AIBUS是厦门宇电自动化科技有限公司为AI系列显示控制仪表开发的通讯协议，能用简单的指令实现全面的功能，其特点是写参数的同时亦可完成读功能，因此写参数时不破坏读的循环周期时间，加上指令长度较少，因此具有比MODBUS更快的速率（尤其是有写入指令时，MODBUS的写入指令不能同时完成读下位机数据的功能，会破坏读指令的周期，延长了读的循环周期），AIBUS协议具有组建大规模过程控制系统能力。AIBUS采用了16位的求和校正码，下位机运算快速且通讯可靠，支持9600和19200等不同波特率，在19200波特率下，上位机访问一台AI-7/8系列高性能仪表的平均时间仅20mS，访问AI-5系列仪表的平均时间为40mS。仪表允许在一个RS485通讯接口上连接多达80台仪表（为保证通讯可靠，仪表数量大于60台时需要加一个RS485中继器）。AI系列仪表可以用PC、触摸屏及PLC作为上位机，其软件资源丰富，发展速度极快。基与PC的上位机软件广泛采用WINDOWS作为操作环境，不仅操作直观方便，而且功能强大。的工业平板触摸屏式PC的应用，更为工业自动化带来新的界面。这使得采用仪表+上位机结构的测控系统价格大大低于传统DCS系统，而性能及可靠性也具备比传统DCS系统更优越的潜力。宇电AI-5系列仪表写入寿命可达100万次，而AI-7/8系列仪表则允许连续写参数，如写给定值或输出值，写入寿命高达10亿次，可利用上位机将仪表组成复杂调节系统。
一、接口规格
AI系列仪表使用异步串行通讯接口，接口电平符合RS232C或RS485标准中的规定。数据格式为1个起始位，8位数据，无校验位，1个或2个停止位。通讯传输数据的波特率可调为4800~19200 bit/S，通常用9600 bit/S，单一通讯口所连接仪表数量大于40台或需要更快刷新率时，推荐用19200bit/S，当通讯距离很长或通讯不可靠常中断时，可选4800bit/S。AI仪表采用多机通讯协议，采用RS485通讯接口，则可将1~80台的仪表同时连接在一个通讯接口上。
RS485通讯接口通讯距离长达1KM以上（部分实际应用已达3-4KM），只需两根线就能使多台AI仪表与计算机进行通讯，优于RS232通讯接口。为使用普通个人计算机PC能作上位机，可使用RS232/RS485或USB/RS485型通讯接口转换器，将计算机上的RS232通讯口或USB口转为RS485通讯口。宇电为此专门开发了新型RS232/RS485及USB/RS485转换器，具备体积小、无需初始化而可适应任何软件、无需外接电源、有一定抗雷击能力等优点。
按RS485接口的规定，RS485通讯接口可在一条通讯线路上连接多32台仪表或计算机。需要联接更多的仪表时，需要中继器，也可选择采用1/2或1/4负载等芯片的通讯接口来增加可连接仪表的数量。目前生产的AI仪表通讯接口采用低负载芯片并且一定的防雷击和防静电功能，无需中继器即可连接约60台仪表。
AI仪表的RS232及RS485通讯接口采用光电隔离技术将通讯接口与仪表的其他部分线路隔离，当通讯线路上的某台仪表损坏或故障时，并不会对其它仪表产生影响。同样当仪表的通讯部分损坏或主机发生故障时，仪表仍能正常进行测量及控制，并可通过仪表键盘对仪表进行操作，工作可靠性很高。16位校验码的正确性是简单奇偶校验的30000倍，基本能保证数据可靠性。并且同一网络上有其他公司也采用主从方式通讯的产品时，如PLC、变频器等，多数情况下AI系列仪表都不会受其它公司产品通讯干扰，不会产生采集数据混乱或无法通讯的问题。但是AI仪表协议并不能保证其它公司产品能否正常工作，所以除非万不得已，不应将AI仪表与其它产品混在一个RS485通讯总线上，而应分别使用不同的总线。
二、通讯指令
AI仪表采用16进制数据格式来表示各种指令代码及数据。AI仪表软件通讯指令经过优化设计，标准的通讯指令只有两条，一条为读指令，一条为写指令，两条指令使得上位机软件编写容易，但能100%完整地对仪表进行操作；标准读和写指令分别如下：
读： 地址代号+52H（82）+要读的参数代号+0+0+校验码
写： 地址代号+43H（67）+要写的参数代号+写入数低字节+写入数高字节+校验码
地址代号：为了在一个通讯接口上连接多台AI仪表，需要给每台AI仪表编一个互不相同的通讯地址。有效的地址为0~80（部分型号为0~100），所以一条通讯线路上多可连接81台AI仪表，仪表的通讯地址由参数Addr决定。仪表内部采用两个重复的128~208（16进制为80H~D0H）之间数值来表示地址代号，由于大于128的数较少用到（如ASC方式的协议通常只用0-127之间的数），因此可降低因数据与地址重复造成冲突的可能性。AI仪表通讯协议规定，地址代号为两个相同的字节，数值为（仪表地址+80H）。例如：仪表参数Addr=10（16进制数为0AH，0A+80H=8AH），则该仪表的地址代号为：
