超声波明渠流量计MODBUS通讯协议

官方网址 艾托利尔超声波流量计MODBUS通讯协议艾托利尔超声波流量计MODBUS通讯协议是怎样的呢？成都永浩机电工程技术有限公司做了以下说明，供大家参考：官方网址官方网址 如果您想要了解更多关于艾托利尔超声波流量计MODBUS通讯协议方面的信息？成都永浩机电工程技术有限公司就是一个不错的选择！成都永浩机电工程技术有限公司引进德国先进的技术，开发了艾拓利尔品牌系列流量、液位、压力产品，长期与德国许多大型仪表企业技术合作，产品不断更新换代。

研发的AP200系列压力变送器采用了先进的模块一体化设计，独立菜单操作，液晶背光显示。

产品变送器防护等级达到IP65~IP68，适应于潮湿、浸泡等恶劣环境下的使用。

成都永浩机电工程技术有限公司成立于2006年，是专注于自动化技术的领导厂商。

面对日益严峻的环境问题以及工业自动化落后的现状，永浩长期致力于自控仪表及自控系统的研发、集成，秉乘“开创智能、环保新时代”的经营使命，整合国际先进自动化技术，持续开发创新节能产品及解决方案，不断努力提升自控技术在各行业的应用和转化，以减轻环境问题对经济发展的冲击以及劳动力成本攀升对工业制造的制约。

近年来，永浩已逐步从自控仪表的提供商成功转型为整体解决方案的服务商，深耕“传感层产品”、“控制层产品”及“行业解决方案”三大业务范畴。

成都永浩机电工程技术有限公司是台达产品经销商，专注于自动化过程控制，现场仪表设计、销售服务的现代化高新技术企业，公司引进德国先进的技术，开发艾拓利尔品牌系列流量、液位、压力产品，长期与德国许多大型仪表企业技术合作，产品不断更新换代，自投入市场以来，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、环保、制药、水处理等行业，得到了广大用户的一致好评。

公司主要产品包括：官方网址 流量仪表类：电磁流量计、涡街流量计、涡轮流量计、差压式流量计、超声波流量计、金属管浮子流量计、椭圆齿轮流量计、质量流量计及热式流量开关。

物位仪表类：压阻式液位变送器、电容式液位变送器、超声波液位计、雷达物位计等。

串口协议一、相关说明仪表支持两种标准串口通信协议和一种可自定义的串口通信命令。

仪表为RS485兼容串行接口，半双工异步方式a)支持波特率：600~19200bps b)数据位：8c)校验位：N/O/E 默认N d)停止位：1二、Modbus_RTU 协议1.Modbus_RTU 为查询-应答式通信，数据帧格式为：a)地址：每帧的开始，标明终端的设备地址1-255b)功能：它标明了当前命令要执行何种功能，常用功能代码如下功能代码（HEX）功能03读运行数据和菜单参数04读运行数据10写菜单参数12参数保存到EEPROM 中c)数据：主机读取从机的变量地址、长度或从机返回主机的变量数据等信息。

状态通信方向数据包含义03/04读主机->从机2字节数据地址(如0000)+2字节地址长度（如0002）从机返回1字节数据长度(如04)+多字节数据（如40A00000）10写主机->从机2字节数据地址(如0000)+2字节地址长度（如0002）+1字节数据长度(如04)+多字节数据（如40A00000）从机返回2字节数据地址(如0000)+2字节地址长度（如0002）12写主机->从机固定为00A0000204000000A1从机返回固定为00A00002d)校验：循环冗余（CRC16）校验码。

2.举例说明液位值变量通常是地址00主机读取从机变量00中的浮点型数据命令为：010*********C40B (01040000000271CB)其中数据0000表示读取变量地址0002表示读取变量长度地址功能数据校验单字节单字节多字节双字节从机返回命令为：01030440A00000D1EF(01040440A00000EE66)其中数据04表示数据长度40A00000表示所读变量内容，转换为浮点数为503号和04号命令格式相同。

主机向从机写入数据到变时00的命令格式0110000000020440A00000E64D其中00000002仍然表示变量地址和长度，0440A00000也表示数据长度和内容主机要求从机将数据保存到EEPROM中的命令为011200A0000204000000A199A5这是一条特殊命令，完全后返回011300000000000963特殊应用，读取变量时如果长度为01。

超声水表MODBUS-RTU通信协议V1.1一．RTU模式1．物理层传输接口：RS-485通信波特率：9600bps2．RTU模式中每个字节的格式为编码系统：8位二进制每个8位域包含两个十六进制字符（0-9、A-F）传输模式：异步主从半双工方式。

