電磁流量計網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議：
通訊協(xié)議針對電磁流量計工業(yè)應(yīng)用設(shè)計，版本：電磁流量計 V4.2，該版本主要用于實時數(shù)據(jù)采集、流量測量及流量累計控制。
一、主機(jī)系統(tǒng)通訊部件要求
國際標(biāo)準(zhǔn)RS-485通訊接口部件，不小于10 Bytes 的通信緩沖區(qū)（FIFO），支持600、1200、2400、4800、9600、14400通訊波特率，支持半雙工通訊模式。通訊程序應(yīng)允許FIFO，從機(jī)要求主機(jī)FIFO不小于10Bytes。
二、協(xié)議結(jié)構(gòu)
電磁流量計 V4.2協(xié)議遵從基本開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型，基本開放系統(tǒng)互連參照模型提供通訊系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和要素，但電磁流量計 V4.2協(xié)議使用簡化的OSI參照模型，僅采用1、2和7層。
基本開放系統(tǒng)互連參考模型
層號 層名 功能 電磁流量計V4.2
7 應(yīng)用層 電磁流量計命令
6 表示層
5 會話層
4 傳輸層
3 網(wǎng)絡(luò)層
2 鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路連接 電磁流量計 Link
1 物理層 設(shè)備連接 RS-485
三、電磁流量計V4.2物理結(jié)構(gòu)
電磁流量計的網(wǎng)絡(luò)通訊接口為半雙工方式，標(biāo)準(zhǔn)通訊速率大于250khz，通訊方向轉(zhuǎn)換時間3.5uS。通訊接口電氣標(biāo)準(zhǔn)遵從RS232/RS485國際標(biāo)準(zhǔn)。
電磁流量計 V4.2協(xié)議可用于星型式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和總線式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)通訊連接介質(zhì)為屏蔽雙絞線。
四、電磁流量計V4.2主機(jī)信息結(jié)構(gòu)
電磁流量計V4.2協(xié)議為主從掃描式通訊協(xié)議，每次通訊過程均由主機(jī)發(fā)起，然后從機(jī)進(jìn)行響應(yīng)，回傳規(guī)定的信息，完成一次通訊過程。
主機(jī)至從機(jī)信息結(jié)構(gòu)
起始碼(0x2A) 地址碼 功能碼 結(jié)束碼(0x2E)
主機(jī)發(fā)送至從機(jī)的信息由四字節(jié)組成，第一字節(jié)是起始碼（0x2A），第二字節(jié)為從機(jī)地址，其編碼：0---127（最高二進(jìn)制位另有定義），第三字節(jié)為數(shù)據(jù)分類命令（下表定義），第四字節(jié)是結(jié)束碼(0x2E)。從機(jī)通訊緩沖區(qū)（FIFO）為一字節(jié)，因此，主機(jī)發(fā)送至從機(jī)的四個字節(jié)必須留時間間隔。
主機(jī)應(yīng)使用10位串行數(shù)據(jù)格式，并且不使用奇偶校驗。
數(shù)據(jù)分類命令
命令編碼 命令定義 命令編碼 命令定義
00 瞬時流量 05 反向總量
01 瞬時流速 06 報警狀態(tài)
02 流量百分比 07 管道直徑
03 流體電阻值
04 正向總量 14 切換到參數(shù)設(shè)置
數(shù)據(jù)分類命令指示從機(jī)回送的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)分類命令編碼：0---127，電磁流量計V4.2 僅使用0—7和14號編碼，其他編碼暫時保留。
五、電磁流量計V4.2從機(jī)信息結(jié)構(gòu)
從機(jī)接受到主機(jī)命令信息后，按命令要求回傳測量數(shù)據(jù)。
從機(jī)響應(yīng)信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