8AH 8AH
参数代号：仪表的参数用1个8位二进制数（一个字节，写为16进制数）的参数代号来表示。它在指令中表示要读/写的参数名。
校验码：校验码采用16位求和校验方式，其中读指令的校验码计算方法为：
要读参数的代号×256+82+ADDR
写指令的校验码计算方法为以下公式做16位二进制加法计算得出的余数（溢出部分不处理）：
要写的参数代号×256+67+要写的参数值+ADDR
公式中ADDR为仪表地址参数值，范围是0~80（注意不要加上80H）。校验码为以上公式做二进制16位整数加法后得到的余数，余数为2个字节，其低字节在前，高字节在后。要写的参数值用16位二进制整数表示。
返回数据：无论是读还是写，仪表都返回以下10个字节数据：
测量值PV+给定值SV+输出值MV及报警状态+所读/写参数值+校验码
其中PV、SV及所读参数值均各占2个字节，代表一个16位二进制有符号补码整数，低位字节在前，高位字节在后，整数无法表示小数点，要求用户在上位机处理；MV占一个字节，按8位有符号二进制数格式，数值范围-110~＋110，状态位占一个字节，校验码占2个字节，共10个字节。不同型号仪表返回各数据含义如下：
仪表型号 | 调节器 温控器 | AI-708M巡检仪 | AI-708H/808H 流量通道 | AI-808H 温度/压力通道 | AI-301M频率调节器/IO模块 |
PV | 测量值PV | 测量值 | 瞬时流量测量值
| 温度测量值，单位为0.1℃ | 测量值PV |
SV | 当前给定值SV | 通道号 （1-6） | 累积流量低位 或批量控制测量值 | 压力测量值，单位为0.001MPa | 当前给定值SV |
MV | 输出值MV | 状态字节B | 累积流量高位 或批量控制给定值 | 补偿前流量或频率值，单位0.1Hz | 调节输出值MV |
状态字节 | 状态字节A | 状态字节A | 状态字节A | ||
参数值 | 表示要读或写的参数的值 | ||||
返回校验码：为PV+SV+（报警状态*256+MV）+参数值+ADDR按整数加法相加后得到的余数。计算校验码时，每2个8位字节组成1个16位二进制整数进行加法运算，溢出数忽略，余数作为校验码。
状态字节A表示仪表部分状态，其含义如下（位7固定为0）：
调节器及单显表（V7.0） | AI-702M/704M/706M | 调节器、温控器及单显表（V7.5） | |
位0 | 上限报警（HIAL） | 上限报警（HIAL） | HIAL |
位1 | 下限报警（LoAL） | 下限报警（LoAL） | LoAL |
位2 | 正偏差报警（dHAL） | 0 | HdAL |
位3 | 负偏差报警（dLAL） | 0 | LdAL |
位4 | 输入超量程报警（orAL） | 超量程报警（orAL） | Oral |
位5 | AL1状态，0为动作 | 0 | 备用（0） |
位6 | AL2状态，0为动作 | 0 | 0表示MV为输出值，1为状态字B |
巡检仪具备状态字节B。状态字节B的位0~6分别表示OP1、OP2、AL1、AL2、AU1、AU2及MIO口的输入状态，0表示为未接通或未输出，1表示外部开关接通或有输出，OUTP或AUX做调节输出时则对应位固定为0。利用功能可将对应端口作为上位机开关量的输出或输出，应用ALP参数设置没有用到的报警端口均可作为I/O端口，利用修改NONC（常开/常闭）参数即可实现对开关量的输出，作为开关量输入时，应将nonc对应位设置为常开，若读入信号为1，则表示外部开关闭合或有信号输入。
AI仪表可读/写的参数代号表（V8.0 518/518P/708/708P/719/719P）
参数代号 | Modbus-RTU寄存器地址 | AI-518/518P | 说明 |
00H | 40001 | 给定值 | 单位同测量值 |
01H | 40002 | HIAL上限报警 | 单位同测量值 |
02H | 40003 | LoAL下限报警 | 单位同测量值 |
03H | 40004 | dHAL正偏差报警 | 单位同测量值 |
04H | 40005 | dLAL负偏差报警 | 单位同测量值 |
05H | 40006 | AHYS报警回差 | 单位同测量值 |