每个字节的位：1个起始位8个数据位奇偶不校验1个停止位3．帧校验域：循环冗余校验（CRC），对全部报文内容执行校验。

注：数据包的发送序列总是相同的，地址—功能码—数据—检验码，每个数据包必须作为一个连续的位流传输。

4.1 地址（Address）域地址域在数据包的开始部分，由一个8bit数据组成，这个数据表明了从站的地址，而每一个从站的地址必须是唯一的，有效地址范围为：1~247。

主站发送数据包后，只有与主站查询地址相同的从站才会响应。

4.2 功能（Function）域功能域代码指定被寻址的从站执行何种功能，表1列出了所有的功能码。

数据域是由两个十六进制数集合构成的，范围00...FF。

从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息：从设备必须用于进行执行由功能代码所定义的所为。

这包括了象不连续的寄存器地址，要处理项的数目，域中实际数据字节数。

例如，如果主设备需要从设备读取一组保持寄存器（功能代码03），数据域指定了起始寄存器以及要读的寄存器数量。

如果没有错误发生，从从设备返回的数据域包含请求的数据。

如果有错误发生，此域包含一异议代码，主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。

4.4 错误校验（CRC）域错误检测域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。

错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测方法得出的。

CRC值有发送设备计算出来，然后附加到数据包上传送，接收设备在接收数据时重新计算CRC 值，然后与接收到的校验码（CRC）域中的值进行比较，如果这两个数据不相等，则说明数据在传输过程中发生了错误。

CRC码计算时，首先将一个16bits寄存器预置为全1，然后连续把数据包中的8bits字节与该寄存器的当前值进行运算，仅仅每个字节的8位数据进行计算，起始位和停止位与可能使用的奇偶校验位都不影响CRC。

淮安嘉可自动化仪表有限公司
Modbus通信协议在超声波水表中的应用
对于流量的测量，超声波水表具有独特的优势。

但是超声波水表的抄表方式种类繁多，通信协议可以通过自己制定。

这种方式制定的通信协议漏洞百出，不够规范和统一以及扩展也相当复杂使得超声波水表的通信效率太低，而且还具有潜在的安全问题。

Modbus是应用于工业控制器上的标准通信协议，数据的传输采用串行通讯。

Modbus已经成为了行业标准，在现实的通讯中具有广泛的应用。

FreeModbus是一种专门针对嵌入式系统应用的一种Modbus协议。

FreeModbus协议对硬件要求很少，具有很好的移植性，所以协议可以移植到超声波水表的嵌入式系统中，实现数据的实时通信。

针对目前市场上超声波水表的抄表方式不够规范统一和扩展复杂等问题，以及FreeModbus协议在嵌入式系统中具有的独特优势，我公司设计和实现了一种在超声波水表中应用的Modbus通信协议，可以实现超声波水表与上位机的实时通信，具有可靠性高、实时性好、易于维护等特点以及很好的规范性和统一性。

Ultrasonic Doppler FlowmeterVersion V1.9.1MODBUS—RTU communication protocol1、The hardware is adopted with RS-485, master-slave half-duplex communication, that is, the host calls theslave address, and the slave answers.2、Data frame: 10 digits, 1 start bit, 8 data bits and 1 stop bit, without verification.Baud rate: 1200, 2400, 4800 and 9600 (9600 by default).3、Function code 03H: Read register valueThe first byte, ADR: address of slave machine (=001~254)The second byte 03H: Read the register value function codeThe third and fourth bytes: the start address of the register to be readThe fifth and sixth bytes: the number of the register to be readThe seventh and eighth bytes: CRC16 verification from byte 1 to byte 6The first byte, ADR: address of slave machine (=001~254)The second byte 03H: Return to read function codeThe third byte: Total number of bytes from 4 to M (included)Byte from 4 to M: Register dataThe M+1 and M+2 bytes: CRC16 verification from byte 1 to byte MThe first byte, ADR: address of slave machine (=001~254)The first byte 83H: Register value reading errorThe third byte information code: See the table of information code The fourth and fifth bytes: CRC16 verification from byte 1 to byte 3 4、Function code 06H: Write a single register dataThe first byte, ADR: address of slave machine (=001~254)The first byte 86H: function code of writing error of register number The third byte information code: See the table of information code The fourth and fifth bytes: CRC16 verification from byte 1 to byte 3 5、Function code 10H: Write multiple register numbers in successionThe first byte, ADR: address of slave machine (=001~254)The first byte 90H: function code of writing error of register numberThe third byte information code: See the table of information codeThe fourth and fifth bytes: CRC16 verification from byte 1 to byte 36、Register Definition Table: (Note: Register address coding adopts hexadecimal system.)Remarks:①4-byte floating number: it conforms to the single-precision floating number upon IEEE - 754 standard.E - expoentM - the decimal part of mantissa8-byte double-precision (double type): it conforms to the IEEE—754 standard.②IF alarm mode: 0 – close；1 -- low alarm；2 -- high alarmCF ratio output: = 0，Close；= 1，Open cmChannel type:=0，Square pipe；=1，Rectangular pipe；=2，Trapezoidal pipe；=3，Circular pipe；=4，Oval pipe；=5，River channel；Baud rate：0-2400；1-4800；2-9600；3-19200Cum. flow reset：= 0，No；= 1，YesFlow unit:=0，t/h；=1，l/s；=2，t/sx. level gauge：=0，NO；=1，Ultrasonic l/s；=2，Radart/sSensor Qty.：1-9（0-8）Factory reset: 0-No; 1-Yes;System reset: 0-No; 1-Yes;Address：1-254③Regional read-write operation of registerThe first region: 0000 — 0021 read onlyThe second region: 0022 — 005B read-writeThe third region: 005C— 006B read-writeWithin the same region, a parameter can be read (or write) at a time, and all parameters in the region can be read (or write) in batch. It is not allowed to read and write parameters cross regions.④ All reserved registers are currently undefined, reserved for upgrade compatibility.7、8、Example of Serial Port Data Frame Acquisition Communication Protocol9、PLC address setting (Example: Siemens S7-200 PLC)If there is no function code setting item during the PLC setting, the base address of modbus RTU register corresponding to the function code 03 is 40001.Therefore, the register address of PLC shall be added with 1 during the register address setting.Examples:The MODBUS register address of ultrasonic open channel flowmeter is 2 (0x0002), and when the MODBUS function code is 3, the PLC register address is 40003.Reading table of PLC addressFunction code: 03Description: Read and hold register values.。

