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

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(tái)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(tái)PC機(jī)與多臺(tái)測量儀表的串行通信功能，并且對(duì)儀表數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量與自動(dòng)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(dòng)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(tái)流量計(jì)儀表相連接，一條總線上zui多可接32臺(tái)，每臺(tái)儀表被賦予各自的通訊地址碼用以識(shí)別身份，這樣上位PC機(jī)就能通過RS-485總線對(duì)掛在總線上的每個(gè)儀表進(jìn)行通訊。實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)；
　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(duì)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(huì)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?qǐng)?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(tái)PC與多臺(tái)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(dòng)采集、自動(dòng)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。