485通讯协议标准

2024年1月3日发(作者：凯美瑞轿车价格)

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基于RS485接口的DGL通信协议（修改）

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北京华美特科贸有限公司

二OO二年十二月六日

1. 前言

在常见的数字式磁致伸缩液位计中，多采用 RS485通信方式。但 RS485标准仅对物理层接口

RS485的基础上，派生出很多不同的协议，

并且，RS485允许单总线多机通信，如

如果在一条总线上挂接不同类型的产

已在工业领域得

进行了明确定义，并没有制定通信协议标准。因此，在

不同公司均可根据自身需要设计符合实际情况的通信协议。

果通信协议设计不好，就会造成相互干扰和总线闭锁等现象。

品，由于协议不一样，很容易造成误触发，造成总线阻塞，使得不同产品对总线的兼容性很差。

随着RS485的发展，Modicon公司提出的MODBUS协议逐步得到广泛认可，

到广泛应用。而 MODBUS的协议规范比较烦琐，并且每字节数据仅用低

信息量相同时，对总线占用时间较长。

DGL协议是根据以上问题提出的一种通信协议。在制定该协议时已充分考虑以下几点要求：

兼容于MODBUS 。也就是说，符合该协议的从机均可挂接到同一总线上。

要适应大数据量的通信。如：满足产品在线程序更新的需要

数据传输需稳定可靠。对不确定因素应加入必要的冗错措施。

降低总线的占用率，保证数据传输的通畅。

4位（范围：0~15）,在

（未来功能）。

2. 协议描述

为了兼容其它协议，现做以下定义：

通信数据均用1字节的16进制数表示。从机的地址范围为：

命令和数据的数值范围均应控制在

0x80?OxFD，即：MSB=1 ;

0~0x7F之间。即：MSB=0，以区另【J地址和其它数据。

液位计的编码地址为：0x82~0x9F。其初始地址（出厂默认值）为：0x81。

罐旁表的编织地址为：0xA2~0xBF。其初始地址（出厂默认值）为：0xA1。

其它地址用于连接其它类型的设备，也可用于液位计、罐区表地址不够时的扩充。

液位计的命令范围为：0x01~0x2F，共47条，将分别用于参数设定、实时测量、诊断测

试、在线编程等。

通信的基本参数为：4800波特率，1个起始位，1个结束位。字节校验为奇校验。本协议的数据包是参照 MODBUS RTU通信格式编写，并对其进行了部分修改，以提高数据传输的速度。另外，还部分参照了

ADDRESS

HART协议。其具体格式如下：

COMMAND Byte Count DATA Check SUM

地址

1 Byte

80~9F

表中，数据的最大字节数为

命令

1 Byte

01~2F

字节数

=n, 1 Byte

00~10

数据

n Byte

0~7F

校验和

1 Byte

0~7F

20个字节。

MSB位清零，使其满足 0~7F

16个。也就是说，整个数据包最长为

“校验和”是其前面所有数据异或得到的数值，然后将该数值

的要求。在验证接收数据包的“校验和”是否正确时，可将所有接收数据

本协议不支持MODBUS中所规定的广播模式。

（包括“校验和”）进行异

或操作，得到的数据应= 0x80。这是因为，只有“地址”的 MSB=1，所以异或结果的 MSB也必然等于1。

3. 时序安排

在上电后，液位计将先延迟

接着产品进入待机状态并打开

10秒，等待电源稳定。然后，用5秒的时间进行自检和测试数据。

20 RS485通信接口，等待主机的请求。因此，主机应在液位计上电

秒后，再将液位计置为工作状态，进行测量操作。

液位控制器（HMT-900或H-1000 ）主要用于液位计的供电和防爆安全隔离。主机可通过

是可以通过主机软件控制的。

在现场应用中，主机软件的工作时序一般应遵循以下几个步骤。

1）在开主机前，并认真检查各相关设备的电源和电缆连接情况。

2）在启动主机软件时，打开相应串行端口。使能

3）软件初始化操作，延迟 20秒。

4）读液位计的相应参数，然后将液位计置为工作状态。

5）此时，主机可进入正常的轮训、记录、显示、报警等工作。

主机软件的主要工作是通过 RS485总线和各个液位计进行 DGL格式的数据包通信。因此，通信时序安排的好坏显得很重要。在本协议中，主机只能有1个，并完全控制总线，任何从机在没有

