发布时间：2023-12-16 11:04:57 浏览次数：43次
固定式氧浓度变送器通信协议 (V1.0.0版）
一、基本协议
通信格式为MODBUD-RTU方式，8位数据位，1位停止位，无校验。波特率：9600BPS，支持03和06两条MODBUS命令。
通信时为从机方式。主机提出命令请求，设备响应；接收数据后做数据分析， 如果数据满足通信规约，从机做出响应。（采样周期最好>200ms，以免过于频繁响应中断，影响设备采用浓度周期。）
从接收完命令帧到开始应答的时间小于100 ms。若从机检测数据错，或不及时响应主机。主机做超时处理。
主从机间的通信主机发送的每一帧数据包含以下信息（16 进制）：
从机地址 | 命令字 | 信息字 | 校验码 |
从机地址：（1 个字节）：从机设备号，主机利用从机地址来识别进行通讯的从机设备。表明由用户设置地址的从机，将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从机才能响应回送。地址范围0x01-0xF7（1-247），0x00（00）为广播地址。
命令字：（1个字节）：主机发送的功能码，告诉从机执行什么任务。支持03读和06写两条命令。
信息字：（N个字节）：包括进行两机通讯中各种数据信息，数据长度，读写的数据等。
校验码：（2个字节）：用于检测数据通信错误，采用循环冗余码CRC16， 低位在前，高位在后。
通信命令：
读寄存器： 03命令
从机地址 |
03 | 寄存器地址高位 | 寄存器地址 低位 | 寄存器数量 高位 | 寄存器数量 低位 | 校验码 | 校验码 |
ADRH | ADRL | N_H | N_L | CRC_L | CRC_H |
正确应答：
从机地址 |
03 | 数据字节数 | 数据 | 校验码 | 校验码 |
(N_H*16+N_L)*2 | (N_H*16+N_L)*2字节数据 | CRC_L | CRC_H |
单寄存器写：06命令
从机地址 |
06 | 寄存器地址 高位 | 寄存器地址低位 | 寄存器值高位 | 寄存器值低位 | 校验码 | 校验码 |
ADRH | ADRL | D_H | D_L | CRC_L | CRC_H |
正确应答：（当使用00广播地址写的时候，从机返回的也是00地址）
从机地址 |
06 | 寄存器地址 高位 | 寄存器地址低位 | 寄存器值高位 | 寄存器值低位 | 校验码 | 校验码 |
ADRH | ADRL | D_H | D_L | CRC_L | CRC_H |
二、数据地址表
寄存器地址 | 变量名称 | 变量说明 | 备注 | |
HEX | DEC | |||
0X0100 | 256 | 设备状态 | 0-16；（0：正常；1：低报；2：高报； 16：通信故障） | 只支持03指令
|
0X0101 | 257 | 测量浓度值 | 0-65535 | 只支持03指令 |
0X0102 | 258 | 小数点位置 | 0-4（0：无；1：1位小数；2：2位小数；3：3位小数；4：4位小数;最高位为1，表示负数；最高位为零，表示正数） | 支持03/06指令
|
0X0103 | 259 | 测量单位 | 0-8；（0：PPM；1：PPB；2：%VOL；3：%LEL；4：mg/m3；5：℃；6：RH%；7：Kpa） | 支持03/06指令
|
0X0104 | 260 | 气体类型 | 0-255，详见附表1 | 支持03/06指令 |
0X0105 | 261 | 高限报警值 | 00-65535 | 支持03/06指令 |
0X0106 | 262 | 低限报警值 | 00-65535 | |
0X0107 | 263 | 检测量程 | 00-65535 | 只支持03指令
|
0X0108 | 264 | 设备地址 | 01-247 | 支持03/06指令
|
0X0109 | 265 | ADC值 | 读取和修改当前ADC值（ADC最高位为1，表示ADC为负值。ADC最高位为0，表示ADC为正值。） | 只支持03指令
|
