仪表响应26hXXh4BhYYh
如果选取XXh=YYh，应用此命令可以循环检测通信线路是否正常，还可以扫描网络中存在的仪表数目，可以实现网络的自动配置
注：
一般地，主机端需要确认仪表是否设置了正确的通讯地址。
如果不检测的话，在误码率较高的网络中，请慎用此4B命令，因为如果主机发送的YYh如果发生了错误，就会发生“丢失”下位机，或者造成两台仪表具有同一通讯号码而发生冲突现象。
（4）更改（设定）定时数据记忆时间（4C命令）
主机命令：
2AhXXh4ChDDhHHh
仪表回答：
26hXXh4ChDDhHHhMMhZZh
其中DDh表示某天，HHh表示某小时，MM表示某分钟，BCD码格式
DD取值为某月的一天，例如2Ah86h4Ch12h15h表示设定86号仪表在每月的12号15时记忆（存储）当时的瞬时流量、累计流量、工作时间和状态代码，此储存数据便于用49命令读出。
如果DD＝0则表示每天的HHh时刻进行储存记忆操作。
（5）广播校时（4D命令）
主机命令：
2AhAAh4DhssmmhhDDMMYY仪表不作回答
其中ssmmhhDDMMYY表示BCD码格式的时间日期数值，分别是秒分时天月年。
诊断信息代码为00h时表示正常
02h时表示管道空错误或者是仪表不正常工作
05h时表示数据存储时错误，硬件故障，需要维修
（6）扩充的读取水表命令（50命令，平顶山水资源监控用命令）
主机命令：
2AhXXh50h（*xxP）仪表回答26hXXh50hLL（BCD码）ZZh
其中LL（BCD码）的内容如下表
位置
内容
字节数
说明
1~4
瞬时流速
4
紧凑BCD码，缩小1000倍为实际数值，单位为m/h
5~8
瞬时流量
4
紧凑BCD码，缩小1000倍为实际数值，单位为m3/h
9~12
正累积流量
4
紧凑BCD码表示的数值部分，单位为m3
13~16
负累积流量
4
紧凑BCD码表示的数值部分，单位为m3
17
累积流量乘积系数值
1
数值范围N=0~6
0，1，2，3，4，5，6分别对应单位1,0.1,0.01,0.001,0.0001,0.00001,0.000001立方米。
18~21
累计运行时间
4
紧凑BCD码，单位：
小时
22
诊断信息代码
1
见诊断信息表格
例如9~12字节数据为12h，34h，56h，78h，而第17字节数值=2时，则实际的正累积量值是
12345678X0.01=123456.78立方米
例如接收的字符串为26H，01H，50H，00H，00H，00H，90H，00H，00H，00H，65H，78H，56H，34H，12H，12H，34H，56H，80H，03H，00H，00H，12H，34H，00H，zz
则表示的水表数值如下
瞬时流速=00000.090m/s
瞬时流量=00000.065m3/h
正累积量=78563412x10-3=78563.412m3
负累积量=12345680x10-3=12345.680m3
总工作时间=00001234小时
水表工作状态=00表示正常。
注意：
对于替换升级换代使用的用户需要注意如下几点
（1）新版UFT系列产品更多强调用户可编程更改，所以在协议中，并没有固定波特率以及校验位的定义，用户需要自己查验，采用合适的波特率。
（2）新版UFT系列超声波流量计通信时，对时刻的要求低，可以任何时候采集数据。
采集数据的时间间隔并没有特殊的要求。
（3）新版UFT系列超声波流量计出厂设置波特率一般为9600，无校验位。
如果需要替换同类仪表，需要更改串行口参数。
用户可以在订货时提出此要求，由厂家在出厂时设置好。
用户也可以自行更改。
更改的方法请参考设置一章
（4）新版UFT系列超声波流量计的通信地址（通信号码）。
在显示菜单M46中可以查阅，也可以使用按键进行更改。
出厂时此地址码一般地址设为01用户需要自己修改为合适地址。
（5）键值编码
健值编码用于使用联机时，在上位机模拟按键用途。
例如通过串行口输入指令“M1”，即相当于在UFT型超声波流量计键盘上按键1，这样可达到上位机完全实现键盘操作的所用功能。
所有键盘编码如下表所示。
按键
键值码
（十六进制）
键值码
（十进制）
ASCII码
按键
键值码
（十六进制）
键值码
（十进制）
ASCII码
0
30H
48
0
8
38H
56
8
1
31H
49
1
9
39H
57
9
2
32H
50
2
.
