Приборы Мультитест. Организация обмена данными с ЭВМ

Содержание

• 1. Кабели связи
• 2. Физические параметры протокола
• 3. Общий алгоритм обмена данными
• 4. Формат пакета
  • 4.1. Структура пакета
  • 4.2. Заголовок пакета
  • 4.3. Данные
  • 4.4. Контрольная сумма пакета
  • 4.5. Пакет запроса данных
  • 4.6. Пакет передачи данных
  • 4.7. Пакет записи данных
  • 4.8. Пакет сообщения об ошибке
  • 4.9. Пакет подтверждения приёма
• 5. Допустимые сочетания кодов K, Z и R
• Приложение А. Примеры обмена данными

Настоящий документ распространяется на преобразователи измерительные анализаторов жидкости электрохимических лабораторных МУЛЬТИТЕСТ ИПЛ и на анализаторы жидкости кондуктометрические лабораторные МУЛЬТИТЕСТ КСЛ (далее приборы).

Приборы обеспечивают обмен данными с ЭВМ по последовательному интерфейсу Стык С2 (RS-232C) с использованием многоточечного подключения по ГОСТ 18145-81. Физические параметры обмена регламентирует ГОСТ 26.014-81.

При многоточечном подключении приборы обеспечивают работу в сети передачи данных (СПД). СПД подключается к одному последовательному порту ЭВМ. Количество приборов в одной СПД не должно превышать 20 штук.

Примеры обмена данными приведены в приложении А.

1.1. Для подключения одного прибора к ЭВМ используется кабель НПКД.421593.003-01.

1.2. Для подключения СПД к ЭВМ используется кабель НПКД.421593.003-02. Число разъёмов DB-9M выбирается в зависимости от количества приборов, объединяемых в СПД.

1.3. Разъём DB-9F кабеля связи присоединяется к ЭВМ. Разъёмы DB-9M присоединяются к приборам. В кабеле НПКД.421593.003-02 все разъёмы DB-9M подключены параллельно. Порядок подключения разъёмов к нескольким приборам может быть произвольным.

1.4. Наличие не подключенных к приборам разъёмов DB-9M кабеля НПКД.421593.003-02 не влияет на работу СПД. Наличие подключенных к СПД и выключенных приборов не влияет на работу других приборов в СПД.

2.1. Назначение сигналов:

• TxD - передача данных;
  
• RxD - приём данных;
  
• GND - общий.

2.2. Формат передачи данных:

• - скорость обмена, бит/с, 9600;
• - старт-бит, 1;
• - стоп-бит, 1;
• - число бит данных 8;
• - контроль чётности отсутствует.

2.3. Временные параметры:

• - время задержки между байтами в пакете, мс, не более, 5;
• - время задержки между запросом-ответом, мс, не более 100;
• - время между двумя последовательными запросами, мс, не менее, 100.

3.1. Обмен инициирует ЭВМ, подавая сообщение. Прибор возвращает сообщение в ответ на адресуемый ему запрос или команду. Обмен данными производится в симплексном режиме с разделением времени.

Для обеспечения работы в составе СПД каждый прибор обладает собственным адресом (сетевым номером), который должен быть уникален в пределах СПД.

3.2. Cообщения представляют собой пакеты переменной длины, содержащие поля адреса, длины пакета, кода команды, кода параметра, данных и контрольной суммы. Пакет передается в двоичном коде как последовательность байтов.

3.3. При обмене ЭВМ запрашивает данные из прибора или передает данные в него. В ответ прибор выдает запрошенные данные, подтверждение приема или сообщение об ошибке. Если формат принятого пакета не распознается и/или не совпадает контрольная сумма, прибор ответ не выдает.

4.1.1. Пакет состоит из заголовка, данных и контрольной суммы. Заголовок и контрольная сумма присутствуют во всех передаваемых пакетах. Структура пакета приведена в табл. 1.

4.2.1. Заголовок состоит из обязательных полей адреса группы (NA), адреса (A), длины пакета (L1, L2), кода типа пакета (K), кода группы параметров (Z), кода параметра (R).

