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在線PH/ORP檢測儀RS-485接口及MODBUS協(xié)議

更新時間:2024-07-26      點擊次數(shù):519

串口調(diào)試助手


在線PH/ORP檢測儀RS-485接口及MODBUS協(xié)議

PH儀與上位機(jī)之間采用MODBUS協(xié)議進(jìn)行通信,波特率固定為9600bps。具體協(xié)議如下:

1.1讀取測量信息和狀態(tài)(讀多個寄存器) 功能碼(0x03

命令格式:

定義

地址

功能碼

起始地址

寄存器個數(shù)

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

0x03

0x 0000

0x 0006

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

2

2

2

返回格式:

定義

地址

功能碼

數(shù)據(jù)個數(shù)

數(shù)據(jù)

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

0x 03

0x 0C

Data

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

1

12

2


注釋:  

(1) 數(shù)據(jù)字節(jié)長度:為返回數(shù)據(jù)的實際字節(jié)長度。

(2) CRC 16,8位在前,高8位在后。

(3) DATA數(shù)據(jù)格式如下:

PH模式的DATA數(shù)據(jù)

1

2

3

PH值高8位字節(jié)

PH值低8位字節(jié)

溫度值高8位字節(jié)

4

5

6

溫度值低8位字節(jié)

高點報警值高8位字節(jié)

高點報警值低8位字節(jié)

7

8

9

低點報警值高8位字節(jié)

低點報警值低8位字節(jié)

滯后值高8位字節(jié)

10

11

12

滯后值低8位字節(jié)

報警狀態(tài)

PH/ORP模式

例,發(fā)送命令:01 03 00 00 00 06 C5 C8

       返回:01 03 0C 1B 8F 00 FA 03 E8 01 90 00 32 00 00 1C 3E

則數(shù)據(jù)部分為:1B 8F 00 FA 03 E8 01 90 00 32 00 00

PH值:由整數(shù)部分和小數(shù)部分組成,整數(shù)的有效數(shù)字是2位,小數(shù)有效數(shù)字是3位。比如PH值的高8位字節(jié)為0x1BPH值的低8位字節(jié)為0x8F,則PH值為0x1B8F,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為7055,PH值為7.0552位整數(shù),3位小數(shù),整數(shù)前面的零省去。

溫度值:0x09C4,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為2500,溫度值為25.00,保留兩位小數(shù)。

高點報警值:0x03E8,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為1000,值為10.00,保留兩位小數(shù)。

低點報警值:0x0190,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為400,值為4.00,保留兩位小數(shù)。

滯后值:0x0032,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為50,值為0.50,保留兩位小數(shù)。

報警狀態(tài):0x00,無報警。(注:0x00為無報警,0x01為低點報警,0x02為高點報警)

PH/ORP模式:0x00PH模式。(注:0x00PH模式, 0x01ORP模式)

ORP模式的DATA數(shù)據(jù)

1

2

3

ORP值高8位字節(jié)

ORP值低8位字節(jié)

溫度值高8位字節(jié)

4

5

6

溫度值低8位字節(jié)

高點報警值高8位字節(jié)

高點報警值低8位字節(jié)

7

8

9

低點報警值高8位字節(jié)

低點報警值低8位字節(jié)

滯后值高8位字節(jié)

10

11

12

滯后值低8位字節(jié)

報警狀態(tài)

PH/ORP模式

例,發(fā)送命令:01 03 00 00 00 06 C5 C8

       返回:01 03 0C FF 30 00 FA 03 E8 FC 18 00 0A 00 01 BC 26

則數(shù)據(jù)部分為:FF 30 00 FA 03 E8 FC 18 00 0A 00 01

ORP值:0xFF30,當(dāng)ORP值為負(fù)數(shù)時,數(shù)據(jù)以補碼形式運算,0xFFFF-0xFF30+1=0x00D0,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為208ORP值為-208mV。ORP若為0x011E,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為286,ORP值為286mV。

溫度值:0x00FA,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為250,溫度值為25.0,保留一位小數(shù)。

高點報警值:0x03E8,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為1000,值為1000 mV