串口及通讯协议1.1概述新一代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。

M-BUS是国际上常用热表计量协议，使用该协议在M63菜单中选择“MODBUS ASCII”选项。

天泽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12种兼容通讯协议。

使用兼容通讯协议，用户需要在M63中，选择：MODBUS ASCII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，可使用电流环及OCT输出控制步进式或模拟式电磁阀的开度，OCT输出可控制其它设备的上下电，其1路模拟输入可用来输入压力、温度等信号。

位于M63窗口外的设置选项设置为“MODBUS-RTU ONLY”时，用来支持MODBUS-RTU协议，当此选项设置为“MODBUS ASCII、Meter-BUS、天泽FUJI扩展协议及汇中流量计水表兼容协议。

不同的汇中流量计水表兼容协议的选择则也使用M63进行选择，在选择了“MODBUS-RTU”、“MODBUS-ASCII”之后进行选择。

M62菜单用于设置串口参数，能够支持的波特率有19200、14400、9600、4800、2400、1200、600、300共8种，停止位1比特或2比特、校验位也可以选择。

使用各种组态软件自带的标准MODBUS驱动，程序可以方便的把UFT连接到数据采集中。

通过使用MODBUS-PROFTBUS转换器，也可以方便的把UFT连接到PROFIBUS总线中。

杭州美控自动化技术有限公司更多资讯请扫二维码服务电话：400-152-1718杭州美控自动化技术有限公司U-MIK-LMQ-DYCN3第3版超声波液位计使用说明书前言●感谢您购买本公司产品。

●本手册是关于产品的各项功能、接线方法、设置方法、操作方法、故障处理方法等的说明书。

●在操作之前请仔细阅读本手册，正确使用本产品，避免由于错误操作造成不必要的损失。

●在您阅读完后，请妥善保管在便于随时取阅的地方，以便操作时参照。

注意●因本产品的性能和功能会不断改进，本手册内容如有更改，恕不另行通知。

●本公司力求本手册的正确、全面。

如有错误、遗漏，请和本公司联系。

●本产品禁止使用在防爆场合。

版本U-MIK-LMQ-DYCN3第三版2021年1月确认包装内容打开包装箱后，开始操作之前请先确认包装内容。

如发现型号和数量有误或者外观上有物理损坏时，请与本公司联系。

产品清单目录第一章产品概述 (1)1.1产品简介 (1)1.2原理说明 (1)1.3.超声波测液位原理 (1)1.4.量水堰槽的测流量原理 (1)第二章主要技术指标 (3)第三章简易操作说明 (5)3.1.显示界面 (5)3.2.按键功能 (5)3.3.按（SET）进入一级菜单 (5)3.4.设置“4mA流量值”和“20mA流量值” (5)3.5.选择量水堰槽的种类 (6)第四章安装 (7)4.1.明渠流量计外形 (7)4.2.安装探头 (7)4.3.现场明渠堰槽安装实物图 (11)4.4.安装量水堰槽 (14)4.5.电气接线图 (15)第五章设置 (18)5.1.运行模式界面简介 (18)5.2.菜单操作说明 (18)5.3.菜单界面及操作说明 (18)第六章主要功能 (38)第七章量水堰槽 (39)7.1.直角三角堰 (39)7.2.矩形堰 (41)7.3.梯形堰 (42)7.4.巴歇尔槽 (43)第八章错误现象及处理 (46)第九章如何根据回波图形判断现场故障原因 (47)第十章质保及售后服务 (53)第十一章通讯协议 (54)附表一巴歇尔槽构造尺寸 (67)附表二巴歇尔槽水位-流量公式 (68)第一章产品概述第一章产品概述1.1产品简介超声波明渠流量计与量水堰槽配合使用，测量明渠内水的流量。

