基于RS-485總線的水輪機溫度監(jiān)測系統(tǒng)

1．3 系統(tǒng)通信協(xié)議約定

作為基于RS-485總線通信的分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)，需要擬定于自身的軟件通信協(xié)議，對通信過程加以控制?？紤]到與其他監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，對其他軟件系統(tǒng)預(yù)留通信接口。規(guī)定如下通信協(xié)議。

1．3．1 協(xié)議格式

協(xié)議格式為

地址、功能碼為1個字節(jié)，數(shù)據(jù)長度為2個字節(jié)，數(shù)據(jù)為n個字節(jié)，采用CRC累加校驗，高位溢出。下發(fā)命令和指令返回都為此協(xié)議格式。主機PC和TCD-48溫度巡檢儀波特率均設(shè)置為9600 bit／s，初始狀態(tài)為串口中斷方式。PC主機定時發(fā)送召喚數(shù)據(jù)命令。溫度巡檢儀收到主機發(fā)送的命令時，先判斷召喚地址是否與自身相同：如果不同則不響應(yīng)；如果相同則應(yīng)答，根據(jù)功能碼上送主機需要的數(shù)據(jù)。

PC主機控制通信過程，主機接收到溫度巡檢儀上送數(shù)據(jù)后，結(jié)束本次通信過程；如果沒有收到應(yīng)答，則繼續(xù)發(fā)送，如果3次不響應(yīng)則視為線路故障。

1．3．2命令功能碼定義

功能碼主要包括溫度巡檢儀參數(shù)讀取、設(shè)置；校正零點、滿點、線性點；讀取通道溫度數(shù)據(jù)：設(shè)置告警、溫度上下限等。

1．3．3 舉例

設(shè)告警(以下為16進制)：發(fā)送指令03 06 000731 0064 00C8 1014 7E。

指令中，03為地址，06為設(shè)告警功能碼，0007為數(shù)據(jù)長度，3l為對所有通道，0064為設(shè)置告警。上限為100℃，00C8為設(shè)置告警上上限為200℃，1014為設(shè)置告警下限為-20℃。7E為校驗和。設(shè)置成功后返回碼為00 06 0007 31 0064 00C8 1014 7E。

2在線監(jiān)測程序設(shè)計

2．1程序開發(fā)環(huán)境和功能模塊

PC主機開發(fā)環(huán)境采用Visual Studio 2008，開發(fā)語言為C++。Visual Studio 2008構(gòu)建了許多開發(fā)、調(diào)試和代碼測試工具。并針對微軟基礎(chǔ)類庫MFC(Microsoft Foundation Class library)界面開發(fā)增加了觸模板(Ribbons)組件，大幅提高了開發(fā)效率和維護便捷性。本文使用MFC完成界面設(shè)計。并調(diào)用串行通信控件(MScomm)組件完成串口通信的控制。

程序的主要功能包括通信流程的控制、數(shù)據(jù)的存貯與轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)顯示與處理分析。系統(tǒng)的服務(wù)與功能模塊如圖3所示。

圖3系統(tǒng)的服務(wù)與功能模塊

2．2溫度數(shù)據(jù)存貯與轉(zhuǎn)發(fā)接口

監(jiān)測系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)存貯使用開源的MySQL數(shù)據(jù)庫。MySQL是一個真正的多用戶、多線程SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。MySQL是一個客戶機／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，它由一個服務(wù)器守護程序mysqld和許多不同的客戶程序以及庫組成。MySQL提供了一套通信應(yīng)用程序接口(CAPI)函數(shù)。它由一組函數(shù)以及一組用于函數(shù)的數(shù)據(jù)類型組成，這些函數(shù)與MySQL服務(wù)器進行通信并訪問數(shù)據(jù)庫，可以直接操控數(shù)據(jù)庫。使用其提供的函數(shù)連接MySQL數(shù)據(jù)庫代碼為

考慮到各個系統(tǒng)之間信息的互通性，尤其是和DCS的數(shù)據(jù)共享。特增加了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)接口。設(shè)立監(jiān)聽端口2404，雙方約定使用excel建立溫度測點表。遵循IEC60870-5-104規(guī)約，利用主機網(wǎng)口進行通信。