4.2.2. Адрес группы (NA) предназначен для подключения СПД к сетям более высокого уровня. Для связи с отдельным прибором или прибором в составе СПД должен быть равен 0 (нулю).

4.2.3. Адрес прибора (A) или сетевой номер предназначен для идентификации прибора в составе СПД. Для каждого прибора в составе СПД должен быть уникален. В приборе сетевой номер устанавливается оператором при настройке.

4.2.4. Длина пакета (L1 и L2), может принимать значение от 4 до 65535. При записи числа в поле учитывается длина полей K, Z, R, D1...DN и KS. Общая длина передаваемого пакета, с учётом NA, A, L1 и L2, при этом равна 256*L1+L2+4.

4.2.5. Код типа пакета (K) определяет назначение пакета. Используемые значения приведены в табл. 2. Здесь далее суффиксом h обозначены шестнадцатиричные числа.

Таблица 2

Код группы параметров (Z) и код параметра (R) определяют назначение и формат передаваемых данных. Форматы используемых приборами данных приведены в п.4.3.

Допустимые сочетания значений кодов и описание соответствующих параметров приведены в табл. 3. Допустимые сочетания кодов для различных моделей приборов приведено в п.5.

4.3.1. Данные (D1...DN) представляют собой набор байтов, содержащий информацию о параметре. Формат передаваемых в пакете данных зависит от кодов Z и R.

4.3.2. Данные могут передаваться в формате битовых полей, двоичных чисел, чисел в полулогарифмическом представлении и строк. Описание форматов приведено в табл. 4.

Таблица 4

4.3.3. Формат B предназначен для передачи целых чисел, битовых полей и массивов данных. Целые числа передаются в нормальном двоичном коде, начиная с младшего байта (D1). Формат остальных структур должен указываться при описании команды.

4.3.4. Формат D представляет собой числа в полулогарифмическом представлении (с плавающей запятой) с дополнительным байтом десятичного порядка.

Первые четыре байта: знак, двоичный порядок и мантисса - представляют собой число в стандартном формате (см. табл. 5). В языке Си этот формат называется "float". Байты передаются в порядке младший-старший (т.е. первым идёт последний байт мантиссы, последним – байт содержащий бит знака).

Пятый байт - десятичный порядок размерности (множитель ×10 D5), представлен в дополнительном коде. Используется для приведения размерности параметра в систему СИ. Например:
а) милли - FDh (порядок равен минус 3);
б) микро - FАh (порядок равен минус 6);
в) кило - 03h (порядок равен 3).

Таблица 5

В табл. 6 представлены числа и соответствующая последовательность байт D1...D4.

Таблица 6

Для преобразования можно также воспользоваться следующим примером на языке Си:
float* f; /* Указатель на переменную типа float */
float ff; /* Принятое число */
unsigned char* packet; /* Буфер, содержащий принятый и проверенный пакет с данными формата D */
...
f = packet + 7; ff = *f;

4.3.5. Формат S представляет собой строку символов в коде ASCII. Символ конца строки не используется. Длина строки определяется по значению полей длины пакета (L1 и L2).

4.4.1. Контрольная сумма пакета (KS) вычисляется как арифметическая сумма по модулю 256 всех байтов пакета (кроме KS).

4.5.1. Пакет запроса данных формируется ЭВМ и служит для получения от прибора с адресом N значения параметра, определяемого полями Z и R.

4.5.2. Структура пакета запроса данных, с учетом предопределенных значений полей, в общем случае следующая:
0, A, 4, 0, 10h, Z, R, KS.

4.6.1. Пакет передачи данных формируется прибором в ответ на пакет запроса данных при условии возможности передачи корректного значения параметра. В противном случае формируется пакет сообщения об ошибке.

4.6.2. Структура пакета передачи данных, с учетом предопределенных значений полей, в общем случае следующая:
0, A, (N+4)mod256, (N+4)/256, 20h, Z, R, D1,...DN, KS.
Здесь символом "/" обозначена операция цельночисленного деления.