WL-1A1型超声波明渠流量计北京九波声迪科技有限公司2015.05.184产品执行标准：HJ/15-2007型式批准证书号：2005F195-11京制01050029号目录一、用途 (3)二、仪表的组成及外形尺寸 (4)1、仪表的组成 (4)2、仪表的结构和外形尺寸 (4)3、仪表的显示屏 (5)三、主要技术指标及技术参数 (6)四、仪表的工作原理 (7)1、量水堰槽的测流量原理 (7)2、超声波测液位原理 (7)3、仪表的工作原理 (8)五、安装方法 (9)1、安装量水堰槽 (9)2、安装探头 (9)3、安装仪表 (10)六、关于仪表显示的说明 (11)1、显示流量 (11)2、查看历史记录 (12)3、数据出现错误的显示 (13)4、电源电压低的显示 (13)七、量水堰槽构造及安装的技术参考 (13)1 、直角三角堰 (13)2 、矩形堰 (15)3 、巴歇尔槽 (17)八、仪表的接线 (19)九、使用按键设置仪表的参数 (21)1 、设置参数时的按键 (21)2 、仪表的参数表 (22)十、使用说明 (24)1 、校对仪表的液位 (24)2 、设置仪表的水位-流量表 (25)3 、设置记录历史数据 (26)4 、校准日历钟 (27)5 、累计流量清零 (28)6 、清除历史记录 (28)7 、使用打印机 (28)8 、(4～20)mA (29)9 、继电器 (29)10、远程通讯(RS-232) (30)十一、仪表的标定 (31)1 、标定流量 (31)2 、标定液位 (32)3 、标定输出的(4～20)mA (32)4 、标定输入的(4～20)mA (33)附录一、巴歇尔槽构造尺寸 (34)附录二、巴歇尔槽水位-流量公式 (35)附录三、安装记录表 (36)附录四、使用GSM短消息 (38)附录五、首次安装最简设置 (41)附录六、Modbus通讯协议 (43)附录七、配件清单 (46)安装示例一、在污水井内使用三角堰 (47)安装示例二、使用静水井可以提高测量准确度 (48)首次安装，请看附录五、首次安装最简设置欢迎访问北京九波声迪科技有限公司网站，网站地址：。

西门子S7_200 MODBUS通信协议和支持MODBUS RTU协议的电磁流量计、超声波流量计的通信实例S7_200系列PLC有一个通信口的也有两个通信口的，这两个口都支持MODBUS通信协议，不过要添加MODBUS库文件（SP6版本的step7 micro/win 软件自带有MODBUS库文件）。

下面根据具体的项目来说明MODBUS的使用：在项目中要采集进水流量的瞬时流量、日累计、月累计、年累计量，流量计本身有4~20mA信号输出和脉冲信号输出，这些输出信号都是瞬时量，只能转换为瞬时流量，而累积量就要通过编写程序来累加，而且信号的传输衰减和计算过程产生的误差就会造成和实际的流量相差很多，现在很多的流量计(包括其他的测量设备)都设计有通讯口，尤其是支持MODBUS协议，所以首选通信方式采集数据，这样可以直接读取我们想要的数据，只需做稍微的数据转换就可以的，同时也减小了工作量提高准确性（实际是按照流量收取费用的）。

实际的硬件连接：10套s7-200组成PPI网络（其中一个200站做主站），有一个从站要采集两个不同厂家的流量计的相关信息。

PPI网络层已经用去了一个端口0，还剩下一个端口1，那么就用这个端口并设置为自由口协议，在程序中调用MODBUS程序块并填写好必要的信息就可以了（其实调用MODBUS程序块时，程序块内就已经设置好端口为自由口协议了）。

图1.MODBUS库文件图2.控制指令图3.控制指令这里MBUS_CTRL_P1指令要一直调用，有一点要指明：图2中的程序是读取其中一台流量计的，图3是读取另一台流量计的，这两个流量计是不一样的。

这里最重要的是MBUS_MSG_P1指令中地址“Addr”的填写，其实这里要填写Modbus从站的寄存器地址（该地址内有我们需要的信息），那么这个地址要怎么填写呢，填写多少呢？这就要查看从站设备（这里是流量计）的“通信手册”了，因为每个厂家的设备都不一样，所以相同信息的寄存器地址也不一样。