Протокол обмена информацией между приборами типа МЕТАКОН и внешним устройством по последовательному каналу RS-485

Заказать продукцию

Подать заявку

+7 (831) 260-13-08 Отдел продаж
603009, г. Нижний Новгород, пр-т Гагарина, д. 168, оф. 309 (юридический, производство)

603009, г. Нижний Новгород, пр-т Гагарина, д. 166 (склад отгрузки)

603107, Нижний Новгород, а/я 21 (почтовый)
sales@contravt.ru
Пн. – Пт.: с 9:00 до 18:00

Алгоритмы регулирования, регуляторы

11 сентября 2023

1. Общие положения

Приборы типа МЕТАКОН рассчитаны на подключение к ним по последовательному каналу RS-485 устройств двух типов:

соединение одного или нескольких приборов с одним специализированным устройством (устройства с жестким алгоритмом).
соединение одного или нескольких приборов с компьютером (устройства с мягким алгоритмом).

Под специализированными понимаются устройства, имеющие стандартизированный протокол обмена (изменить который нельзя) и гарантирующие свое функционирование совместно с любыми (в том числе и вновь разработанными) подчиненными приборами. Например, это могут быть устройства вывода данных измерения на принтер, преобразования их в токовые сигналы различных стандартов и т.д. Стандартизация специализированных устройств подразумевает обязательную поддержку устройств данного типа во вновь разрабатываемых приборах серии МЕТАКОН.

Параметры работы специализированных устройств могут задаваться через приборы типа МЕТАКОН, для чего в меню конфигурирования предусматриваются соответствующие пункты.

2. Физические характеристики канала передачи данных:

способ передачи – асинхронный полудуплекс;
скорость передачи выбирается из значений 2.4, 4.8, 9.6, 19.2 Кбод;
формат посылки фиксирован – один стартовый бит., восемь бит данных без проверки на четность, один стоповый бит;
максимальное количество устройств в одной сети без повторителей – 32;
максимальное расстояние передачи без повторителей – не более 1 км.

3. Описание протокола

Командно-информационный обмен управляющего компьютера или специализированного устройства (в дальнейшем УУ – управляющее устройство) с приборами осуществляется в пакетном режиме по принципу "команда-ответ".

Способ представления информации – двоичный побайтовый; адреса или параметры, длина которых превышает 1 байт, передаются младшими байтами вперед.

Максимальная длина пакета – 38 байт.

Каждый пакет состоит из нескольких полей, передающихся друг за другом без разрывов во времени.

Таблица 1. Перечень командных и ответных пакетов (в порядке следования)

Название поля	Условное обозначение	Длина поля, (байт)	Примечания.
Поле сетевого адреса прибора	DEV	1	Устанавливается при конфигурации прибора.
Поле адреса канала прибора	CHA	1	Канал – локальный замкнутый контур управления одиночным параметром техпроцесса. Каналы нумеруются с 0.
Поле адреса регистра	REG	1	Регистр – переменная или константа канала.
Поле команды	CMD	1	Двоичный код команды: 00h – чтение регистра, далее RD, 01h – запись регистра, далее WR.
Поле типа данных	TYP	1	Младшая тетрада содержит условный тип регистра (см. табл. 2), а старшие два бита определяют права доступа к регистру: TYP.7=1 – регистр доступен по записи (W); TYP.6=1 – регистр доступен по чтению (R).
Поле данных	DATA	1…32	Может отсутствовать (в зависимости от назначения пакета)
Поле контрольной суммы	CRC	1	Однобайтовый циклический код, вычисляемый по всем предшествующим битам данного пакета (см. ниже).

Модель прибора со стороны УУ представляет собой набор регистров (переменных и констант различной длины и формата), читая и записывая которые УУ имеет возможность сбора информации и инициирования различных действий приборов.