06H | 40007 | CtrL控制方式 | 0，ONOFF；1，APID；2，nPID；3，PoP；4，SoP |
07H | 40008 | P比例带 | 单位同测量值 |
08H | 40009 | I 积分时间 | 秒 |
09H | 40010 | d 微分时间 | 0.1秒 |
0AH | 40011 | CtI控制周期 | 0.1秒 |
0BH | 40012 | InP输入规格 | 见使用说明书 |
0CH | 40013 | dPt小数点位置 | 0，0；1，0.0；2，0.00，3，0.000；如读入的以上数据+128，则表示所有测量值及与测量值使用相同单位的参数（无论是温度或线性信号），均需要除10后4舍5入后再进行显示处理。例如，dPt数值为128+1=129，读入的测量值或相关参数值16位整数值为1000，则实际显示应为10.0，若dPt数值为1，则实际显示的数据为100.0；该参数亦可以写入，但写入时不得加128，写数据范围是0~3。 |
0DH | 40014 | ScL刻度下限值 | 单位同测量值 |
0EH | 40015 | ScH刻度上限值 | 单位同测量值 |
0FH | 40016 | ALP报警输出选择 | 含义见说明书 |
10H | 40017 | Sc测量平移修正 | 单位同测量值 |
11H | 40018 | oP1主输出方式 | 0，SSR；1，rELy；2，0-20；3，4-20 |
12H | 40019 | OPL输出下限 | % |
13H | 40020 | OPH输出上限 | % |
14H | 40021 | CF功能选择 | 含义见说明书 |
15H | 40022 | 仪表型号特征字 | 5180(AI-518)或5187（AI-518P） |
16H | 40023 | Addr 通讯地址 | |
17H | 40024 | FILt数字滤波 | |
18H** | 40025 | AMAn手动/自动选择 | 0，MAN；1，Auto；2，FMAn；3，FAut |
19H | 40026 | Loc参数封锁 | |
1AH** | 40027 | MV手动输出值 | |
1BH | 40028 | Srun 运行/停止选择 | 0，run；1，StoP；2，HoLd |
1CH | 40029 | CHYS 控制回差 | 单位同测量值 |
1DH | 40030 | At 自整定选择 | 0，OFF；1，on；2；FoFF |
1EH | 40031 | SPL 给定值下限 | 单位同测量值 |
1FH | 40032 | SPH 给定值上限 | 单位同测量值 |
20H | 40033 | Fru单位及电源频率 | 0，50C；1，50F；2，60C；3，60F |
21H | 40034 | OHEF OPH有效范围 | 单位同测量值 |
22H | 40035 | Act 正/反作用 | 0，rE；1，dr；2，rEbA；3，drbA |
23H | 40036 | AdIS 报警选择 | 0，OFF；1，on |
24H | 40037 | Aut 冷输出规格 | 0，SSR；1，rELy；2，0-20；3，4-20 |
25H | 40038 | P2 冷输出比例带 | 单位同测量值 |
26H | 40039 | I2 冷输出积分时间 | 秒 |
27H | 40040 | d2 冷输出微分时间 | 0.1秒 |
28H | 40041 | CtI2 冷输出周期 | 0.1秒 |
29H | 40042 | Et 事件输入类型 | 0，nonE；1，ruSt；2，SP1.2；3，PId2 |
2AH*** | 40043 | SPr 升温速率限制 | 测量值单位/（分钟）（需等同测量值进行单位处理） |
2BH* | 40044 | Pno 程序段数 | 整数 |
2CH* | 40045 | PonP 上电选择 | 0，Cont；1，StoP；2，run1；3，dASt；4，HoLd |
2DH* | 40046 | PAF 程序参数 | 功能见说明书 |
2EH* | 40047 | STEP 程序段号 | 整数 |
2FH* | 40048 | 已运行时间 | 0.1分或0.1小时，由PAF参数决定 |
30H* | 40049 | 事件输出状态 | 0，无事件输出；1，事件1（AL1）动作；2，AL2动作；3，AL1及AL2动作 |
31H** | 40050 | OPrt软启动时间 | |
32H** | 40051 | Strt阀门转动时间 | 定义阀门转动需要的时间 |