主机请求时，必需保持接收状态。在设计从机电路时，应保证从机在上电时不能出现对总线的占用（发送状态），哪怕是很短的时间。以免增加系统功耗，影响其“本质安全”性能。

虽然主机控制着总线，但在总线空闲状态，主机也应处于接收状态。只有在向指定的从机发送请求数据包时，才进入发送状态。主机的发送接收状态切换由其串口的

MDTR。同样，从机也有一个控制信号，称为

制出数据包传输的时序图如下：

MDTR

RTS

信号控制（HMT-900或H-1000）供给液位计的电源。当 RTS有效时，电源将被打开。因此，液位计的电源RTS信号，给液位计上电。

DTR信号控制，可称为

SDTR。当主机 DTR无效（转换成TTL电平，MDTR

为高电平）时，端口处于发送状态。当 DTR有效（MDTR为低电平）时，端口处于接收状态。据此，可绘请求数据包

SDTR

---------------------------------- 应答数据包 -----------

时刻： T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8

在T1时刻，主机将 MDTR置为高电平（DTR无效），准备发送数据。T2时刻，主机发送“请求数据包”。当数据包发送完成（T3时刻）后，随即要将MDTR变为低电平（T4时刻），释放总线，等待接收“应答数据包”。

在相应从机（液位计）接收到正确的“请求数据包”后，就开始准备“应答数据包”

在T5时刻，从机将 SDTR置为高电平，控制总线。然后，在

对以上各时刻的时序要求可以描述为：

160ms以内。两次数据包通信的间隔应》

通信错误和故障，进行冗错设计。

4. 命令定义

命令0x01 通信协议识别码

。经延时，

T6时刻发送数据包。发送完成（T7

T2-T1=1.9~3.5ms, T3-T2=10~60ms, T4-T3=1~3.5ms,

20ms。

并根据可能出现的各种

时刻）后，随即将SDTR置为低电平，释放总线。这样一次数据包通信就完成了。

T5-T3=8~18ms, T6-T5=1.9~3.5ms, T7-T6=10~60ms, T8-T7=1~3.5ms 。一次通信的最长时间将控制在

根据以上描述和规定，我们就可以精确地进行主机和从机的通信控制。

请求数据：Obyte

应答数据： 3byte 字符串“ DGL ” 44,47,4C

命令 0x02 地址更改

请求数据： 1byte NewAdr-0x80

应答数据： 1byte NewAdr-0x80

注：应答数据中仍保留为原来地址不变

命令 0x03, 0x4 保留

命令 0x05 读厂家名请求数据： 0byte 应答数据： 10byte 字符串“ ALMRT Ltd. ”

命令 0x06 读产品类型请求数据： 0byte 无应答数据： 8byte DT0~7

浮子数温度测点外管类型测杆材料安装形式防爆类型 x x

命令 0x07 读产品杆长请求数据： 0byte 无应答数据： 2byte DT0 ，DT1

基数：2mm，范围：w

20m, GL= (DT1*128+DT0)*2mm

命令 0x08 读温度测点位置请求数据： 0byte 应答数据： 5byte DT0~4

对应于 VT1~5 位置相对杆长的百分数( 0~99)