Таблица 2. Перечень типизированных форматов данных

Характеристика типа	Обозначение	Длина (байт)	Диапазон возможных значений	TYP.0…3
Булева переменная	Bool	1	00h = False, FFh = True	0
Беззнаковое байтовое	Ubyte	1	0...255	1
Знаковое байтовое	Byte	1	-128...127	2
Беззнаковое целое	Uint	2	0...65535	3
Знаковое целое	Int	2	-32768...32767	4
Беззнаковое длинное	Ulong	4	0...4294967295	5
Знаковое длинное	Long	4	-2147483648...2147483647	6
С плавающей точкой (формат IEEE)	Float	4	±1.2E-38 ... ±3.4E+38	7
С плавающей точкой (формат IEEE)	Double	8	±2.2E-308 ... ±1.8E+308	8
Нуль – терминированная строка	ASCIIZ	1…32, включая завершающий 0	Любая последовательность ASCII кодов, заканчивающихся нулем	9

Признаком конца пакета служит отсутствие передачи на линии после окончания стоп-бита последнего байта в течении времени передачи двух байтов при данной скорости.

Типичные сеансы связи УУ с прибором могут выглядеть следующим образом:

Операция чтения состояния регистра:

От УУ: DEV.CHA.REG.RD.CRC

От прибора: DEV.CHA.REG.RD.TYP.DATA.CRC

Операция установки состояния регистра:

От УУ: DEV.CHA.REG.WR.TYP.DATA.CRC

От прибора: DEV.CHA.REG.WR.CRC

Примечание: В вышеприведенных выражениях десятичные точки используются исключительно с целью визуального разделения полей командных и ответных пакетов. На самом деле поля пакета передаются друг за другом без разрывов во времени.

После завершения передачи последнего байта командного пакета УУ ожидает поступления ответа от запрашиваемого прибора в течении:

TIMEOUT = 2*ONE_TIME + SIZE*ONE_TIME + 25 мс

где:

ONE_TIME - время передачи одного байта при выбранной скорости. Байт посылается 10-ю битами (1 стартовый бит + 8 бит данных + 1 стоповый бит), следовательно ONE_TIME = 10 / (скорость обмена, в бод);

SIZE - ожидаемый размер ответного пакета (в байтах);

25 мс - максимальное время реакции регулятора.

Если через TIMEOUT [мс] ответный пакет не поступает, то производятся еще 2 попытки, если они также заканчиваются неудачей, сеанс связи считается несостоявшимся.

Прибор отвечает на поступивший командный пакет только в том случае, если поле адреса пакета совпадает с его собственным адресом, поле номера канала соответствует одному из каналов, действительно имеющихся в наличии в данном регуляторе, а номер регистра соответствует одному из действительно существующих регистров канала.

Пакеты с некорректной контрольной суммой отбрасываются (считаются не поступившими).

Контрольная сумма вычисляется сверткой всех битов пакета (начиная с младшего бита первого байта) с полиномом X8+X5+X4+1. Алгоритм вычисления CRC приведен в приложении.

4. Регистровая модель канала

Логическая (регистровая) модель канала является совокупностью регистров различного назначения, которые могут иметь различную длину и формат.

Адресное пространство регистров делится на две половины:

Область с адресами 00h - 7Fh предназначена для размещения регистровых блоков общего назначения, структура которых может быть различна у разных приборов и разных каналов (используется в устройствах с мягким алгоритмом).
Область с адресами 7Fh - FFh - стандартизирована, и содержит блоки регистров, структура и адреса которых жестко закреплены за конкретными типами специализированных устройств (используется в устройствах с жестким алгоритмом). Иначе говоря любое специализированное управляющее устройство обращается только к закрепленным за устройствами этого типа регистрам.

На данный момент разработано только одно специализированное управляющее устройство - адаптер принтера МЕТАПРИНТ. Для устройств этого типа отведены следующие регистры (табл. 3).

Таблица 3. Интерфейсные регистры специализированного управляющего устройства типа адаптера принтера

Адрес регистра	Доступ	Тип	Назначение регистра.
80h	R	Int	Содержит результат измерения данного канала (то, что печатается)
81h	R	Ubyte	Содержит код периода вывода на печать результата измерения
82h	R	Ubyte	Содержит код положения десятичной точки

Со стороны УУ (устройства с мягким алгоритмом) каждый канал со своей определенной регистровой структурой имеет свой индивидуальный код, по которому УУ определяет тип этого канала. Регистр с адресом 00h всегда содержит константу этого кода. Регистровые модели каналов приборов типа МЕТАКОН-5Х2-ХХ-1, МЕТАКОН-535-1, МЕТАКОН-5Х4-ХХ-1, МЕТАКОН-5Х3-ХХ-1, МЕТАКОН-613-ХХ-1, МЕТАКОН-614-ХХ-1, МЕТАКОН-515-Х-1 приведены в табл. 4 - 10.

