摘要:該文介紹了如何利用RS-232通信實現(xiàn)集散系統(tǒng)(DCS)所涉及的工業(yè)控制參數(shù)自動進入信息網(wǎng)局域網(wǎng)中,實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)共享。
關(guān)鍵詞:集散系統(tǒng);RS-232;μXL;MSComm控件;網(wǎng)局域
中圖分類號:TP391 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)15-4002-02
Acquisition System Automatically Based on RS-232 Data
ZUO Tie-jun
(Smelter in Shaoguan, Shaoguan 512024, China)
Abstract: This paper introduces how to use RS-232 communication distribution system (DCS) of the parameters which involved in automatic industrial control network, access to information networks, the sharing of industrial data.
Key words: distribution system; RS-232; μXL; MSComm control; network of local
1 引言
ISP鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐冶煉,分為燒結(jié)、鼓風(fēng)爐熔煉兩大工藝環(huán)節(jié),其中燒結(jié)主要是為鼓風(fēng)爐熔煉提供合格的燒結(jié)塊。μXL在這兩個環(huán)節(jié)中有廣泛應(yīng)用,隨著生產(chǎn)高速發(fā)展,也伴隨著信息網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)自動化的高速發(fā)展,形成了韶冶μXL應(yīng)用所涉及的過程控制工藝參數(shù)龐大數(shù)據(jù),本文就如何利用RS-232通信做到集散系統(tǒng)(DCS)所涉及的工業(yè)控制參數(shù)自動進入信息網(wǎng)局域網(wǎng)中,實現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)共享,為指導(dǎo)生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
2 關(guān)鍵技術(shù)
2.1 μXL通迅功能
μXL系統(tǒng)是以操作站為中心,由控制單元(MFCD雙重化型、MFCU型 、MFCN型)、輸入輸出擴展單元、信號變換器和RL總線等構(gòu)成,與信息網(wǎng)局域網(wǎng)做數(shù)據(jù)交換主要是通過μX操作站(MOPL)上的RS81模塊的RS-232實現(xiàn)。此串口是25針接頭接出,由日本橫河公司提供的通信軟件包,根據(jù)需要對通信參數(shù)與通信數(shù)據(jù)進行定義。
2.2 MOXA NPORT DE-311串口聯(lián)網(wǎng)設(shè)備
MOXA NPORT DE-311可讓串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng),并在網(wǎng)絡(luò)中斷回復(fù)后可自動恢復(fù)連接,具有簡易的設(shè)定程序及遠程管理。此串口是9針接頭接出,其特點是支持自適應(yīng)10/100 Mbps 以太網(wǎng)界面、提供安全設(shè)置,預(yù)防未經(jīng)授權(quán)者的侵入、完全兼容 Ethernet 和 TCP/IP 協(xié)議、支持PComm 函數(shù)庫,編程容易等。
2.3 RS-232通信
串口在系統(tǒng)控制領(lǐng)域中一直扮演著極為重要的角色,它不僅沒有在時代前進的過程中被淘汰,目前RS-232是PC與通信工業(yè)中應(yīng)用反而成為最廣泛的一種串行接口,一個完整的RS-232接口有22根線,采用標(biāo)準(zhǔn)的25芯插頭座(DB-25)。除此之處,目前廣泛應(yīng)用的還有一種9芯的RS-232接口(DB-9)。它們的外觀都是一個D形的。
2.4 μXL 和MOXA NPORT DE-311RS-232通信
1) 采用25針對9針通信電纜連接;
2) 通信參數(shù)定義:
根據(jù)μXL 和MOXA NPORT DE-311RS-232的通信協(xié)議,制定符合實際的通信參數(shù)。
數(shù)據(jù)位:8位
停止位:1位
波特率:4800
奇偶校驗:無奇偶校驗
3) 通信數(shù)據(jù)定義:
μXL能接收的數(shù)據(jù)信息以“G01 TG”開頭字符串,格式為:
“G01 TG 3 PI-6706,PV PI-6406,PV SI-6701,PV”
2.5 串行通信控件
Visual Basic的串行通信對象MSComm是將RS-232的初級操作予以封裝,用Basic語法即可利用RS-232與μXL通信。
3 系統(tǒng)設(shè)計
3.1 系統(tǒng)組成
利用在以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)終端配置MOXA NPORT DE-311串口聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,結(jié)合μXL通信軟件包,在Visual Basic6.0開發(fā)數(shù)據(jù)采集軟件,將工藝參數(shù)推入SQL數(shù)據(jù)庫中,系統(tǒng)框圖如圖1所示。
