sincore

Czym jest Flowbus

Flowbus to zastrzeżony protokół komunikacyjny firmy Bronkhorst High-Tech, używany w ich kontrolerach i miernikach przepływu masy (MFC/MFM), ciśnienia i innych urządzeniach precyzyjnych. Działa po RS-485 z prędkością 38400 bps, format ramki jest różny od standardowego Modbus.

Nowsze urządzenia Bronkhorst obsługują również Modbus RTU lub PROFIBUS, ale Flowbus pozostaje natywnym protokołem z pełnym dostępem do wszystkich parametrów.

Adresowanie parametrów — Node/Process/Parameter

W Flowbus każdy parametr urządzenia opisany jest trzema liczbami:

Node : Process : Parameter
  03 :    1    :    1      →  Setpoint (wartość zadana)
  03 :    1    :    0      →  Measure (aktualny przepływ)

Node — adres urządzenia na magistrali (1–255, domyślnie 3)
Process — numer procesu (zwykle 1 dla głównego kanału)
Parameter — numer parametru w procesie

Pełna lista parametrów w dokumentacji Bronkhorst "RS232 interface and Flowbus commands". Kluczowe parametry dla MFC:

Process	Parameter	Opis	Typ
1	0	Measure — aktualny przepływ	float
1	1	Setpoint — wartość zadana	float
1	3	Valve output — wyjście zaworu	float
1	8	Capacity 100% — zakres pełny	float
0	0	Device type — typ urządzenia	string
0	1	Serial number	string

Wartości przepływu w Flowbus wyrażone są procentowo (0–32000 = 0–100%). Przeliczenie na jednostki fizyczne wymaga znajomości zakresu pełnego (Capacity 100%).

Struktura ramki Flowbus

Ramka Flowbus (uproszczona, tryb ASCII):

: [Length] [Node] [Command] [Process] [Parameter] [Data] \r

Przykład — odczyt Measure (Process 1, Parameter 0) z urządzenia Node 3:

:06 03 04 01 00 00\r
│   │  │  │  │
│   │  │  └──┴── Process:Parameter = 1:0
│   │  └── Command 04 = Get Parameter
│   └── Node = 3
└── Length = 6 bajtów po dwukropku

Urządzenie odpowiada wartością w formacie zależnym od parametru (float jako 4 bajty hex, string jako ASCII).

Pierwsze połączenie w Pythonie

Bronkhorst dostarcza bibliotekę bronkhorst-propar dla Python, która implementuje Flowbus:

import propar

instrument = propar.instrument(
    "/dev/ttyUSB0",   # lub "COM8" na Windows
    node=3
)

# Odczyt aktualnego przepływu (Process 1, Param 0)
measure = instrument.readParameter(0)
print(f"Przepływ: {measure}")

# Ustawienie wartości zadanej (Process 1, Param 1)
# Wartość w procentach: 50.0 = 50% zakresu
instrument.writeParameter(1, 50.0)

Biblioteka dostępna przez pip:

pip install bronkhorst-propar

Bez biblioteki można komunikować się bezpośrednio przez pyserial, ale implementacja parsowania ramek jest bardziej pracochłonna.

Identyfikacja urządzenia

Przed właściwą komunikacją warto odczytać identyfikację urządzenia:

device_type   = instrument.readParameter(propar.DEVICE_TYPE)
serial_number = instrument.readParameter(propar.SERIAL_NUMBER)
firmware      = instrument.readParameter(propar.FIRMWARE_VERSION)
print(f"{device_type} | S/N: {serial_number} | FW: {firmware}")

Pozwala to zweryfikować, czy podłączyłeś się do właściwego urządzenia, i poznać jego typ przed odczytem wartości procesowych.

Pułapki

Prędkość 38400 bps — Flowbus nie działa na 9600. Urządzenie nie odpowie jeśli ustawisz złe baudrate.
Terminator — RS-485 wymaga terminatora na końcach linii. Przy testach z jednym urządzeniem podłączonym bezpośrednio do konwertera USB, terminator może być potrzebny.
Wartości procentowe — Flowbus operuje na wartościach 0–32000 odpowiadających 0–100%. Biblioteka bronkhorst-propar automatycznie konwertuje do procent, ale przy komunikacji surowej pamiętaj o przeliczeniu.
Node address — domyślny adres węzła to 3, ale urządzenia mogą mieć różne konfiguracje. Sprawdź naklejkę na urządzeniu lub użyj trybu discovery (broadcast do node 0x80).