Таблица 4. Регистровая модель одного канала приборов типа МЕТАКОН-5Х2-ХХ-1

Адрес	Доступ	Тип	Название регистра.	Диапазон допустимых значений	Примечание
00h	R	Ubyte	Код канала данного типа	00h	--
01h	R	Int	Результат измерения	-999…9999	1,2,3,4
02h	RW	Int	Параметр H	-999…9999	1,2,5,6,7
03h	RW	Int	Параметр h	-999…9999	1,2,5,6,7
04h	RW	Bool	Выход H	0h или FFh	4,7,8
05h	RW	Int	Параметр L	-999…9999	1,2,5,6,7
06h	RW	Int	Параметр l	-999…9999	1,2,5,6,7
07h	RW	Bool	Выход L	0h или FFh	4,7,8

Таблица 5. Регистровая модель одного канала приборов типа МЕТАКОН-535-1

Адрес	Доступ	Тип	Название регистра.	Диапазон допустимых значений	Примечание
00h	R	Ubyte	Код канала данного типа	01h	--
01h	R	Int	Результат измерения	-999…9999	1,2,3,4
02h	RW	Int	Уставка	-999…9999	1,2,5,6,7
03h	RW	Int	Ширина гистерезиса	0…255	1,2,5,6
04h	RW	Bool	Выход управления	0h или FFh	4,7,8

Таблица 6. Регистровая модель одного канала приборов типа МЕТАКОН-5Х4-ХХ-1

Адрес	Доступ	Тип	Название регистра.	Диапазон допустимых значений	Примечание
00h	R	Ubyte	Код канала данного типа	02h	--
01h	R	Int	Результат измерения	-999…9999	1,2,3,4
02h	RW	Int	Уставка ПДД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
03h	RW	Uint	Зона пропорциональности	1…9999	1,2,5,6
04h	RW	Uint	Постоянная интегрирования	1…30000	5,6,9
05h	RW	Ubyte	Постоянная дифференцирования	0…255	5,6,9
06h	RW	Byte	Сигнал управления	-100…100	4,6,8,13
07h	R	Bool	Выход “Больше”	0h или FFh	4
08h	R	Bool	Выход “Меньше”	0h или FFh	4
09h	RW	Int	Уставка Н	-999…9999	1,2,5,6,7
0Ah	RW	Ubyte	Ширина гистерезиса Н	0…255	1,2,5,6
0Bh	RW	Bool	Выход Н	0h или FFh	4,7,8
0Ch	RW	Int	Уставка L	-999…9999	1,2,5,6,7
0Dh	RW	Ubyte	Ширина гистерезиса L	0…255	1,2,5,6
0Eh	RW	Bool	Выход L	0h или FFh	4,7,8

Таблица 7. Регистровая модель одного канала приборов типа МЕТАКОН-5Х3-ХХ-1

Адрес	Доступ	Тип	Название регистра.	Диапазон допустимых значений	Примечание
00h	R	Ubyte	Код канала данного типа	03h	--
01h	R	Int	Результат измерения	-999…9999	1,2,3,4
02h	RW	Int	Уставка ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
03h	RW	Uint	Зона пропорциональности	1…9999	1,2,5,6
04h	RW	Uint	Постоянная интегрирования	1…30000	5,6,9
05h	RW	Ubyte	Постоянная дифференцирования	0…255	5,6,9
06h	RW	Byte	Выходная мощность	-100…100	4,6,8,14
07h	R	Bool	Выход ШИМ+	0h или FFh	4
08h	R	Bool	Выход ШИМ-	0h или FFh	4
09h	RW	Int	Уставка Н	-999…9999	1,2,5,6,7
0Ah	RW	Ubyte	Ширина гистерезиса Н	0…255	1,2,5,6
0Bh	RW	Bool	Выход Н	0h или FFh	4,7,8
0Ch	RW	Int	Уставка L	-999…9999	1,2,5,6,7
0Dh	RW	Ubyte	Ширина гистерезиса L	0…255	1,2,5,6
0Eh	RW	Bool	Выход L	0h или FFh	4,7,8