從機(jī)地址 命令 D0 D1 D2 D3 D4 D5 校驗和 結(jié)束標(biāo)志
從機(jī)響應(yīng)主機(jī)命令，回送10個字節(jié)數(shù)據(jù)，分為命令段、數(shù)據(jù)段、校驗和、結(jié)束標(biāo)志四部分。
1、 命令段
命令段由兩字節(jié)組成：從機(jī)地址和數(shù)據(jù)分類命令，該段是將主機(jī)發(fā)來的信息直接返回，用于主機(jī)校驗從機(jī)對主機(jī)傳送信息中地址和命令響應(yīng)的正確性。
2、 數(shù)據(jù)段
由于流量計各測量數(shù)據(jù)長度、單位、符號等信息各不相同，因此，從機(jī)回傳的數(shù)據(jù)段按各命令具體定義。
3、 校驗和
校驗和 = D0 xor D1 xor D2 xor D3 xor D4 xor D5；
xor --- 邏輯異或。
4、結(jié)束標(biāo)志
結(jié)束標(biāo)志 = 0AAH; (十進(jìn)制170)
0）流量定義
數(shù)據(jù)段的D2、D1、D0三個字節(jié)組成十位流量計測量數(shù)據(jù)，每字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)的壓縮BCD碼格式。D2、D1、D0需要先規(guī)格化為十進(jìn)制格式，具體算法如下：
D0 = ( D0 >> 4) *10 + (D0 & 0x0F)
D1 = ( D1 >> 4) *10 + (D1 & 0x0F)
D2 = ( D2 >> 4) *10 + (D2 & 0x0F)
流量值 = 10000 * D2 + 100 * D1 + D0;
其中 符號 >> 為C語言中的邏輯右移操作。
D3字節(jié)：流量值的指數(shù)（10的冪）
冪值 = D3 – 5, 冪值范圍: -5 – +5
D4字節(jié)：流量單位
D4 0 1 2 3 4 5 6 7
單位 m3/s m3/min m3/h m3/d L/s L/min L/h L/d
D4 8 9 10 11 12 13 14 15
單位 t/s t/min t/h t/d kg/s kg/min kg/h kg/d
D5字節(jié)：流體流動方向：
位 B6…….B1 B0
定義 保留 0---正向； 1---反向
1） 流速定義
D2、D1、D0需要先規(guī)格化為十進(jìn)制格式，具體如下：
D0 = ( D0 >> 4) *10 + (D0 & 0x0F)
D1 = ( D1 >> 4) *10 + (D1 & 0x0F)
D2 = ( D2 >> 4) *10 + (D2 & 0x0F)
其中 符號 >> 為C語言中的邏輯右移操作。
流速值 = 10000 * D2 + 100 * D1 + D0;
值范圍 = 00.000 ~ 99.999
流速單位：固定為 m/s
D3字節(jié)：小信號切除標(biāo)志；0 --- 允許； 1 --- 禁止。
D4字節(jié)：流量值顯示精度（保留小數(shù)點后位數(shù)）（固定值3）
D5字節(jié)：流動方向；0 --- 正向、1 --- 反向；
2） 流量百分比定義
D1、D0需要先規(guī)格化為十進(jìn)制格式，具體如下：
D0 = ( D0 >> 4) *10 + (D0 & 0x0F)
D1 = ( D1 >> 4) *10 + (D1 & 0x0F)
其中 符號 >> 為C語言中的邏輯右移操作。
百分比 = 100 * D1 + D0;
值范圍 = 000.0 ~ 999.9 %
D2字節(jié)：量程比
0 - 1:1
1 - 1:2
2 - 1:4
3 - 1:8
D3字節(jié)：上限報警允許
0 - 允許
1 - 禁止
D4字節(jié)：下限報警允許
0 - 允許
1 - 禁止
D5字節(jié)：流動方向；0 --- 正向、1 --- 反向；
3） 流體電阻
D1、D0需要先規(guī)格化為十進(jìn)制格式，具體如下：
D0 = ( D0 >> 4) *10 + (D0 & 0x0F)
D1 = ( D1 >> 4) *10 + (D1 & 0x0F)
其中 符號 >> 為C語言中的邏輯右移操作。
電阻 = 100 * D1 + D0;
值范圍 = 0000 ~ 999.9 K?