33H** | 40052 | SPSL外给定下限 | 当外给定输入口用于测量阀门反馈信号时，设定阀门定位值1 |
34H** | 40053 | SPSH外给定上限 | 当外给定输入口用于测量阀门反馈信号时，设定阀门定位值2 |
35H** | 40054 | Ero故障输出值 | 定义传感器输入故障或超量程时，仪表的调节输出值 |
36H** | 40055 | AF2 | 功能参数2 |
37H~3FH | 40056~40064 | 备用 | |
40H~47H | 40065~40072 | EP1~EP8 | |
48H** | 40073 | 阀门位置（只读） | 数值0~25600对应0~100%，读取数除以256方为百分比数 |
49H~4FH | 40074~40080 | 备用 | |
50H~51H | 40081~40082 | SP 1、t 1 | SP1为给定值1，t1为首段程序值 |
52H~ | 40083~ | SP2 ~ 程序段数据，数量由Pno参数定义 |
说明：
1、带一个*星号的参数仅为AI-518P/708P/719P可用，若对AI-518/708/719读写则视为无效参数代号，带**的参数是AI-719等仪表方可使用,带***的参数是AI-518P/708P/719/719P等型号方可使用。
2、如果向仪表读取参数代号在表格中以外的参数（无效参数代号或备用参数代号），则仪表返回的参数值，高位值为127（若读成整数就是32512~32767，由于AI系列仪表参数设置范围是32000，所以32512以上参数可以作为读错参数代号的标志），在上位机程序中予以处理；若读取参数代号大于有效程序段的一个数值（0B4H），则下位机视同传输出错，不回应。
3、带手动调节功能的仪表处于手动状态时，可通过写1AH参数来调节手动输出值。
4、15H为仪表的型号特征字，不同型号仪表其数字不同，上位机可用于区分仪表型号：
型号特征字 | |
AI-518(V8.0)智能温控器 | 5180 |
AI-518P(V8.0)程序型智能温控器 | 5187 |
AI-708(V8.0)高智能温控器 | 7080 |
AI-708P(V8.0)高程序型智能温控器 | 7087 |
AI-719(V8.0)高智能温控器/调节器 | 7190 |
AI-719P(V8.0)高程序型智能温控器/调节器 | 7197 |
AI-702M/704M/706M | 768 |
AI-708H/808H（流量通道） | 256（普通累积模式）；257（批量控制模式） |
AI-808H（温度及压力通道） | 258 |
AI-301M | 512 |
AI-7048四路PID控制器 | 7048 |
针对不同型号仪表，上位机应对其传输数据做不同模式处理。
5、累积流量清零：AI-708H/808H的流量累积参数FLJH及FLJL只能清零，不能改写，清零方法是向FLJH写入30808（占2个地址时，必须是用个地址），即可清零累积流量FLJH、FLJL及补偿前流量累积EJH及EJL，同时CLn值加1，CLn为只读，不可改写。向参数代号2AH写入31808，则可清除批量控制累积值，同时复位批量控制输出继电器。
三、编程方法
系统采用主从式多机通讯结构，每向仪表发一个指令，仪表返回一个数据。编写上位机软件时，注意每条有效指令仪表应在0~150mS内作出应答，而上位机也必须等仪表返回数据后，才能发新的指令，否则将引起错误。如果仪表超过响应时间（150mS）仍没有应答，则原因可能无效指令、通讯线路故障，仪表没有开机，通讯地址不合等，此时上位机应重发指令或跳过改地址仪表。例如，将地址（参数ADDR）为1的仪表的给定值（参数代号0）写为100.0℃(整数为1000），用VB的编程方法如下：
1、初始化通讯口，包括与仪表相同的波特率，数据位8，停止位2，无校验。注意某些厂家的RS232/RS485通讯转换器对RTS、DTR等控制线有一定的要求，上位机软件必须对这些控制线进型编程。用本公司生产的RS232/RS485转换器则可免去对这些线进行编程。
2、VB编程指令（写SP1为1000）为：COMM1.OUTPUT=
CHR$(129)+CHR$(129)+CHR$(67)+CHR$(0)+CHR$(232)+CHR$(3)+CHR$(44)+CHR$(4)