Таблица 8 Регистровая модель одного канала приборов типа МЕТАКОН-614-ХХ-1

Адрес	Доступ	Тип	Название регистра.	Диапазон допустимых значений	Примечание
00h	R	Ubyte	Код канала данного типа	04h	--
01h	R	Int	Результат измерения	-999…9999	1,2,3,4
02h	RW	Int	Уставка ПДД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
03h	RW	Uint	Зона пропорциональности	1…9999	1,2,5,6
04h	RW	Uint	Постоянная интегрирования	1…30000	5,6,9
05h	RW	Ubyte	Постоянная дифференцирования	0…255	5,6,9
06h	RW	Byte	Сигнал управления	-100…100	4,6,8,13
07h	R	Bool	Выход “Больше”	0h или FFh	4
08h	R	Bool	Выход “Меньше”	0h или FFh	4
09h	RW	Int	Параметр Н	-999…9999	1,2,5,6,7
0Ah	RW	Int	Параметр h	-999…9999	1,2,5,6,7
0Bh	RW	Bool	Выход Н	0h или FFh	4,7,8
0Ch	RW	Int	Параметр L	-999…9999	1,2,5,6,7
0Dh	RW	Int	Параметр l	-999…9999	1,2,5,6,7
0Eh	RW	Bool	Выход L	0h или FFh	4,7,8
0Fh	RW	Ubyte	Режим работы	0,1,2,4,6,8	5,7,8,10,11
10h	RW	Ubyte	Номер циклограммы	0…9	5,6
11h	RW	Ubyte	Номер участка циклограммы	0…9	5,6
12h	RW	Int	Начальное значение циклограммы	-999…9999	1,2,5,6
13h	RW	Ubyte	Условие начала циклограммы	0,1,2,3,4	5,10
14h	RW	Uint	Время текущего участка	0…9999	5,6,12
15h	RW	Int	Значение текущего участка	-999…9999	1,2,5,6
16h	RW	Ubyte	Состояние выходов d текущего участка	0…7	5,6,8,10
17h	R	Bool	Выход d0	0h или FFh	4
18h	R	Bool	Выход d1	0h или FFh	4
19h	R	Bool	Выход d2	0h или FFh	4

Таблица 9. Регистровая модель одного канала приборов типа МЕТАКОН-613-ХХ-1

Адрес	Доступ	Тип	Название регистра.	Диапазон допустимых значений	Примечание
00h	R	Ubyte	Код канала данного типа	05h	--
01h	R	Int	Результат измерения	-999…9999	1,2,3,4
02h	RW	Int	Уставка ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
03h	RW	Uint	Зона пропорциональности	1…9999	1,2,5,6
04h	RW	Uint	Постоянная интегрирования	1…30000	5,6,9
05h	RW	Ubyte	Постоянная дифференцирования	0…255	5,6,9
06h	RW	Byte	Выходная мощность	-100…100	4,6,8,14
07h	R	Bool	Выход ШИМ+	0h или FFh	4
08h	R	Bool	Выход ШИМ-	0h или FFh	4
09h	RW	Int	Уставка Н	-999…9999	1,2,5,6,7
0Ah	RW	Ubyte	Ширина гистерезиса Н	0…255	1,2,5,6
0Bh	RW	Bool	Выход Н	0h или FFh	4,7,8
0Ch	RW	Int	Уставка L	-999…9999	1,2,5,6,7
0Dh	RW	Ubyte	Ширина гистерезиса L	0…255	1,2,5,6
0Eh	RW	Bool	Выход L	0h или FFh	4,7,8
0Fh	RW	Ubyte	Режим работы	0,1,2,4,6,8	5,7,8,10,11
10h	RW	Ubyte	Номер циклограммы	0…9	5,6
11h	RW	Ubyte	Номер участка циклограммы	0…9	5,6
12h	RW	Int	Начальное значение циклограммы	-999…9999	1,2,5,6
13h	RW	Ubyte	Условие начала циклограммы	0,1,2,3,4	5,10
14h	RW	Uint	Время текущего участка	0…9999	5,6,12
15h	RW	Int	Значение текущего участка	-999…9999	1,2,5,6
16h	RW	Ubyte	Состояние выходов d текущего участка	0…7	5,6,8,10
17h	R	Bool	Выход d0	0h или FFh	4
18h	R	Bool	Выход d1	0h или FFh	4
19h	R	Bool	Выход d2	0h или FFh	4