0X0110 | 272 | 出厂调零 | 写入0X00AA值才有效 |
只支持06指令 （生产商用） |
0X0111 | 273 | 出厂标定值 | 00-65535 | |
0X0112 | 274 | 用户调零 | 写入0X00AA值才有效 | 只支持06指令 （用户用） |
0X0113 | 275 | 用户标定值 | 00-65535 | |
0X0114 | 276 | 恢复出厂值 | 写入0X00AA值才有效 | |
三、读寄存器测试命令举
读取 1#设备工作状态
主机发送： 01 03 01 00 00 01 85 F6
从机回复： 01 03 02 00 00 B8 44 （工作状态为：正常）
读取 1#设备测量浓度值
主机发送： 01 03 01 01 00 01 D4 36
从机回复： 01 03 02 00 20 B9 9C （气体实时浓度为：32）
读取 1#设备小数位数
主机发送： 01 03 01 02 00 01 24 36
从机回复： 01 03 02 00 01 79 84（小数点：1）//注：气体浓度32/小数点10，真实浓度3.2
小数点如2位，那就是除以100，三位是1000
读取 1#设备测量单位
主机发送： 01 03 01 03 00 01 75 F6
从机回复： 01 03 02 00 00 B8 44 （ 设备单位：ppm）
0000：PPM； 0001：PPB； 0002：PPM； 0003：‰； 0004：%；
0005：%LEL； 0006：%VOL；0007：Mg/m3； 0008：Mg/L）
读取 1#设备检测气体（详细气体种类见附表 1）
主机发送： 01 03 01 04 00 01 C4 37
从机回复： 01 03 02 00 01 79 84 （ 检测气体：CO )
读取 1#设备高限报警值
主机发送： 01 03 01 05 00 01 95 F7
从机回复： 01 03 02 01 F4 B8 53 （ 高报值为： 500）
读取 1#设备低限报警值
主机发送： 01 03 01 06 00 01 65 F7
从机回复： 01 03 02 00 C8 B9 D2 （ 低报值为： 200）
读取 1#设备检测量程
主机发送： 01 03 01 07 00 01 34 37
从机回复： 01 03 02 03 E8 B8 FA （ 此处的0x03E8表示产品的满量程是： 1000）
读取设备地址（不知道设备地址情况下使用广播地址 00，适用于 03、06 所有指令）
主机发送： 00 03 01 08 00 01 05 E5
从机回复： 01 03 02 00 01 79 84 （ 地址：1#）
读取 1#设备所有信息
主机发送： 01 03 01 00 00 0A C4 31
从机回复： 01 03 14 00 00 00 00 00 01 00 02 00 05 00 64 00 32 00 C8 00 01 00 0B 0C 3F
状态 浓度值 小数点 测量单位 气体类型A2 A1 量程 地址 ADC CRC16
正常 00 1 %VOL NO2 10.0 5.0 20.0 01 11 0C3F
四、写寄存器测试命令举例
修改 1#设备高限报警值 | |
主机发送： 01 06 01 05 01 90 99 CB | CB |
从机回复： 01 06 01 05 01 90 99 CB | CB （高报值修改为： 400）
|
修改 1#设备低限报警值 | |
主机发送：01 06 01 06 00 64 69 DC | DC |
从机回复：01 06 01 06 00 64 69 DC | DC （低报值修改为： 100） |
修改设备地址为 1#（广播地址 00，只允许连接 1 个设备，总线上的设备不能有重复地址
主机发送： | 00 | 06 | 01 | 08 | 00 | 01 | C9 | E5 | |
从机回复： | 00 | 06 | 01 | 08 | 00 | 01 | C9 | E5 | （设备地址修改为：1#） |
对1#设备出厂调零
