用VB6.0實現(xiàn)PC機對多臺流量計遠程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控

摘要： 利用VB6.0 ActiveX 控件的MSComm通信控件，實現(xiàn)了Windows9X下單臺PC機與多臺智能流量計的串行通訊，達到了對分散設備的集中控制和計量數(shù)據(jù)的采集和自動上報功能。

關(guān)鍵詞：PC機；流量計；智能儀表；RS485；串口；事件驅(qū)動

Collecting and controlling the Long-distance Data of Flowrates by
Using Personal Computer Base on VB6.0
Xiang Tan Steel Automatic Department
Yu Wei Gang

Abstract: This paper describes one personal computer series-communicating with many inlectual-flowrates under Windows9X by using MSComm controls of VB6.0 ActiveX’s.Coming to centralized controlling scattered measure Equipment and Automatic data collecting and switching.
Key word: Personal computer; floweret; inlectual meter; Serial communication
RS485; incident driving

一、 引言
在工業(yè)生產(chǎn)中，能源、動力介質(zhì)的測量設備分布在現(xiàn)場的各個區(qū)域，給設備的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計帶來諸多不便，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，當今的流量測量儀表大多帶有RS-485通訊接口，*可以運用現(xiàn)場總線方式實現(xiàn)多臺測量儀表的集中監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集。
本文利用VB6.0的ActiveX控件——Microsoft Communication 控件，方便的實現(xiàn)了Window9X環(huán)境下一臺PC機與多臺流量計測量儀表的串行通信功能，完成24臺流量計的數(shù)據(jù)采集與管理。

二、 系統(tǒng)的硬件設計：
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個接收器，實現(xiàn)多半點雙工通訊，通訊距離在15m時波特率可達10Mb/s，通訊距離在1.2m范圍內(nèi)波特率可達100Mb/s，超過此距離可用Repeater（中繼器），增大傳輸距離，系統(tǒng)方框圖如圖所示：

圖中PC機通過RS232接口，經(jīng)RS232—RS485模塊與多臺流量計儀表相連接，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即能通過RS—485總線對掛在總線上的每個儀表進行通訊。實現(xiàn)對流量計的遠程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。

三、 流量計結(jié)構(gòu)及通訊功能：

3.1 流量計大致由三部分組成：
1、 流量傳感器，包括殼體組合，前置放大電路等；
2、 溫度傳感器組合；
3、 流量積算儀表組合。
隨著單片技術(shù)的不斷發(fā)展，流量積算儀大多采用單片計算機組成的智能系統(tǒng)，在完成系統(tǒng)的采樣積算等功能的同時，還可以采用一定的通訊協(xié)議與遵循相同協(xié)議的設備聯(lián)網(wǎng)，積算儀表系統(tǒng)中有1K以上字節(jié)的EPROM可以*保存數(shù)據(jù)和命令，用戶的命令和系統(tǒng)運行參數(shù)可通過串口從PC機發(fā)送到積算儀表，積算儀表將其格式化后存入不同的EPROM地址中，供運行時直接調(diào)用。

3.2 積算儀表與計算機的通訊采用RS-485半雙工的方式，積算儀表作為從機，上位PC機作為主機，控制和監(jiān)視流量計的運行，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位奇偶校驗位，1位停止位，每個從站被賦予*的本機地址，采用主機輪詢，從機應答的通訊方式。主機通過發(fā)送命令幀啟動一次通訊，從機接收到數(shù)據(jù)后，判斷呼叫地址是否和本機地址相同，若不同，則不與理睬，若相同則根據(jù)命令幀中的特征字（命令字），發(fā)送主機要求的數(shù)據(jù)幀。以TLXZ系列流量計為例，命令幀的格式如下：

*項為幀頭（STX）取值41H，用以標志一幀的開始；第二項為從機地址（ADDR）流量計地址碼，取值為0—31，當?shù)刂反a兩個字節(jié)都為255時為廣播地址；第三項命令特征字為3A、3C、3F，用以命令流量計回傳的數(shù)據(jù)內(nèi)容，第四項BCC為異或校驗，為前面數(shù)據(jù)的異或校驗和用于通訊校錯。
數(shù)據(jù)幀比較長，有１２個字節(jié)，其格式如下：

命令幀與數(shù)據(jù)幀除第三項外，其它意義相同，數(shù)據(jù)幀的第三部內(nèi)容是從機根據(jù)主機發(fā)出的命令幀向主機發(fā)出的本機即時、累計數(shù)據(jù)，或運行參數(shù)。
另外主機還有一個特殊的命令幀——參數(shù)修改數(shù)據(jù)幀，它的格式為：

該幀的命令字特征為3E，起始碼為3F，用以區(qū)別其它命令幀，第三部分是主機向從機發(fā)送的從機運行參數(shù)，從機收到此幀后，將數(shù)據(jù)格式化，存入EPROM中，以發(fā)送流量計的運行參數(shù)，對此幀從機不回應。