Таблица 10. Регистровая модель одного канала приборов типа МЕТАКОН-515-Х-1

Адрес	Доступ	Тип	Название регистра.	Диапазон допустимых значений	Примечание
00h	R	Ubyte	Код канала данного типа	64h	--
01h	R	Int	Результат измерения	-999…9999	1,2,3,15
02h	RW	Int	Основная уставка ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6,16
03h	RW	Uint	Зона пропорциональности	1…9999	1,2,5,6
04h	RW	Uint	Постоянная интегрирования	1…9999	5,6,17
05h	RW	Uint	Постоянная дифференцирования	0…9999	5,6,20
06h	RW	Uint	Скорость изменения задания (рампа)	0…9999	5,6,18
07h	RW	Ubyte	Выходная мощность	0…100	5,6,15,19
08h	RW	Int	Уставка H компаратора H	-999…9999	1,2,5,6,7
09h	RW	Int	Уставка h компаратора H	-999…9999	1,2,5,6,7
0Ah	RW	Int	Уставка H компаратора L	-999…9999	1,2,5,6,7
0Bh	RW	Int	Уставка h компаратора L	-999…9999	1,2,5,6,7
0Ch	RW	Int	Уставка H компаратора F	-999…9999	1,2,5,6,7
0Dh	RW	Int	Уставка h компаратора F	-999…9999	1,2,5,6,7
0Eh	RW	Int	Дополнительная уставка 0 ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
0Fh	RW	Int	Дополнительная уставка 1 ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
10h	RW	Int	Дополнительная уставка 2 ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
11h	RW	Int	Дополнительная уставка 3 ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
12h	R	Bool	Выход H/ШИМ	0h или FFh	15
13h	R	Bool	Выход L	0h или FFh	15
14h	R	Bool	Выход F/АВАРИЯ	0h или FFh	15

Прибор МЕТАКОН-515-Х-1 дополнительно поддерживает скорости передачи 38.4, 57.6 и 115.2 кбод.

Таблица 10. Регистровая модель одного канала приборов типа МЕТАКОН-515-Х-1 V.2

Адрес	Доступ	Тип	Название регистра.	Диапазон допустимых значений	Примечание
00h	R	Ubyte	Код канала данного типа	65h	--
01h	R	Int	Результат измерения	-999…9999	1,2,3,15
02h	RW	Int	Основная уставка ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6,16
03h	RW	Uint	Зона пропорциональности	1…9999	1,2,5,6
04h	RW	Uint	Постоянная интегрирования	1…9999	5,6,17
05h	RW	Uint	Постоянная дифференцирования	0…9999	5,6,20
06h	RW	Uint	Скорость изменения задания (рампа)	0…9999	5,6,18
07h	RW	Ubyte	Выходная мощность	0…100	5,6,15,19
08h	RW	Int	Уставка H компаратора H	-999…9999	1,2,5,6,7
09h	RW	Int	Уставка h компаратора H	-999…9999	1,2,5,6,7
0Ah	RW	Int	Уставка H компаратора L	-999…9999	1,2,5,6,7
0Bh	RW	Int	Уставка h компаратора L	-999…9999	1,2,5,6,7
0Ch	RW	Int	Уставка H компаратора F	-999…9999	1,2,5,6,7
0Dh	RW	Int	Уставка h компаратора F	-999…9999	1,2,5,6,7
0Eh	RW	Int	Дополнительная уставка 0 ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
0Fh	RW	Int	Дополнительная уставка 1 ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
10h	RW	Int	Дополнительная уставка 2 ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
11h	RW	Int	Дополнительная уставка 3 ПИД регулятора	-999…9999	1,2,5,6
12h	R	Bool	Выход H/ШИМ	0h или FFh	15
13h	R	Bool	Выход L	0h или FFh	15
14h	R	Bool	Выход F/АВАРИЯ	0h или FFh	15
15h	RW	Ubyte	Режим работы	0,1,2,3	21

Прибор МЕТАКОН-515-Х-1 V.2 дополнительно поддерживает скорости передачи 38.4, 57.6 и 115.2 кбод.

Следующие примечания относятся ко всем вышеуказанным таблицам:

Примечание 1. Физический смысл значения регистра зависит от типа используемого в приборе датчика и настроек прибора. Диапазон изменения может быть ограничен допустимыми значениями для конкретного типа датчика (см. Руководство по эксплуатации на данный прибор).

Примечание 2. Положение десятичной точки устанавливается в приборе при настройке на конкретный тип датчика и должно быть учтено опрашивающей программой при чтении данного регистра. Само значение регистра не содержит десятичной точки.