命令 0x09 读产品序列号请求数据： 0byte 无

应答数据： 4byte 具体待定，存于 MCU EEPROM 中。

命令 0x0A 读电路和程序的版本号请求数据： 0byte

应答数据： 2byte DT0 电路版本， DT1 程序版本

命令 0x0B 读零点校准参数数据请求数据： 0byte 应答数据： 8byte DT0~7

Level1Zero=((DT2*128+DT1)*128+DT0)*0.01mm

Level2Zero=((DT6*128+DT5)*128+DT4)*0.01mm

DT3<>0, 数据求反

DT7<>0, 数据求反

命令 0x0F 设置产品工作状态

请求数据：

应答数

据：

1byte DT0=0 ，产品工作； DT0<>0 ，产品待机；

1byte 和请求数据相同。

命令 0x10 读液位 1( Level1 ，油面)数据

请求数0byte

应答数据：据：

3byte DT0, DT1, DT2

分辨率：0.01m m,范围：30mm?20m(0x1E8480, DT2=7A, DT1=09, DT0=0)。当 DT2=DT1=DT=0

时，液位下溢出；当 DT2=DT1=DT=7F 时，液位上溢出； Level1=((DT2*128+DT1)*128+DT0)*0.01mm

命令0x11 读液位2 ( Level2，界面)数据

请求数据： 0byte

应答数据： 3byte DT0, DT1, DT2

Level2=((DT2*128+DT1)*128+DT0)*0.01mm

命令 0x12 读两个液位数据

请求数据： 0byte 应答数据： 6byte DT0, DT1, DT2, DT3, DT4, DT5

Level1=((DT2*128+DT1)*128+DT0)*0.01mm

Level2=((DT5*128+DT4)*128+DT3)*0.01mm 建议：如需读液面 2 的数据时,应采用该命令。这样,可同时得到液位 1 的值,

提高了通信速度。

命令 0x13?0x14 保留

命令 0x15 读各测杆测点温度 ( 只有一个温度测点 )

请求数据： 0byte

应答数据： 10byte DT0?9

分辨率(刻度):KD=0.015625

°C

(2A-6), 范围：-56?130

VT1=(DT1*128+DT0)*KD-56 ，VT2=(DT3*128+DT2) *KD-56 ， ,,

命令 0x16 保留

从以上协议可知，每个通信数据都用 1Byte 的 16 进制数表示，数据包中的地址( ADDRESS ) 字段长度为1Byte,当HT-1000(主机)向uPSD3200(从机)发送数据时，数据包中的地址(ADDRESS ) 字段中MSB应为1,因为此时数据包要到达的地址是从机

，从机的地址范围为：0x80?0xFD，即：

0,则

MSB=1。主机(HT-1000)没有地址(也许理论上应该有)，主从机通信过程是这样的：主机不断发出 4 个字节的数据包(地址,命令,字节数,校验和)去查询从机的测量情况,其中字节数为

没有数据字节,只需 4 个字节就可构成一个数据包。如下：

81 16 00 17

88 16 00 1E

84 16 00 12

87 16 00 11

8F 16 00 19

以上 5 个数据包就是主机发往从机的数据包,第一个字节是地址,共有 5 个地址,即发往 5

个从机,每发一个数据包,主机会等待从机的回应,然后再发下一个数据包,如果等待超时,则认为通信错误( HT-1000 上会显示 XX 号罐通信错误) 。若有回应,则主机进行数据处理,在友好的人机界面上显示相关测量信息。第二个字节 16 是命令字, 16 的具体含义可查询具体命令字信息。第三个 00代表数据位是零个,

第四个字节是校验和。 (这里设计协议的原则是尽可能是通信的字节数变少,减少信息在传输过程中的丢失,当然也要考虑扩展性)

一个回应的数据包如下：

88 16 08 69 7F 05 7A 3A 02 23 27 43

共 12 个字节，再根据字段分一下：

88 16 08 69 7F 05 7A 3A 02 23 27 43

第一个字节 88 是从机的地址，由于主机采用“发送 ---等待回应”方式来和从机通信，并且目前只有一个主机，因此，从机发送的数据包中的地址不必是主机地址（除非有多个主机，在理解协议数据包时，

数据包中的地址字段应当是发往目的地的地址，但事实上从机回应数据包中的地址是本身的地址，不是目的地主机的地址），只需标明自身的地址即可，相当于“这里是 XX 号从机在回答--- ”。第二个字节 16 是命令字。第三个字节 08表示数据段有 8个字节，接下来的 8个字节是数据信息，前三个字节 69 7F 05是油位测量值（69是数据的最低数值，7F是次低的数值，05是数据的高位数值），接着三个字节 7A 3A 02

是水位测量值，数据信息最后两个字节 23 27 是温度测量值，最后一个字节 43 是校验和。

0x16 是 DGL 协议里的一条命令，表示取得探棒的油位，水位和温度

在 DGL 协议里是这么定义的： < P>

其中：

START :起始字节，长度为1

COMM ：命令字节：长度为 1

NUM ：数据字节数

DATA :数据，具体含义在每个命令中都有详细定义

P：校验位

命令 0x17 读实时电路参数

请求数据：

1byte ; 0