D2字節(jié)：保留
D3字節(jié)：保留
D4字節(jié)：空管報警允許
0 - 允許
1 - 禁止
D5字節(jié)：流動方向；0 --- 正向、1 --- 反向；
4）正向總量定義
D4、D3、D2、D1、D0需要先將壓縮BCD碼規(guī)格化為十進(jìn)制格式，具體如下：
D4 = ( D4 >> 4) *10 + (D4 & 0x0F)
D3 = ( D3 >> 4) *10 + (D3 & 0x0F)
D2 = ( D2 >> 4) *10 + (D2 & 0x0F)
D1 = ( D1 >> 4) *10 + (D1 & 0x0F)
D0 = ( D0 >> 4) *10 + (D0 & 0x0F)
其中 符號 >> 為C語言中的邏輯右移操作。
總量 = 100000000 * D4 + 1000000 * D3 + 10000 * D2 + 100 * D1 + D0;
D5字節(jié):
D5 0 1 2 3 4 5 6 7
單位 0.001L 0.01L 0.1L 1L 0.001m3 0.01m3 0.1m3 1m3
D5 8 9 10 11 12 13 14 15
單位 0.001kg 0.01kg 0.1kg 1kg 0.001t 0.01t 0.1t 1t
5）反向總量定義
D4、D3、D2、D1、D0需要先將壓縮BCD碼規(guī)格化為十進(jìn)制格式，具體如下：
D4 = ( D4 >> 4) *10 + (D4 & 0x0F)
D3 = ( D3 >> 4) *10 + (D3 & 0x0F)
D2 = ( D2 >> 4) *10 + (D2 & 0x0F)
D1 = ( D1 >> 4) *10 + (D1 & 0x0F)
D0 = ( D0 >> 4) *10 + (D0 & 0x0F)
其中 符號 >> 為C語言中的邏輯右移操作。
總量 = 100000000 * D4 + 1000000 * D3 + 10000 * D2 + 100 * D1 + D0;
D5字節(jié):
D5 0 1 2 3 4 5 6 7
單位 0.001L 0.01L 0.1L 1L 0.001m3 0.01m3 0.1m3 1m3
D5 8 9 10 11 12 13 14 15
單位 0.001kg 0.01kg 0.1kg 1kg 0.001t 0.01t 0.1t 1t
6) 報警狀態(tài)定義
D0字節(jié)：
位定義：Bx = 0 無警狀態(tài)；Bx = 1 報警狀態(tài)；
ALAM位 B0 B1 B2 B3 B4
報警定義 保留 勵磁報警 電極報警 空管報警 上限報警
ALAM位 B5 B6 B7 B8 B9
報警定義 下限報警 保留 保留 保留 保留
7）流量計管徑定義
D0字節(jié)定義管徑 (單位mm)
D0數(shù)值 代表管徑 D0數(shù)值 代表管徑 D0數(shù)值 代表管徑
00 3 15 200 30 1400
01 6 16 250 31 1600
02 8 17 300 32 1800
03 10 18 350 33 2000
04 15 19 400 34 2200
05 20 20 450 35 2400
06 25 21 500 36 2600
07 32 22 600 37 2800
08 40 23 700 38 3000
09 50 24 800
10 65 25 900
11 80 26 1000
12 100 27 1100
13 125 28 1200
14 150 29 1300
14）禁止總量累積
從機(jī)接到連續(xù)6個該命令后，立即進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。
六、 電磁流量計 V4.2通訊過程時序
通訊過程時序指編制通訊軟件時應(yīng)遵從的時間間隔、延時、等待時間等。
1． 主機(jī)發(fā)送時序
主機(jī)發(fā)送的兩個信息字節(jié)間的時間間隔最小為0，最大時間間隔為20毫秒，大于20毫秒，從機(jī)認(rèn)為發(fā)送超時。
2． 從機(jī)回傳時序
從機(jī)最小回傳響應(yīng)時間為1毫秒，最大為10毫秒 + 11位傳送時間。
從機(jī)每個回傳字節(jié)時間間隔最大為10毫秒 + 11位傳送時間。
（11位傳送時間根據(jù)選用波特率計算出）
3． 從機(jī)允許的通訊頻度
從機(jī)允許的通訊頻度為10次/每秒，大于該值，可能影響從機(jī)其他功能。
七、 電磁流量計 V4.2通訊波特率
電磁流量計 V4.2支持的通訊波特率為：600、1200、2400、4800、9600、14400。
八、 電磁流量計 V4.2通訊數(shù)據(jù)塊偵錯信息
1． 從機(jī)地址和數(shù)據(jù)分類命令回傳，主機(jī)可用于校對從機(jī)是否正確響應(yīng)；
2． 從機(jī)回傳字節(jié)異或和校驗，主機(jī)可用于校對是否有數(shù)據(jù)位錯誤；
3． 從機(jī)回傳字節(jié)中B7 = 0為數(shù)據(jù)字節(jié)，B7 = 1為命令字節(jié)；
4． 從機(jī)回傳字節(jié)中的數(shù)據(jù)字節(jié)值不大于153(十六進(jìn)制數(shù)99)；
5． 從機(jī)回傳字節(jié)數(shù)長度固定，共十字節(jié)長度，主機(jī)可做長度檢驗；
6． 從機(jī)回傳結(jié)束標(biāo)志，主機(jī)可用于長度檢驗和數(shù)據(jù)字節(jié)定位。
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