汽车衡测量仪表远程数据采集与监控的应用

电子汽车衡测重计量仪表远程数据采集与监控的设计应用、在工业生产中，能源、物资的计量设备分布在现场的各个区域，给设备的监控和数据的统计带来诸多不便。随着智能仪表技术的不断发展，其通讯技术也在不断加强，当今的汽车衡测量仪表大多带有RS-485或RS-232通讯接口，用现场总线方式可以实现多台汽车衡测量仪表的集中监控与数据采集，实现了仪表直接接入PC机，利用在现场安装大屏幕实时显示计量仪表数据，使现场配料人员做到心中有数，利用“远程传输”实现了Windows环境下一台PC机与多台汽车衡测量仪表的串行通信功能，并且对仪表数据实现自动计量与自动汇总。


系统的硬件设计


根据RS-485电气规定，在两线制传输方式下，RS-485驱动器可带32个接收器，实现多半点双工通讯。系统方框图如图1所示。


图1中PC机通过RS-232接口，经RS232—RS485模块与多台流量计仪表相连接，一条总线上最多可接32台，每台仪表被赋予各自的通讯地址码用于识别身份，这样上位PC即能通过RS?85总线对挂在总线上的每台仪表进行通讯，实现对计量仪表的远程数据采集与监控。


计量仪表及通讯功能


通常采用MODBUS通讯协议，采用RS-485半双工的方式，积算仪表作为从机，上位PC机作为主机，控制和监视计量仪表的运行，通讯波特率大多为9600bps，通讯格式为：1位起始位，8位数据位，1位奇偶校验位，1位停止位，每个从站被赋予唯一的本机地址，采用主机轮询、从机应答的通讯方式。主机通过发送命令帧启动一次通讯，从机接收到数据后，判断呼叫地址是否和本机地址相同，若不同，则不予理睬，若相同则根据命令帧中的特征字（命令字），发送主机要求的数据帧[1]。


Windows下的ActiveX控件。在Windows环境下，出于对系统的安全考虑，操作系统完全接管了各种硬件资源，不允许用户直接对包括串口在内的硬件中断进行管理，以往人们只能通过繁琐的API函数或VisualC++标准通讯函数来控制各种硬件，现在VB6.0提供了一个ActiveX控件MicrosoftCommunicationCbntrol，Version6.0，称为MSComm控件，利用它可以方便地进行计算机串口的通讯管理。


用程序实现对仪表的串行通讯控制


在WindowsVB6.0编程环境下，新建工程


引用MSCbmm通讯控件，在窗体中至少添加以下几个基本控件：①1个MSCOmm控件，控制名为MSCOmml，用于软件对串口的访问；②两个定时器控件，名为TimPeriodic和TimNonPeriodic，Tim-Pe-riodic用于使PC机定时向各仪表发送周期性命令，使其定时回传实时数据；TimNonPeriodic用于控制两次非周期性指令传送之间的时间间隔[2]；③1个非周期性命令发送按钮CmdNonPeriodic，用于非周期性指令的传送启动[2]；④若干个用于显示仪表参数的文本框和设置仪表参数的对话框。


对于监控软件的核心是如何读取和处理现场仪表的实时数据，编程时应注意以下几个问题：①主机采用轮询方式访问从机，从机应答到发送完数据有一定的时间间隔，一般设定为2〜3s；②由于采用一个串口和半双工通讯方式，一方发送数据时另一方必须等待接收，因此在发送非周期性命令时，必须停止轮询，否则会发生数据包碰撞，使通讯失败。


数据的接收和处理：计量仪表回传数据时即可在主机上引发OnComm()事件，在此事件处理函数中，首先判断接收数据的完整性，然后将数据一次全部读到所定义的变量参数中，根据仪表通讯协议中定义的内容，分别取出各个字节，解析出意义，在屏幕上显示，利用在VB监控程序中加入DATA控件，将数据存入数据库中，使用VB的报表功能即可产生日报、月报及年报。


小结


本文利用Windows下的ActiveX控件实现了在Windows环境下单台PC与多台计量仪表的远程通讯监控。本系统在莱钢特钢有限公司双平台秤中成功使用，实现了分散计量点数据的自动采集、自动汇总，及时反映出生产中计量数据，为生产的成本控制起到了积极作用，整个系统结构简单、方便、灵活，具有较好的实际价值和使用性。

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