四、 VB6.0中的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)的硬件中斷進行管理，以往人們只能通過繁瑣的API函數(shù)或VisualC++標準通訊函數(shù)來控制各種硬件，現(xiàn)在VB6.0提供了一個ActiveX控件——Microsoft Communication Control，Version 6.0，稱為MSComm控件，利用它可以方便地進行計算機串口的通訊管理。MSComm控件有許多屬性，其中與串口有關(guān)的重要屬性有：

InputMode 使程序方便地選擇從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)格式。當串口接收到信息時MSComm 控件提供兩種處理方法，一種為查詢方式，一種為事件響應方式，利用SetCommEvent（）函數(shù)設置串口響應事件。當響應事件發(fā)生時，系統(tǒng)會激活OnComm（）事件。在OnComm（）事件中添加用戶處理代碼，則可實現(xiàn)類似中斷的串口事件處理。

五、 用VB6.0實現(xiàn)對流量計積算儀表的串行通訊控制：

在Windows9X VB6.0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基本控件：
1、 1個MSComm控件，控制名為MSComm1，用于軟件對串口的訪問；
2、 兩個定時器控件，名為（TimPeriodic和TimNonPeriodic），TimPeriodic 用于使PC機定時向各儀表發(fā)送周期性命令，使其定時回傳實時數(shù)據(jù)；TimNonPeriodic 用于控制兩次非周期性指令傳送之間的時間間隔；
3、 1個非周期性命令發(fā)送按鈕CmdNonPeriodic，用于非周期性指令的傳送啟動；
4、若干個用于顯示儀表參數(shù)的文本框和設置儀表參數(shù)的對話框；
監(jiān)控軟件的核心是如何讀取和處理現(xiàn)場儀表的實時數(shù)據(jù)，編程時應注意以下幾個問題：
①、 主機采用輪詢方式訪問從機，從機應答到發(fā)送完數(shù)據(jù)有一定的時間間隔，一般設定為2—3秒；
②、 由于采用一個串口和半雙工通訊方式，一方發(fā)送數(shù)據(jù)時另一方必須等待接收，因此在發(fā)送非周期性命令時，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、 主機呼叫從機無應答時，要有報警設置，提示通訊出錯，一般設置3次呼叫無應答后，即可停止呼叫，提示通訊出錯，跳過此從機繼續(xù)執(zhí)行；
④、 當從機故障或停運時，應可自動跳過對此從機輪詢，以節(jié)省輪詢時間，并在顯示窗口提示，同時寫入故障記錄。
下面給出讀取和處理現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)時的源代碼，供參考：

5.1 窗體中各控件初始設置：

Sub Form-load()
MSComm1,CommPort=2 //選用COM2口通訊
MSComm1，Setting=“9600，N，8，1 //設置通訊參數(shù)
MSComm1，Inputlen=0 //Input將讀取緩沖區(qū)全部內(nèi)容
MSComm1，InputlenSize=1024 //設置接收緩沖區(qū)大小
MSComm1，PortOpen=True n //打開通訊端口
MSComm1，InBufferCount=0 //清除發(fā)送緩沖區(qū)
MSComm.OutbufferCount=0 //清除接收緩沖區(qū)
TimNonPeriodic.Interval=3000 //設置3秒定時間間隔
TimNonPeriodic.Interval=500 //設置0.5秒定時間間隔
CmdPressed=False //命令按鈕在未激活狀態(tài)
DuringPeriodic=False //周期命令傳輸未開始
DuringNonPeriodic=False //非周期命令傳輸未開始
End Sub

5.2 周期性命令的發(fā)送：

Sub TimPeriodic_Timer()
   If DuringNonPeriodic=True Then Exit Sub //非周期命令數(shù)據(jù)傳送未結(jié)束退出過程
          DuringPeriodic=True //周期命令準許發(fā)送
          Call Send Date (Periodic_COMMAND) //發(fā)送周期性命令
          MSComm1.Rthreshold=R_PERIOPIE_BYTE //接收字節(jié)后引發(fā)OnCommgk 事件
End Sub

5.3 非周期命令的發(fā)送

5.4 數(shù)據(jù)的接收和處理：

流量計積算儀表回傳數(shù)據(jù)時即可在主機上引發(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)流量計通訊協(xié)議中定義的內(nèi)容，分別取出各個字節(jié)，解析出意義，在屏幕上顯示，同時利用OFFICE自帶的Access數(shù)據(jù)庫，在VB監(jiān)控程序中加入DATA控件，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，使用VB的報表功能即可產(chǎn)生日、月、年報表，同時可以通過編程將數(shù)據(jù)發(fā)往企業(yè)內(nèi)部主數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)能源計量數(shù)據(jù)的自動上報。

六、結(jié)語：

本文利用VB6.0下的ActiveX控件實現(xiàn)了在Windows9X環(huán)境下，單臺PC與多臺流量計的通訊監(jiān)控。本系統(tǒng)在寶鋼集團調(diào)試系統(tǒng)中成功使用，實現(xiàn)了分散計量點數(shù)據(jù)的自動采集、匯總與上報，及時反應出生產(chǎn)中能源計量數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)的成本控制起到了積極作用，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無需購置價格昂貴的組態(tài)軟件，方便、靈活，具有較好的實際價值和使用性。

參考文獻：
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4、TLXZ系列流量計說明書，2002年