Примечание 3. В случае возникновения аварийной ситуации в приборе (см. Руководство по эксплуатации на данный прибор) этот регистр содержит число -32768.

Примечание 4. Содержимое регистра обновляется прибором 1 раз в секунду.

Примечание 5. Значение регистра сохраняется в энергонезависимой памяти при отключении питания прибора.

Примечание 6. В случае записи в регистр значения, выходящего за указанный диапазон, это значение перезаписывается в приборе верхним или нижним допустимым пределом. При этом прибор не сигнализирует об ошибке.

Примечание 7. Значение, записываемое в данный регистр, может быть изменено прибором в случае его несогласованности с другими параметрами прибора (см. Руководство по эксплуатации на данный прибор). При этом прибор не сигнализирует об ошибке.

Примечание 8. Запись в данный регистр допустима, но прибор может изменить записанное значение в соответствии со своим алгоритмом и режимом работы (см. Руководство по эксплуатации на данный прибор).

Примечание 9. Значение регистра задается в секундах.

Примечание 10. Регистр не может принимать никакие другие значения кроме указанных. Расшифровка значений указывается в Руководстве по эксплуатации на данный прибор.

Примечание 11. Регистр 0Fh (Режим работы) в модификациях МЕТАКОН-61Х может принимать следующие значения: 0 - автоматический режим, 1 - ручной режим, 2 - режим автонастройки, 4 - режим однократного исполнения циклограммы, 6 - режим циклического исполнения циклограммы, 8 - режим паузы в циклограмме. Все остальные значения сигнализируют о режиме аварии. Прибор может быть в любой момент переведен в один из указанных режимов (кроме режима аварии) путем записи в регистр соответствующего значения.

Примечание 12. Значение регистра измеряется в десятых долях минуты. Само значение регистра не содержит десятичной точки.

Примечание 13. Содержимое регистра отображает длительность текущего выходного импульса в процентах от периода ШИМ.

Примечание 14. Содержимое регистра отображает величину выходной мощности исполнительного устройства в процентах от минимальной до максимальной.

Примечание 15. Значение параметра обновляется 4 раза в секунду.

Примечание 16. При включенной функции переключения уставок (см. Руководство по эксплуатации на данный прибор) регистр доступен только для чтения. Уровень задания ПИД регулятора в этом режиме определяется дополнительными уставками и комбинацией сигналов управления.

Примечание 17. Значение регистра задается в 0.1*минут.

Примечание 18. Значение регистра измеряется в 0.01*ед.изм./мин. При задании регистру значения 0 функция рампы отключена.

Примечание 19. Запись в регистр происходит только при работе прибора в режиме ручного управления.

Примечание 20. Значение регистра задается в 0.1*секунд.

Примечание 21. Регистр 15h (Режим работы) в МЕТАКОН-515 V.2 может принимать следующие значения: 0 - стоп, 1 - автоматическое регулирование, 2 - ручное управление, 3 - автоматическая настройка. Прибор может быть в любой момент переведен в один из указанных режимов путем записи в регистр соответствующего значения.

5. Приложение

Алгоритм расчета контрольной суммы

Условные обозначения:

CRC - текущее значение контрольной суммы;
BYTES_CTR - счетчик байтов
BITES_CTR - счетчик битов;
BYTES - указатель на текущий обрабатываемый байт;
A, B, C - вспомогательные переменные;
P_LENGTH - длинна пакета без байта контрольной суммы;
Å - операция поразрядного сложения по модулю 2;
SHR - операция поразрядного сдвига на 1 бит в право;
A.0 - самый младший бит переменной A.

Приведенный алгоритм вычисления контрольной суммы обладает следующими возможностями по обнаружению ошибок:

обнаруживает наличие любого нечетного количества ошибок;
все двойные ошибки;
любой блок ошибок длиной до 8 бит;
подавляющее большинство прочих более сложно распределенных ошибок.

В качестве примера предлагаем варианты программы расчета контрольной суммы на языках Basic, Си и Паскаль с комментариями. Просим прощения за возможные синтаксические ошибки в варианте на Basic, так как этот язык в наших разработках не используется.