主机发送： 01 06 01 10 00 AA 09 8C
从机回复： 01 06 01 10 00 AA 09 8C （ 设备调整当前零点值）
对 1#设备进行出厂校准（设备必须通入标准气体后，等数值稳定后才能进行校准操作）
主机发送： 01 06 01 11 01 F4 D8 24
从机回复： 01 06 01 11 01 F4 D8 24 （ 设备通入 50.0 数值标准气，重新校准为：50.0）
对 1#设备进行恢复出厂值（恢复默认值后，设备会重新启动，没异常请不要恢复！！）
主机发送： 01 06 01 14 00 AA 48 4D
从机回复： 01 06 01 14 00 AA 48 4D （ 设备恢复所有数据为：出厂数值，并重启）
附表1 气体检测种类
编号 | 气体类型 | 中文 | 编号 | 气体类型 | 中文 |
0 | N2 | 氮气 | 42 | C3H8O | 丙醇 |
1 | CO | 一氧化碳 | 43 | iC3H8O | 异丙醇 |
2 | H2S | 硫化氢 | 44 | C4H10O | 丁醇 |
3 | O2 | 氧气 | 45 | CH2O | 甲醛 |
4 | EX | 可燃 | 46 | C2H4O | 乙醛 |
5 | SO2 | 二氧化硫 | 47 | C3H6O | 丙醛 |
6 | NH3 | 氨气 | 48 | C3H4O | 丙烯醛 |
7 | H2 | 氢气 | 49 | C2H2 | 乙炔 |
8 | CH3Br | 溴甲烷 | 50 | C6H6 | 苯 |
9 | O3 | 臭氧 | 51 | C7H8 | 甲苯 |
10 | TVOC | 总挥发物 | 52 | C8H10 | 二甲苯 |
11 | CL2 | 氯气 | 53 | C8H8 | 苯乙烯 |
12 | HCL | 氯化氢 | 54 | C6H6O | 苯酚 |
13 | NO | 一氧化氮 | 55 | ETO | 环氧乙烷 |
14 | NO2 | 二氧化氮 | 56 | C2H8O2 | 乙酸乙酯 |
15 | PH3 | 磷化氢 | 57 | NMHC | 非甲烷总烃 |
16 | ArH3 | 砷化氢 | 58 | F2S2O | 硫酰氟 |
17 | HCN | 氰化氢 | 59 | GAS | |
18 | CO2 | 二氧化碳 | 60 | ||
19 | SF6 | 六氟化硫 | 61 | ||
20 | Br2 | 溴气 | 62 | ||
21 | HBr | 溴化氢 | 63 | ||
22 | F2 | 氟气 | 64 | ||
23 | HF | 氟化氢 | 65 | ||
24 | N2O | 笑气 | 66 | ||
25 | H2O2 | 过氧化氢 | 67 | ||
26 | NOX | 氮氧化物 | 68 | ||
27 | SOX | 硫化物 | 69 | ||
28 | Odor | 臭气 | 70 | ||
29 | VOC | 挥发物 | |||
30 | CH4 | 甲烷 | |||
31 | C2H6 | 乙烷 | |||
32 | C3H8 | 丙烷 | |||
33 | C4H10 | 丁烷 | 100 | Temperature | 温度 |
34 | iC4H10 | 异丁烷 | 101 | Humidity | 湿度 |
35 | C5H12 | 戊烷 | 102 | Pressure | 气压 |
36 | C2H4 | 乙烯 | |||
37 | C3H6 | 丙烯 | |||
38 | C4H8 | 丁烯 | |||
39 | iC4H8 | 异丁烯 | |||
40 | CH4O | 甲醇 | |||
41 | C2H6O | 乙醇 |
附表2 气体检测数据单位
序号 | 单位 |
0 | PPM |
1 | PPB |
2 | %VOL |
3 | %LEL |
4 | Mg/m3 |
5 | g/m3 |
6 | ug/m3 |
7 | ℃ |
8 | %RH |
9 | Kpa |
10 | umol/mol |
11 | Mpa |
