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就儀表遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集集中控制的開發(fā)與應(yīng)用具有較好的實(shí)用價(jià)值

時(shí)間:2008/12/30閱讀:1528
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摘要:利用ActiveX控件的MSComm通信控件,實(shí)現(xiàn)了Windows下單臺PC機(jī)與多臺計(jì)量儀表的串行通訊,達(dá)到了對分散設(shè)備的集中控制和計(jì)量數(shù)據(jù)的自動采集、自動匯總以及自動打印功能。

關(guān)鍵詞:PC機(jī) RS-485 計(jì)量儀表 大屏幕
一、引言
 在工業(yè)生產(chǎn)中,能源、物資的計(jì)量設(shè)備分布在現(xiàn)場的各個(gè)區(qū)域,給設(shè)備的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)帶來諸多不便,隨著智能儀表技術(shù)的不斷發(fā)展,其通訊技術(shù)也在不斷加強(qiáng),當(dāng)今的測量儀表大多帶有RS-485通訊或RS-232接口,用現(xiàn)場總線方式可以實(shí)現(xiàn)多臺測量儀表的集中監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)了儀表直接接入PC機(jī),利用在現(xiàn)場安裝大屏幕實(shí)時(shí)顯示計(jì)量儀表數(shù)據(jù),使現(xiàn)場配料人員做到配料心中有數(shù),利用“遠(yuǎn)程傳輸”到辦公室實(shí)現(xiàn)了Window環(huán)境下一臺PC機(jī)與多臺測量儀表的串行通信功能,并且對儀表數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動計(jì)量與自動匯總。
二、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
 采用RS-485總線技術(shù)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式:根據(jù)RS-485電氣規(guī)定,在兩線制傳輸方式下,RS-485驅(qū)動器可帶32個(gè)接收器,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)半雙工通訊。系統(tǒng)方框圖如下圖所示:
 圖中PC機(jī)通過RS-232接口,經(jīng)RS-232——RS-485模塊與多臺流量計(jì)儀表相連接,一條總線上zui多可接32臺,每臺儀表被賦予各自的通訊地址碼用以識別身份,這樣上位PC機(jī)就能通過RS-485總線對掛在總線上的每個(gè)儀表進(jìn)行通訊。實(shí)現(xiàn)對計(jì)量儀表的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。
 三、計(jì)量儀表及通訊功能
 通常采用MODBUS通訊協(xié)議,采用RS-485半雙工的方式,積算儀表作為從機(jī),上位PC機(jī)作為主機(jī),控制和監(jiān)視計(jì)量儀表的運(yùn)行,通訊波特率大多為9600bps。通訊格式為:1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,1位奇偶校驗(yàn)位,1位停止位,每個(gè)從站被賦*的本機(jī)地址,采用主機(jī)輪詢,從機(jī)應(yīng)答的通訊方式。主機(jī)通過發(fā)送命令幀啟動一次通訊,從機(jī)接收到數(shù)據(jù)后,判斷呼叫地址是否和本機(jī)地址相同,若不同,則不予理睬,若相同則根據(jù)命令幀中的特征字(命令字),發(fā)送主機(jī)要求的數(shù)據(jù)幀。
 四、Windows下的ActiveX控件
 在Windows環(huán)境下,出于對系統(tǒng)的安全考慮,操作系統(tǒng)*接管了各種硬件資源,不允許用戶直接對包括串口在內(nèi)的硬件中斷進(jìn)行管理,以往人們只能通過繁瑣的API函數(shù)或Visual C++標(biāo)準(zhǔn)通訊函數(shù)來控制各種硬件,現(xiàn)在VB6.0提供了一個(gè)ActiveX控件稱為MSComm控件,利用它可以方便地進(jìn)行計(jì)算機(jī)串口的通訊管理。
五、用程序?qū)崿F(xiàn)對儀表的串行通訊控制
  1、在WindowsVB6.0編程環(huán)境下,新建工程引用MSComm通訊控件,在窗體中至少添加以下幾個(gè)基本控件:
  ① 1個(gè)MSComm控件,控制名為MSComml,用于軟件對串口的訪問;
  ② 兩個(gè)定時(shí)器控件,名為(TimPeriodic和TimNonPeriodic),TimPeriodic用于使Pc機(jī)定時(shí)向各儀表發(fā)送周期性命令,使其定時(shí)回傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);TimNonPeriodic用于控制兩次非周期性指令傳送之間的時(shí)間間隔;
  ③ 1個(gè)非周期性命令發(fā)送按鈕CmdNonPeriodic,用于非周期性指令的傳送啟動;
 ④若干個(gè)用于顯示儀表參數(shù)的文本框和設(shè)置儀表參數(shù)的對話框。
 2、監(jiān)控軟件的核心是如何讀取和處理現(xiàn)場儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),編程時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:
  ① 主機(jī)采用輪詢方式訪問從機(jī),從機(jī)應(yīng)答到發(fā)送完數(shù)據(jù)有一定的時(shí)間間隔,一般設(shè)定為2s~3s;
  ② 由于采用一個(gè)串口和半雙工通訊方式,一方發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)另一方必須等待接收,因此在發(fā)送非周期性命令時(shí),必須停止輪詢,否則會發(fā)生數(shù)據(jù)包碰撞,使通訊失敗。
  3、數(shù)據(jù)的接收和處理:計(jì)量儀表回傳數(shù)據(jù)時(shí)即可在主機(jī)上引發(fā)OnComm( )事件,在此事件處理函數(shù)中,首先判斷接收數(shù)據(jù)的完整性,然后將數(shù)據(jù)一次全部讀到所定義的變量參數(shù)中,根據(jù)儀表通訊協(xié)議中定義的內(nèi)容,分別取出各個(gè)字節(jié),解析出意義,在屏幕上顯示,利用在VB監(jiān)控程序中加入DATA控件,將數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫中,使用VB的報(bào)表功能即可產(chǎn)生日報(bào)、月報(bào)及年報(bào)。
  六、結(jié)束語
本文利用Windows下的ActiveX控件實(shí)現(xiàn)了在Windows環(huán)境下,單臺PC與多臺計(jì)量儀表的遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控。本系統(tǒng)在萊鋼機(jī)制公司中成功使用,實(shí)現(xiàn)了分散計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、自動匯總,及時(shí)反應(yīng)出生產(chǎn)中計(jì)量數(shù)據(jù),為生產(chǎn)的成本控制起到了積極作用。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、方便、靈活,具有較好的實(shí)用價(jià)值。

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