低點報警值:0x FC18,數(shù)據(jù)以補碼形式運算,值為-1000 mV。

滯后值:0x000A,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為10,值為10 mV

報警狀態(tài):0x00,無報警。(注:0x00為無報警,0x01為低點報警,0x02為高點報警)

PH/ORP模式:0x01,ORP模式。(注:0x00PH模式, 0x01ORP模式)

1.2讀取測量信息和狀態(tài)(讀1個寄存器) 功能碼(0x03

命令格式:

定義

地址

功能碼

起始地址

寄存器個數(shù)

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

0x03

0x 0000-0x 0004

0x 0001

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

2

2

2

返回格式:

定義

地址

功能碼

數(shù)據(jù)個數(shù)

數(shù)據(jù)

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

0x 03

0x 02

Data

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

1

2

2


注釋:  

(1) 數(shù)據(jù)字節(jié)長度:為返回數(shù)據(jù)的實際字節(jié)長度。

(2) CRC 16,8位在前,高8位在后。

數(shù)據(jù)處理同1.1節(jié)一樣。

1.3.錯誤響應(yīng)

如果監(jiān)測器不能正確執(zhí)行上位機(jī)命令,返回如下格式:

定義

地址

功能碼

CODE

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

COM+80H

1

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

1

2


CODE 01 功能碼異常

             02 起始地址異常

             03 寄存器數(shù)量異常

COM:    接收到的功能碼

CRC校驗,低8位在前,高8位在后。  

例如:

  1、發(fā)送命令:01 01 00 00 00 06 BC 08

         返回:01 81 01 81 90    說明功能碼錯誤

2、發(fā)送命令:01 03 00 06 00 06 25 C9

         返回:01 83 02 C0 F1    起始地址錯

3、發(fā)送命令:01 03 00 00 00 08 44 0C

         返回:01 83 03 01 31    數(shù)據(jù)錯(數(shù)據(jù)個數(shù)錯)

2.1.寫數(shù)據(jù)寄存器(寫多個寄存器) 功能碼(0x10

命令格式:


定義

地址

功能碼

起始地址

寄存器數(shù)量

字節(jié)數(shù)

數(shù)據(jù)

ADDR

0x10

0x 0000

0x 0003

0x 06

字節(jié)數(shù)

1

1

2

2

1

高報高8

高報低8

低報高8

低報低8

滯后高8

滯后低8

CRC校驗

自定義

自定義

自定義

自定義

自定義

自定義

CRC 16

1

1

1

1

1

1

2

返回格式:

定義

地址

功能碼

起始地址

寄存器數(shù)量

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

0x 10

0x 0000

0x 0003

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

2

2

2

例,發(fā)送命令:01 10 00 00 00 03 06 03 E8 01 90 00 32 06 A0  

返回:    01 10 00 00 00 03 80 08

附:PH:高點報警(范圍0~14.00)、低點報警(范圍0~14.00)、滯后值(范圍0~9.90)數(shù)據(jù)格式同上。

ORP:高點報警(范圍-1999~1999)、低點報警(范圍-1999~1999)、滯后值(范圍0~1000)數(shù)據(jù)格式同上。

2.2.錯誤響應(yīng)

如果監(jiān)測器不能正確執(zhí)行上位機(jī)命令,返回如下格式:

定義

地址

功能碼

CODE

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

COM+80H

1

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

1

2


CODE 01 功能碼異常

             02 起始地址異常

             03 寄存器數(shù)量異常

             04 寫多個寄存器異常

COM:    接收到的功能碼

CRC校驗,低8位在前,高8位在后。  

例如:

  1、發(fā)送命令:01 16 00 00 00 03 06 03 E8 02 70 00 32 0F1A

         返回:01 96 01 8E 60    功能碼異常

2、發(fā)送命令:01 10 00 01 00 03 06 03 E8 01 90 00 32 57 65

         返回:01 90 02 CD C1    起始地址異常

3、發(fā)送命令:01 10 00 00 00 05 06 03 E8 01 90 00 32 86 8A

         返回:01 90 03 0C 01    寄存器數(shù)量異常

2.3.寫數(shù)據(jù)寄存器(寫單個寄存器) 功能碼(0x06

命令格式:

定義

地址

功能碼

寄存器地址

寄存器值

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

0x06

自定義

自定義

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

2

2

2



返回格式:

定義

地址

功能碼

寄存器地址

寄存器值

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

0x06

自定義

自定義

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

2

2

2

例,發(fā)送命令:01 06 00 0A 03 E9 68 B6  

返回:    01 06 00 0A 03 E9 68 B6

高點報警值:0x03E9,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為1001,值為10.01,保留兩位小數(shù)。CRC 16 校驗值因輸入地址和值的不同也不同,校驗值對才能寫入數(shù)據(jù)。

PH高點報警點寄存器地址:0X000A

PH低點報警點寄存器地址:0X000C

PH滯后量寄存器地址:    0X000E  

ORP高點報警點寄存器地址:0X0014

ORP低點報警點寄存器地址:0X0016

ORP滯后量寄存器地址:    0X0018

附:PH:高點報警(范圍0~14.00)、低點報警(范圍0~14.00)、滯后值(范圍0~9.90)數(shù)據(jù)格式同上。

ORP:高點報警(范圍-1999~1999)、低點報警(范圍-1999~1999)、滯后值(范圍0~1000)數(shù)據(jù)格式同上。

注:PH模式時只能寫PH相關(guān)的寄存器(PH的高低點等寄存器),ORP模式時只能寫ORP相關(guān)的寄存器(ORP的高低點等寄存器)。

2.4.錯誤響應(yīng)

如果監(jiān)測器不能正確執(zhí)行上位機(jī)命令,返回如下格式:

定義

地址

功能碼

CODE

CRC校驗

數(shù)據(jù)

ADDR

COM+80H

1

CRC 16

字節(jié)數(shù)

1

1

1

2


CODE 01 功能碼異常

             02 寄存器地址異常

             03 寄存器值異常

             04 寫單個寄存器異常

COM:    接收到的功能碼

CRC校驗,低8位在前,高8位在后。  

例如:

  1、發(fā)送命令:01 07 00 0A 03 E9 55 76

         返回:01 87 01 82 30    說明功能碼異常

2、發(fā)送命令:01 06 00 02 03 E9 E9 74

         返回:01 86 02 C3 A1    寄存器地址異常

3、發(fā)送命令:01 06 00 0A XX D0 3C 05

         返回:01 86 03 02 61    寄存器值異常(超限)

4、發(fā)送命令:01 06 00 0A 07 D0 AA 64

         返回:01 86 04 43 A3    寫單個寄存器異常

CRC校驗:低位在前,高位在后,各個地址效驗碼如下:

01地址:01 03 00 00 00 06 C5 C8

02地址:02 03 00 00 00 06 C5 FB

03地址:03 03 00 00 00 06 C4 2A

04地址:04 03 00 00 00 06 C5 9D

05地址:05 03 00 00 00 06 C4 4C

06地址:06 03 00 00 00 06 C4 7F

07地址:07 03 00 00 00 06 C5 AE

08地址:08 03 00 00 00 06 C5 51

09地址:09 03 00 00 00 06 C4 80

10地址:10 03 00 00 00 06 C6 89

3.CRC檢測

CRC添加到命令中時,低字節(jié)先加入,然后高字節(jié)?!?/span>

CRC簡單函數(shù)如下: 

unsigned short CRC16(puchMsg, usDataLen)

unsigned char *puchMsg ; /* 要進(jìn)行CRC校驗的消息 */

unsigned short usDataLen ; /* 消息中字節(jié)數(shù) */

{

unsigned char uchCRCHi = 0xFF ; /* CRC字節(jié)初始化 */

unsigned char uchCRCLo = 0xFF ; /* CRC 字節(jié)初始化 */

unsigned uIndex ; /* CRC循環(huán)中的索引 */

while (usDataLen--) /* 傳輸消息緩沖區(qū) */

{

uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsgg++ ; /* 計算CRC */

uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ;

uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;

}

return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo) ;

}

 

/* CRC 高位字節(jié)值表 */

static unsigned char auchCRCHi[] = {

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40

} ;

/* CRC低位字節(jié)值表*/

static char auchCRCLo[] = {

0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,

0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,

0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,

0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,

0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,

0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,

0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,

0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,

0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,

0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,

0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,

0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,

0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,

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