На языке Basic

crc = &HFF ;Принять контрольную сумму равной &HFF

For i = 1 To p_length ;Цикл пока не обработаны все байты,

; (p_length - длина сообщения в байтах)

b = buffer(i) ;Взять текущий байт сообщения

For j = 1 To 8 ;Цикл по количеству битов в байте (8)

a = b Xor crc ;Логически сложить текущий байт с текущим значением crc

c = (a And &H1)*128 ;Выделить младший бит результата

If c = &H80 Then ;Младший бит результата равен 1?

crc = crc Xor &H18 ;Да. Логически сложить текущую crc с &H18

End If

crc = (crc / 2) Or c ;Сдвинуть crc вправо на 1 бит с заполнением

; старшего бита результатом предыдущих вычислений

b = b / 2 ;Сдвинуть текущий байт на 1 бит вправо

; с заполнением старшего бита нулем

Next j ;Завершение цикла по количеству битов в байте

Next i ;Завершение цикла по длине сообщения.

На языке Pascal (Turbo Pascal, Delphi)

I,J: Integer; //Счетчики циклов

CRC: Byte; //Контрольная сумма

AUX,DAT: Byte; //Временные переменные

Frame: array [0..39] of Byte //Сообщение

Length: Integer; //Длина сообщения (без контрольной суммы!)

CRC := $FF; //Инициализация контрольной суммы

for I := 0 to Length-1 do //Цикл по длине сообщения

begin

DAT := Frame[I]; //Заполнение DAT символом из сообщения

for J := 0 to 7 do //Цикл по байту сообщения (8 бит в байте)

begin

AUX := (DAT xor CRC) and 1; //Вычисление контрольной суммы:

if AUX = 1 then CRC := CRC xor $18; // xor – Исключающее ИЛИ

CRC := CRC shr 1; // and/or – Логическое И/ИЛИ

CRC := CRC or (AUX shl 7); // shl/shr – Сдвиг влево/вправо, не

DAT := DAT shr 1; // циклический, без переноса-заема

end; //Конец цикла по байту сообщения

end; //Конец цикла по длине сообщения

На языке C (ANSI)

int I,J; //Счетчики циклов

unsigned char CRC; //Контрольная сумма

unsigned char AUX,DAT; //Временные переменные

unsigned char Frame[40] //Сообщение

int Length; //Длина сообщения (без контрольной суммы!)

CRC=0xFF; //Инициализация контрольной суммы

for(I=0; I

{ DAT=Frame[I]; //Заполнение DAT символом из сообщения

for(J=0; J<8; J++) //Цикл по байту сообщения (8 бит в байте)

{ AUX=(DAT^CRC)&1; //Вычисление контрольной суммы:

if(AUX==1) CRC=CRC^0x18; // ^ – Исключающее ИЛИ

CRC=CRC>>1; // & / | – Логическое И/ИЛИ

CRC=CRC|(AUX<<7); // << / >> – Сдвиг влево/вправо, не

DAT=DAT>>1; // циклический, без переноса-заема

} //Конец цикла по байту сообщения

} //Конец цикла по длине сообщения

В следующей таблице представлены результаты расчета контрольной суммы по указанному алгоритму (в HEX - формате) для однобайтовых сообщений. Поле “Байт” содержит сообщение, поле “CRC” – его контрольную сумму.

Таблица 11. Пример расчета контрольной суммы для однобайтовых сообщений

Байт

CRC

Байт

CRC

Байт

CRC

Байт

CRC

Байт

CRC

Байт

CRC

Байт

CRC

Байт

CRC

Еще один пример - типичный запрос на получение измеренного значения первого канала у прибора с адресом 1 выглядит в HEX – формате так:

Таблица 12

DEV	CHA	REG	RD	CRC
01	00	01	00	А0

То же самое, но для прибора с адресом 2:

Таблица 13

DEV	CHA	REG	RD	CRC
02	00	01	00	28

Статьи

Алгоритмы регулирования, регуляторы

30 ноября 2021

Настройка интегральной компоненты ПИД-регулятора

Алгоритмы регулирования, регуляторы

17 сентября 2021

Настройка дифференциальной компоненты (td) ПИД-регулятора

Алгоритмы регулирования, регуляторы

1 сентября 2021

Ручная настройка пропорциональной компоненты ПИД-регулятора

Назад к списку

Протокол обмена информацией между приборами типа МЕТАКОН и внешним устройством по последовательному каналу RS-485

Ваша корзина пуста