3AH
58
:
3
33H
51
3
◄
3BH
59
;
4
34H
52
4
MENU
3CH
60
<
5
35H
53
5
ENT
3DH
61
=
6
36H
54
6
▲/+
3EH
62
>
7
37H
55
7
▼/-
3FH
63
?
（6）编程举例
1、VB发出查询每秒瞬时流量的语句MSCOMM1.INPUT=”dps”+vbcrIf；
2、用VB发出命令，要求同时发回第4321号流量计的1.瞬时流量2.瞬时流速3.正累计量4.热量累计量5.AI1模拟输入电流数值6.AI2模拟输入数值并且带校验。
发送命令如下：
MSCOMM1.INPUT=
“W4321PDQD&PDV&PDI+&PDIE&PBAI1&PAI2”+VBCRLF;
3、VB发出修改设置管道外直径（位于M11窗口）等于345mm的命令MSCOMM1.INPUT=”M<”+VBCRLF+”M1”+VBCRLF+”M1”+VBCRLF+”M3”+VBCRLF+”M4”+VBCRLF+”M5”+VBCRLF+”M=”+VBCRLF
上式中”M<”表示MENU键，“M=”表示NET键，“M1”表示“1”键。
按键
健值码（十六进制）
键值码（十进制）
ASCII码
0
30H
48
0
1
31H
49
1
2
32H
50
2
3
33H
51
3
4
34H
52
4
5
35H
53
5
6
36H
54
6
7
37H
55
7
8
38H
56
8
9
39H
57
9
·
3AH
58
：
◄
3BH（0BH）
59
；
MENU
3CH（0CH）
60
<
ENT
3DH（0DH）
61
=
▲/+
3EH
62
>
▼/-
3FH
63
?
（7）MODBUS协议
MODBUS协议的两种格式都能支持。
通过在菜单窗口M63中，选择使用MODBUS-RTU还是MODBUS-ASCII格式。
默认状态下支持MODBUS-ASCII格式。
UFT型系列超声波流量计/热量计只能支持MODBUS功能代码03和06以及16三种功能代码，分别是读寄存器和写单一寄存器以及数据块写入功能。
例如在RTU方式下读取1号设备的从寄存器1开始的10个寄存器的命令如下
01030000000AC5CD（十六进制数字）
设备号功能起始寄存器寄存器数目效验和
其中C5CD是16进制数值，是按照CRC-16（BISYNCH，多项式是x16+x15+x2+1屏蔽字为0A001H）循环冗余算法得到的。
请参考MODBUS有关资料了解进一步的算法。
在ASCII方式下读取1号设备的从寄存器1开始的10个寄存器的命令如下
：
01030000000AF2（回车换行）
其中“：
”是ASCII方式下的引导符，“F2”是双字节效验和。
求法是把除“：
”及回车换行以外的所有字符的二进制ASCII码值进行二进制加法得到的。
有关MODBUS协议细节请参考有关资料。
在调试MODBUS协议时，推荐使用一种免费调试软件MODSCAN，这个软件可以在互联网上搜索到。
当出现问题时，如果能够接受到效验和正确的数据包则说明通讯本身是不存在问题的。
在默认状态下通信的设置速率一般是9600、无效验、8数据位、1个停止位。
7.1MODBUS寄存器地址表
（注意与水表协议的不同之处）
寄存器
寄存器个数
变量名称
数据类型
说明
0001-0002
2
瞬时流量
REAL4
单位：
立方米/小时
0003-0004
2
瞬时热流量
REAL4
单位：
GJ/小时
0005-0006
2
流体速度
REAL4
单位：
米/秒
0007-0008
2
测量流体声速
REAL4
单位：
米/秒
0009-0010
2
正累积流量
LONG
所有使用长整数的流量累积器，其计量单位受M32（即REG1438）控制
0011-0012
2
正累积流量小数部分
REAL4
REAL4是标准IEEE-754格式单精度浮点数。
该格式数据一般也称为FLOAT格式
LONG是低字在前带符号长整数
0013-0014
2
负累积流量
LONG
0015-0016
2
负累积流量小数部分
REAL4
0017-0018
2
正累积热量
LONG
0019-0020
2
正累积热量小数部分
REAL4
0021-0022
2
负累积热量
LONG
0023-0024
2
负累积热量小数部分
REAL4
0025-0026
2
净累积流量
LONG
0027-0028
2
净累积流量小数部分
REAL4
0029-0030
2
净累积热量
LONG
0031-0032
2
净累积热量小数部分
REAL4
0033-0034
2
温度1/进水温度
REAL4
单位：
℃
0035-0036
2
温度2/回水温度
REAL4
单位：
℃
0037-0038
2
模拟输入AI3量
REAL4
转换后无量钢数据
0039-004
升级会员 