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HRDC系列电磁流量计标准MODBUS通讯协议

发布时间:

北京海瑞拓仪表有限公司

电磁流量计
Modbus 通 讯 协 议
(版本号:W800-M V1)

2010 年 12 月 10 日

北京海瑞拓仪表有限公司

通讯协议针对 L-mag 电磁流量计工业应用设计,版本: Lmag-BV1,该版本 主要用于实时数据采集、流量测量、流量累计控制及部分参数的修改。 一、主机系统通讯部件要求 1.国际标准 RS-485 通讯接口部件或国际标准 RS-232 通讯接口部件,不小于 11 Bytes 的通信缓冲区(FIFO) ,支持 1200、2400、4800、9600、19200 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 11Bytes。 二、协议结构 Lmag-BV1 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 Lmag-BV1 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 功能

层号 7 6 5 4 3 2 1

层名 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层

L-magCP V3.4 L-magCP 命令

数据链路连接 设备连接

L-mag CP Link RS-485、RS-232

三、L-mag BV1 物理结构 L-mag 电磁流量计的 RS-485 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。 Lmag-BV1 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、Modbus 协议 RTU 消息帧定义 数据通讯由主机发起,主机首先发送 RTU 消息帧,消息帧发送至少要以 3.5 个字符时间的停顿间隔开始(如下图的 T1-T2-T3-T4 所示)。传输的第一个字节 是设备地址。可以使用的传输字符是十六进制的 0...9,A...F。所有的从设备不 断侦测网络总线,包括停顿间隔时间内。当第一个地址字节接收到,每个设备都 进行解码以判断是否发往自己的。在最后一个传输字符之后,一个至少 3.5 个字 符时间的停顿标定了消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始。

北京海瑞拓仪表有限公司 整个消息帧必须作为一连续的流转输。如果在帧完成之前有超过 1.5 个字 符时间的停顿时间, 接收设备将刷新不完整的消息并假定下一字节是一个新消息 的地址域。 同样地, 如果一个新消息在小于 3.5 个字符时间内接着前个消息开始, 接收的设备将认为它是前一消息的延续。这将导致一个错误,因为在最后的 CRC 域的值不可能是正确的。主机消息帧定义如下所示:
起始位 设备地址 功能代码 8Bit 寄存器地址 16Bit 寄存器长度 16Bit CRC 校验 16Bit 结束符 T1-T2-T3-T4

T1-T2-T3-T4 8Bit

图 3 主机 RTU 消息帧

从机消息帧定义如下所示:
起始位 设备地址 功能代码 8Bit 数据 n 个 8Bit CRC 校验 16Bit 结束符 T1-T2-T3-T4

T1-T2-T3-T4 8Bit

图 4 从机 RTU 消息帧

五、Modbus 协议命令编码定义
Lmag-BV1 协议遵从 Modbus 协议,,但 Lmag-BV1 协议使用简化的 Modbus 协议, 仅采用 03、04 和 06 功能码。
功能码 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 名称 读取线圈状态 读取输入状态 读取保持寄存器 读取输入寄存器 强置单线圈 预置单寄存器 读取异常状态 回送诊断校验 编程(只用于 484) 控询(只用于 484) 读取事件计数 读取通信事件记录 作用 保留 保留 保留

读电磁流量计实时信息
保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留

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13 14 15 16 17 18 19 20 21 22~64 65~72 编程(184/384 484 584) 探询(184/384 484 584) 强置多线圈 预置多寄存器 报告从机标识 (884 和 MICRO 84) 重置通信链路 读取通用参数(584L) 写入通用参数(584L) 保留作扩展功能备用 保留以备用户功能所用 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留 保留

73~119 非法功能 120~127 保留 128~255 保留

六、电磁流量计寄存器地址定义 (针对 PLC 组态软件的专用寄存器) PLC Addresses Protocol Addresses (Base 1) (Base 0) 34113 34115 34117 34119 34121 34123 34125 34127 34129 34130 0x1010 0x1012 0x1014 0x1016 0x1018 0x101A 0x101C 0x101E 0x1020 0x1021 数据格式 Float Inverse Float Inverse Float Inverse Float Inverse Long Inverse Float Inverse Long Inverse Float Inverse Unsigned short Unsigned 寄存器定义 瞬时流量浮点表示 瞬时流速浮点表示 流量百分比浮点表示(电池 供电表保留) 流体电导比浮点表示 正向累积数值整数部分 正向累积数值小数部分 反向累积数值整数部分 反向累积数值小数部分 瞬时流量单位 累积总量单位

北京海瑞拓仪表有限公司 short Unsigned short Unsigned short Unsigned short Unsigned short

34131 34132 34133 34134 七、基础数据解析

0x1022 0x1023 0x1024 0x1025

上限报警 下限报警 空管报警 系统报警

瞬时流量,瞬时流速,流量百分比,流体电导比,正反向累积量小数部分以 浮点数的格式传输。正反向累积量得整数部分以长整型数传输。 瞬时流量单位表示: 0-------------L/S 1-------------L/M 2-------------L/H 3-------------M3/S 4-------------M3/M 5-------------M3/H 6-------------T/S 7-------------T/M 8-------------T/H 9-------------GPS 10------------GPM 11------------GPH 累积总量单位表示: 0--------------L 1--------------M3 2--------------T 3--------------USG 上限报警,下限报警,空管报警,系统报警表示: 0---------不报警 1---------报警 2010 年 12 月 10 日

北京海瑞拓仪表有限公司 附录 1:针对 PLC 的寄存器使用说明 以 modbus 调试软件 modbus poll 为例,使用 PLC 地址采集数据。 假设从机地址为 1,波特率 9600,想要采集瞬时流量,设置如下图。 图 1 设置数据显示格式

图 2 设置采集命令

图 3 设置串口数据

北京海瑞拓仪表有限公司 以 modbus 调试软件 modscan32 为例,使用 protocol 为例采集数据: 图 1:串口参数设置

图 2:设置采集命令

图 3:设置数据显示方式

北京海瑞拓仪表有限公司 以组态王 6.53 为例说明使用方法。 第一步: 创建组态王工程

第二步: 添加标准 modbus 设备,组态王设备列表里的-PLC-莫迪康-modbus(RTU) 。

第三步: 设置设备地址,举例为 1

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第四步: 设置串口参数,举例为 9600 n 8 1

第五步: 添加变量举例瞬时流量寄存器为 84113 格式为浮点数(float) ,同时添加流速, 百分比,空管比,正反向累积值。 分别为 变量名 寄存器值 数据格式 瞬时流量 84113 Float 瞬时流速 84115 Float

北京海瑞拓仪表有限公司 流量百分比 流体电导比 正向累积值整数部分 正向累积值小数部分 反向累积值整数部分 反向累积值小数部分 84117 84119 84121 84123 84125 84127 Float Float Long Float Long Float

寄存器值为 8XXXX 而不是 3XXXX,原因详见组态王驱动说明

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第六步: 创建窗口界面并连接变量

第七步: 保存更改并运行工程

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北京海瑞拓仪表有限公司 以力控 6.1 为例,说明使用方法 第一步: 创建一个工程

第二步: IO 口设备组态选择 IO 设备-modbus-标准 modbus-modbus(RTU 串口)

选择串口

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设置显示数据格式

第三步: 数据库组态

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设置数据格式及地址偏移

数据举例

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第四步: 创建窗口并连接变量

第五步: 运行工程

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