L-mag电磁流量计转换器通讯协议

L-mag电磁流量计转换器通讯协议

                                          版本号： LMAGmodRTUv77

一、概述

L-mag电磁流量计具有标准的MODBUS通讯接口，支持波特率1200，2400，4800，9600，19200。通过MODBUS通讯网络，主站可以采集瞬时流量，瞬时流速，累积流量等参数。

L-mag电磁流量计采用的串口参数： 1位起始位 8位数据位 1位停止位,无校验。

L-mag电磁流量计的MODBUS通讯接口在物理结构上采用电气隔离方式，隔离电压1500伏,并具有ESD保护，能够克服工业现场的各种干扰，保证通讯网络的可靠运行。

二、L-mag网络结构及接线

L-mag电磁流量计标准MODBUS 通讯网络是总线型网络结构，支持1到99个电磁流量计组网，在网络最远的电磁流量计通常要在通讯线两端并联一个120欧姆的终端匹配电阻，标准通讯连接介质为屏蔽双绞线。

 

                    图-1 电磁流量计网络结构

    L-mag电磁流量计通讯接线详见电磁流量计使用说明书。

三、Modbus协议RTU帧格式

 MODBUS协议是主从通讯方式，每次通讯由主站发起，从站响应主站命令回传数据。

L-mag电磁流量计采用MODBUS RTU格式（十六进制格式），其帧结构如图-2所示。

1.主站命令帧结构

图-2  主站 RTU消息帧

2.从站响应帧结构

图3 从站RTU消息帧

说明：

（1）T1-T2-T3-T4为帧起始或帧结束，MODBUS 协议规定帧起始或帧结束是在帧与帧间延时3.5      char字符的时间实现的，如图-4所示。

 

图-4 MODBUS 帧间隔

（2）设备地址：电磁流量计的通讯地址，在一个网络中不能有两个相同的地址。

（3）功能码：MODBUS 协议规定的功能码，L-mag电磁流量计采用功能码4读输入寄存器来实现采集数据的。

（4）寄存器地址和寄存器数

    主站命令中的参数是从寄存器地址开始的寄存，读寄存器长度的N个寄存器。

（5）从站响应数据

   从站响应数据是：字节数和N个数字节数据。

 详见MODBUS 协议。

四、Modbus协议命令编码定义

MODBUS功能码定义如表-1所示，L-mag-电磁流量计仅采用04功能码。

                                                表 -1

五、L-mag电磁流量计MODBUS寄存器定义

  1. L-mag电磁流量计MODBUS寄存器地址定义     表 -2

2.PLC地址设置说明

PLC设置时如果没有功能码设置项时，使用功能04应在寄存器地址前面加3。另PLC寄存器地址的基址是从1开始，所以PLC设置寄存器地址时应在原地址上加1.

例：

L-mag电磁流量计MODBUS寄存器地址为4112（0x1010），MODBUS功能码为4时，PLC寄存器地址为34113。

详细设置见应用举例章节2.

3.组态王地址设置说明

组态王设置时没有功能码设置项，不同的驱动设置方法不同。

以PLC-莫迪康-modbus（RTU）驱动为例，使用功能04应在寄存器地址前面加8。另组态王寄存器地址的基址是从1开始，所以组态王设置寄存器地址时应在原地址上加1.

L-mag电磁流量计MODBUS寄存器地址为4112（0x1010），MODBUS功能码为4时，组态王寄存器地址为84113。

详细设置见应用举例章节4.

4．数据含义说明

  （1）浮点格式：

  L-mag电磁流量计 MODBUS 采用 IEEE754  32位浮点数格式，其结构如下：(以瞬时流量为例)

S－尾数的符号；1＝负数,0 = 正数;

       E－指数；与十进制数127的差值表示。

       M－尾数；低23位，小数部分。

       当E不全”0”时,且不全”1时浮点数与十进制数转换公式：

（2）瞬时流量单位

                       表  3

（3）累积总量单位

                表   4(适用于B型及511型电磁流量计转换器)

                表   5(适用于C型电磁流量计转换器)

（4）报警

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

六、通讯数据解析

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。正反向累积量的整数部分以长整型数传输。

1读瞬时流量

主站发送命令(十六进制)

主站接收到数据：

浮点数      C4          1C          60        00

         1100 0100    0001 1100    0110 0000   0000 0000

         浮点数字节1    浮点数字节2      浮点数字节3    浮点数字节4

         S=1:   尾数符号为1表示是负数。

E = 10001000: 指数为 136

 M= 001 1100    0110 0000  0000 0000，尾数为

 

   =  -625.5

2.读瞬时流速：

主站发送命令：

主站接收数据：

    浮点数为：   C1       B0       80      00

    1100 0001 1011 0000 1111 1000 0000 0000

    S = 1

    E = 10000011

    M = 011 0000 1111 1000 0000 0000

   =  - 22.0625

3读累积流量

   为了能够完全表达电磁流量计的9位累积值，所以把累积流量的整数和小数部分分别表达。整数部分用长整型变量，小数部分使用浮点数。

  累积流量为1587m3

主站发送采集累积流量整数值命令：

主站接收到数据：

累积流量的整数部分为 = 28785

主站发送采集累积流量小数值命令

主站接收到数据：

浮点数为：   3F       00       00      00

0011 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000

    S = 0

    E = 0111111       126

    M = 000 0000 0000 0000 0000 0000

   =   0.5

4读瞬时流量单位

主站发送读瞬时流量单位8个字节命令：

主站接收到从站回传7个字节数据：

根据表3查得：流量单位为M3/H

5.读总量流量单位

主站发送读瞬时流量单位8个字节命令：

主站接收到从站回传7个字节数据：

B型及511型根据表4查得：流量单位为M3

C型        根据表5查得：流量单位为L

6.读报警状态

主站发送读报警8个字节命令：

主站接收到从站回传7个字节数据：

状态为1 表示空管是报警状态。

其他报警依次类推。