3.2 軟件設(shè)計
3.2.1 設(shè)計原理
數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)終端作為傳送與接收數(shù)據(jù)的主機,當(dāng)經(jīng)過MOXA NPORT DE-311串口設(shè)備發(fā)送包含工藝參數(shù)位號的字符串,如“G01 TG 3 PI-6706,PV PI-6406,PV SI-6701,PV”, μXL接收后,由其系統(tǒng)提供通信軟件包,返回包含工藝測點值的字符串,經(jīng)采集軟件分析處理,結(jié)查推入SQL數(shù)據(jù)庫中。
3.2.2 功能與實現(xiàn)方法
系統(tǒng)的主要功能包括:系統(tǒng)初始化、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)寫入。
1) 系統(tǒng)初始化:
包括采集周期確定、端口初始化,采集周期主要利用Visual Basic的Timer控件來完成,對于RS-232串口初始化,針對I燒結(jié)μXL、II燒結(jié)μXL、II熔煉μXL三個工控點,在Visual Basic表的添加三個MSComm控件,其端口初始化流程如圖2所示。
以下是端口初始化主要代碼段:
…
Me.Comm11.InBufferCount = 0
If Err.Number <> 0 Then
pubScan11 = False
Me.Check11.Value = False
oFile.WriteLine Now \" COM12 打開出錯,I燒結(jié)停止數(shù)據(jù)采集\"
Err.Clear
Else
pubScan11 = True
End If
…
2) 發(fā)送數(shù)據(jù):
首先根據(jù)SQL數(shù)據(jù)庫有關(guān)工業(yè)位號說明表,形成以\"G01 TG \"開頭字符串?dāng)?shù)組,然后將字符的值賦予MSComm控件的Output屬性,圖3是關(guān)于I燒結(jié)程序流程。
其核心代碼如下:
…
oRcd.Open \"SELECT id, sj1Name, sj1Comment, sj1FieldLen, sj1FieldDec From FieldNameTable WHERE (sj1Name <> '')\", oConn, 3, 1
…
For i = 1 To publoop11
pubstr11(i) = \"G01 TG \" + Trim(CStr(pubval11(i))) + pubstr11(i)
Next
…
Me.Comm11.InBufferCount = 0
Me.Comm11.output = pubstr11(pubi1) + Chr(13) + Chr(10)
oFile.WriteLine Now \"I燒結(jié)發(fā)送命令行(\" pubi1 \"): \" pubstr11(pubi1)
…
3) 接收數(shù)據(jù)分析及寫入:
讀取輸入緩存區(qū),按長度與小數(shù)點位數(shù)截取字符,根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)形成字段名數(shù)組順序,用Update命令更新SQL數(shù)據(jù)庫,以下是關(guān)于I燒結(jié)相關(guān)核心代碼:
…
pubin = Me.Comm11.Input
oFile.WriteLine Now \"I燒結(jié)接收數(shù)據(jù)串(\" pubi1 - 1 \")\" pubin
pubtags = pubval11(pubi1 - 1)
…
pubin = Replace(pubin, Chr(13), \"\", , , vbBinaryCompare)
For i = 1 To pubtags
…
sSql = \"Update gcsj_sj1 SET \" sFieldName \" = \" pubval \" WHERE sj1date = '\" pubDateNew \"' and sj1time = '\" pubTimeNew \"';\"
oConn.Execute sSql
Next
…
4 結(jié)論
用RS-232通信方式實現(xiàn)μXL與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接,完成工業(yè)數(shù)據(jù)自動采集,可以節(jié)約投入,就能達到預(yù)期效果。并通過管理信息網(wǎng)絡(luò)做到實時數(shù)據(jù)共享,在局域網(wǎng)上以工藝流程圖形式隨時可了解各工業(yè)點生產(chǎn)過程參數(shù)及生產(chǎn)狀況,這樣生產(chǎn)技術(shù)及管理人員可以方便、快捷了解生產(chǎn),并能節(jié)約出更多的時間與精力投入自身的崗位工作上。
參考文獻:
[1] 沈蘭蓀.高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理與應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,1995.
[2] 王文武.基于FPGA和DSP的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機信息,2004,20(11):68-69.
[3] 楊志方.基于FPGA 的多路高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].武漢化工學(xué)院學(xué)報,2006,28(3):58-61.
[4] 林悼華,蔣梁中.一個單片機串行數(shù)據(jù)采集及傳輸模塊的設(shè)計[J].微計算機信息,2006,10(2):229-231.