4.7.1. Пакет записи данных формируется ЭВМ и служит для записи в прибор с адресом N значения параметра, определяемого полями Z и R.

4.7.2. Если прибор корректно произвел запись переданного параметра формируется пакет подтверждения приема. В противном случае формируется пакет сообщения об ошибке. Для записи параметра соответствующее действие должно быть разрешено.

4.7.3. Структура пакета записи данных, с учетом предопределенных значений полей, в общем случае следующая:
0, A, (N+4)mod256, (N+4)/256, 30h, Z, R, D1,...DN, KS.
Здесь символом "/" обозначена операция цельночисленного деления.

4.8.1. Сообщение об ошибке формируется прибором в ответ на пакеты запроса или записи данных в случае, если прибор не может выполнить соответствующее действие.

4.8.2. Структура пакета сообщения об ошибке, с учетом предопределенных значений полей, в общем случае следующая:
0, A, 5, 0, 40h, Z, R, D1, KS.

4.8.3. Байт данных D1 пакета является кодом возникшей ошибки. Возможные значения кода ошибки приведены в табл. 7.

Таблица 7

4.9.1. Сообщение об приеме формируется прибором в ответ на пакет записи данных в случае, если прибор корректно выполнил соответствующее действие.

4.9.2. Структура пакета подтверждения приема, с учетом предопределенных значений полей, в общем случае следующая:
0, A, 5, 0, 40h, Z, R, 0, KS.

4.9.3. Пакет подтверждения приема является частным случаем пакета сообщения об ошибке с кодом ошибки 0 (ноль).

5.1. В приборах используются не все возможные сочетания кодов K, Z и R. Для каждой модели прибора существует собственная таблица, аналогичная табл. 3.

5.2. Все приборы поддерживают запрос (K=10h) с кодами Z=1, 2 и 3 при R=0 для возможности идентификации прибора.

5.3. Перечень других используемых при запросе кодов Z и R для различных моделей приводится в табл. 8.

Таблица 8

5.4. Другие сочетания кодов Z и R зарезервированы. Запись данных (K=30h) в указанные параметры не поддерживается.

Приложение А
(справочное)

А.1. Запрос из прибора с сетевым номером 61 (3Dh) значения pX в первом измерительном канале.
Из ЭВМ в прибор передаётся пакет запроса данных:
0, 3Dh, 4, 0, 10h, 10h, 30h, 91h
От прибора в ЭВМ передаётся пакет передачи данных:
0, 3Dh, 9, 0, 20h, 10h, 30h, 0, 0, 0, 0, 0, A6h
Измеренное значение pX в первом измерительном канале прибора 61 равно 0 (нулю).

А.2. Запрос из прибора с сетевым номером 2 значения не существующего параметра (Z=19h, R=32h)
Из ЭВМ в прибор передаётся пакет запроса данных:
0, 2, 4, 0, 10h, 19h, 32h, 61h
От прибора в ЭВМ передаётся пакет сообщения об ошибке:
0, 2, 5, 0, 40h, 19h, 32h, 3, 95h
Код ошибки равен 3 - описание параметра в приборе отсутствует.

А.3. Запрос из прибора с сетевым номером 1 значения температуры.
Из ЭВМ в прибор передаётся пакет запроса данных:
0, 1, 4, 0, 10h, A0h, 20h, D5h.
От прибора в ЭВМ передаётся пакет передачи данных:
0, 1, 9, 0, 20h, A0h, 20h, 0, 0, C8h, 41h, 0, F3h.
Измеренное прибором 1 значение температуры равно 25°С.
Если на запрос принят ответ с кодом ошибки 3:
0, 1, 5, 0, 40h, A0h, 20h, 32h, 3, 3Bh.
следует передать пакет: 0, 1, 4, 0, 10h, 1Ah, 20h, 4Fh.
От прибора передаётся пакет:
0, 1, 9, 0, 20h, 1Ah, 20h, 0, 0, C8h, 41h, 0, 6Dh.
Измеренное прибором 1 значение температуры равно 25°С.