3、小数点处理（仅V8.0版本以上）：为提升效率，仪表传送的所有数值均为16位二进制补码整数，因此上位及必须将整数按一定规则转换为带小数点的实际数据，方法是在上位机程序启动后，应优先读取参数dPt（0CH）获得测量信号的小数点位置。注意：如果dPt的数值大于或等于128，则表示所传输的测量值，以及与测量值相同单位的参数应该除以10后进行显示，当对下位机写这类参数值时，则应将显示的数取消小数点成为整数，再乘以10，按16位二进制补码下传数据。
通讯的技术指标如下：
仪表型号 | AI-301、AI-7/8系列仪表（V7.X） | AI-5XX系列仪表 |
迟返回时间（4800bit/S条件下） | 100mS | 150mS |
快返回时间（19200 bit/S条件下） | 5mS | 5mS |
平均读写周期（19200bit/S条件下） | 20mS | 50mS |
参数允许改写次数 | 10亿次 | 100万次 |
注：对于AI-5XX系列仪表，写入参数周期不易低于2分钟，否则可能导致仪表在5年保修期内损坏存储单元损坏。
四、MODBUS兼容通信协议
从V8.2版本开始，AI系列仪表可选择使用MODBUS通信协议，AI仪表能支持MODBUS协议下的2条子指令，以更广泛地与其它MODBUS设备相互通信，为保证速率，AI仪表采用RTU（二进制）模式，波特率必须设置为9600bit/S，无奇偶校验位，支持03H（读参数及数据）及06H（写单个参数）这两条指令。
对于518/708/708P/719/719P等型号仪表的03指令，要求性读取4个数据，指令如下：
ADDR+03H+0+要读的参数代号+0+4+CRC校验码
返回数据为：ADDR+03H+08H+测量值PV高位+测量值PV低位+给定值SV高位+SV低位+报警状态+输出值MV+所读参数值高位+所读参数值低位+CRC校验码低位+CRC校验码高位
写单个参数指令为：
ADDR+06H+0+要写的参数代号+要写入的数据高位+要写入数据低位+CRC校验码
由于MODBUS协议的本身的限制，使用写指令无法返回测量值等信息，会导致写入时测量值无法刷新，因此应尽量减少写指令的使用，以免影响系统性能。
五、MODBUS协议转换器
对于只支持AIBUS通讯协议的仪表，可采用Modbus-AIBUS转换器
补充说明：
对于518/708/708P/719/719P等型号仪表的03指令，要求性读取4个数据，指令如下：
ADDR+03H+0+要读的参数代号+0+4+CRC校验码
返回数据为：ADDR+03H+08H+测量值PV高位+测量值PV低位+给定值SV高位+SV低位+报警状态+输出值MV+所读参数值高位+所读参数值低位+CRC校验码低位+CRC校验码高位
例如：需读SV给定值，给定值的MODBUS寄存器的地址为40001（保持型寄存器），为宇电MODBUS兼容协议规定需每次读取的长度为４个字，相当于40001，40002，40003，
40004；发送的指令为01 03 00 00 00 04 CRC：其中01代表仪表的地址号，03为功能码读保持型寄存器，00 00为参数代号也就是MODBUS寄存器起始地址0000代表40001，00 04代表读取的长度为4个字，宇电仪表只支持4个字长度，不支持更多或低于4个。为CRC校验。
返回数据：
不论读的起始地址何值，返回数据都是：ADDR+03H+08H+测量值PV高位+测量值PV低位+给定值SV高位+SV低位+报警状态+输出值MV+所读参数值高位+所读参数值低位+CRC校验码低位+CRC校验码高位这个格式。如读40001开始的4个字的长度，那么返回值PV保存在40001、SV在40002，报警状态和MV在40003，所读的参数值在40004中。
举例读取上限报警值：
01 03 00 01 00 04 CRC （起始地址为40002）
返回值的存放地址，40002为PV，40003为SV，40004为MV和报警状态、40005为上限报警值；
读取下限警报
01 03 00 02 00 04 CRC （起始地址为40003）
返回值的存放地址，40003为PV，40004为SV，40005为MV和报警状态、40006为下限报警值；
宇电的兼容型MODBUS协议只支持写单个参数指令，不支持多个。指令如下；
ADDR+06H+0+要写的参数代号+要写入的数据高位+要写入数据低位+CRC校验码
由于MODBUS协议的本身的限制，使用写指令无法返回测量值等信息，会导致写入时测量值无法刷新，因此应尽量减少写指令的使用，以免影响系统性能。
如果需写SV值，也就是寄存器地址为40001写入值为100.0
发送的指令为：01 06 00 00 03 E8 CRC
写指令不支持返回测量值等信息，只返回本身写入的参数值，也就是返回在40001中的数据为100.0；