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。

超声波M-Bus 协议说明：1、数据库中应该有个集中器信息表，保存集中器的地址，是否在线，IP ，端口等，GPRS 连接上来时，应该给其发送广播： 发送数据格式，16进制数： 69 05 08 aaaaaaaa b0 16 集中器会把地址传送过来：2、集中器下面每个表的地址保存在 住户信息 表中，住户信息表 应该 关联集中器信息 表。

3、读住户表数据前，要先打开集中器通道： 发送数据格式，16进制数：4、读数据读计量数据（热量表）：A0-A6为热量表地址，如：75 01 88 00 00 59 42CS为一个字节校验码，从帧起始符（即：68）开始到校验码之前的所有各字节进行二进制算术累加，不计超过FFH的溢出值从站正常应答（热量表）： 61个16进制数FE FE 68 20 75 01 88 00 00 59 42 81 2E 90 1F 00 05 00 00 00 00 05 00 00 00 00 17 00 00 00 00 35 00 00 00 00 2C 26 00 00 00 70 27 00 73 27 00 00 00 00 50 43 18 23 07 11 20 00 00 5E 16一、帧定义1、帧格式2、仪表类型4、地址域5、控制域格式：D0-D6为功能定义，D7为传送方向D7：0---由主站发出的控制帧，1---由从站发出的应答帧D6：0---通讯正常1---通讯异常D5-D0：000000保留000001读数据000100：写数据001001：读密钥版本号000011：读地址（表号）010101：写地址（表号）010110：写机电同步数（置表底数）1XXXXX：厂商自定义6、数据长度L为数据域的字节数，用十六进制表示，读数据时L小于或等于64H，写数据时L小于或等于32H，L等于零表示无数据域。

7、数据域DATA包括数据标识，序列号和数据，其结构随控制码的功能改变。

HXC超声波明渠流量计用户使用手册Version 1.0海阳市海讯环保科技有限公司简易安装操作指南1、将传感器安装于标准堰槽支架上。

2、设置槽型类型及堰槽参数——按菜单键进入设置菜单，进入“管理员”->“堰槽设置”，选择或设置所使用的堰槽尺寸参数，▲/▼键切换三角堰、巴歇尔槽、矩形堰。

（原始密码000000）。

3、设置传感器参数及安装高度——按菜单键进入菜单，进入“管理员”-> “设传感器”菜单，此时用尺子测量堰槽中实际液位高度，并输入到“实测液位”后，按“确定”键保存，设备将自动计算零点高度。

4、由于实际液位并不恒定，若有可能，请临时关闭排水，待堰槽内无水流时，将“实测液位”输入为0即可。

一、产品概述1．1概述超声波明渠流量计是新型的固定式明渠标准堰槽流量测量仪器，广泛应用于各排污企业的污水流量的监测。

根据HJT 15-2019 《环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计》技术要求计算瞬时流量和累计流量。

广泛适用于污水处理厂、水利、水务及科研院所、排污企业的明渠标准堰槽流量的测量。

1．2存储数据（1）近十年的每日的日累计流量（2）近十年的每月的月累计流量（3）近十年的年总累流量（3）关键参数变更保存记录操作员、管理员独立密码保护，掉电不丢失，上电后自动运行。

掉电状态下数据有效保存十年。

1．3技术规格1、流量范围: 10L/s～10m3/s （由配用的量水堰槽的种类、规格确定）2、适用堰槽: 三角堰、巴歇尔槽、矩形堰3、功耗: ≤15W4、M P E: ±5%5、分辨率: 0.1mm6、测距准确度: ±3mm7、时钟误差:< 5分钟/每月8、电源: 220V市电9、信号输出: RS232、485、4-20mA10、工作环境: 温度－10℃－50℃,相对湿度0－95％二、工作原理2. 1明渠堰槽的工作原理明渠内的流量越大，液位越高；流量越小，液位越低。

如下图所示：对于一般的渠道，液位与流量没有确定的对应关系。

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。