鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院賀添河南工程學(xué)院軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院張元平鄭州航天賽世特電子有限公司孔志暉

DL/T645通信規(guī)約檢測軟件的設(shè)計

鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院賀添
河南工程學(xué)院軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院張元平
鄭州航天賽世特電子有限公司孔志暉

一、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T645

中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T645多功能電能表通信規(guī)約是為統(tǒng)一和規(guī)范多功能電能表與數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時的通信協(xié)議，能使電能表制造廠商和用電信息采集終端廠商能夠用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息的交互，從而避免設(shè)備的重復(fù)投資，簡化電力部門用電信息采集的工作流程，加快電力部門營銷現(xiàn)代化和計量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

在DL/T645電能表通信規(guī)約頒布之后，大部分電能表均含有DL/T645規(guī)約，但存在部分電能表只包含生產(chǎn)廠商的自定義規(guī)約或?qū)L/T645規(guī)約的部分內(nèi)容理解有偏差。另外，在電力公司對電能表的檢定過程中，重點(diǎn)校對計量部分，而未對電能表的RS485通信接口所使用的規(guī)約是否執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，造成部分電能表在現(xiàn)場出現(xiàn)通信規(guī)約兼容性的問題，即無法使用符合DL/T645的采集終端進(jìn)行電能信息的采集，從而影響規(guī)模化建設(shè)。

在實際工作中，如果能在電能表現(xiàn)場安裝之前，就針對電能表的通信規(guī)約進(jìn)行檢測，則能夠提高電能信息采集的可靠性，減少后期的維護(hù)工作量。開發(fā)規(guī)約檢測軟件，就可以解決此問題。

二、DL/T645-1997規(guī)約

DL/T645-1997規(guī)約物理層使用RS485串行電氣接口，從而使多點(diǎn)連接成為可能。采用主從結(jié)構(gòu)的半雙工通信方式。幀結(jié)構(gòu)見表1。

1.幀起始符。標(biāo)識一幀信息的開始，其值為68H。

2.地址域。地址域由6個字節(jié)構(gòu)成，每字節(jié)2位BCD碼，當(dāng)使用的地址碼長度不足6個字節(jié)時，用十六進(jìn)制的AAH補(bǔ)足6字節(jié)，低地址位在先，高地址位在后。

3.控制碼。發(fā)送幀信息時為01H，正確返回幀信息時為81H，錯誤返回幀信息時為C1H。

4.數(shù)據(jù)長度域。為數(shù)據(jù)域的字節(jié)數(shù)。

5.數(shù)據(jù)域。數(shù)據(jù)域包括數(shù)據(jù)標(biāo)識和數(shù)據(jù)、密碼等，其結(jié)構(gòu)隨控制碼的功能而改變。傳輸時發(fā)送方按字節(jié)進(jìn)行加33H處理，接收方按字節(jié)進(jìn)行減33H處理。

6.校驗碼。從幀起始符開始到校驗碼之前的所有各字節(jié)的模256的和，即各字節(jié)二進(jìn)制算術(shù)和，不計超過256的溢出值。

7.結(jié)束符。標(biāo)識一幀信息的結(jié)束，其值為16H。

表1 DL/T645-1997幀結(jié)構(gòu)

三、規(guī)約檢測軟件設(shè)計

DL/T645-1997規(guī)約檢測軟件主要利用串口實現(xiàn)上位機(jī)與電能表進(jìn)行通信，開發(fā)平臺使用Delphi7。雖然Delphi7是一個非常優(yōu)秀的Win32軟件開發(fā)平臺，但其自身并不包含串口通信組件，實現(xiàn)Delphi7環(huán)境下的串口通信，基本可以使用以下4種方式：一是采用在程序中嵌入?yún)R編語句,直接對UART串口通信硬件進(jìn)行操作,實時性好,但要求程序員熟悉串行接口芯片的邏輯結(jié)構(gòu)且此方法只能適用于Windows9x操作系統(tǒng)；二是利用Windows的API函數(shù)實現(xiàn),編程較復(fù)雜,但適用范圍廣,實時性較好；三是利用ActiveX控件來實現(xiàn)，例如MSComm，編程簡便；四是利用支持Delphi的眾多第三方串口通信控件如ComPort、SPComm等,功能強(qiáng)大，編程最簡單。

基于串口通信的DLT645-1997檢測軟件使用Delphi開發(fā)，開發(fā)過程中使用了ComPort通信控件輔助串口通信的開發(fā)，基本開發(fā)流程如圖1所示。

1.配置串口參數(shù)。

ComPort1.BaudRate:=br9600

ComPort1.Port:='COM1'

ComPort1.Parity.Bits:=prNone

ComPort1.StopBits:=sbOneStopBit

ComPort1.DataBits:=dbEight。

2.打開串口。

ComPort1.Connected:=true。

3.組幀并發(fā)送。

ComPort1.Write（strCmd）；

其中strCmd是符合DL/T645幀格式的字符串，字符串需要用ASCII碼值表示，例如讀取一塊電能表地址為023650，電能量為正向有功總電能的規(guī)約命令為：FEFEFEFE685036 0200000068010243C36116，則在Dephi下的字符串為#$FE#$FE#$FE#$FE#$68#$50#$36#$02#$00#$00#$00#$68# $01#$02#$43#$C3#$61#$16，#也可以用Chr（）函數(shù)代替，即Chr（$FE）Chr（$FE）…Chr（$16）。

4.當(dāng)發(fā)送完命令幀后，等待串口發(fā)回數(shù)據(jù)。

當(dāng)串口接收到數(shù)據(jù)，會觸發(fā)ComPort組件的OnRxChar（）事件，則在OnRxChar（）中利用ComPort1.ReadStr（）進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，并檢查數(shù)據(jù)校驗和是否正確，并解析出數(shù)據(jù)幀。

procedureTForm1.ComPort1RxChar（Sender:TObject；Count: Integer）；

begin

ComPort1.ReadStr（strIn,Count）；

ata:=str

ata+strIn；

end。

5.關(guān)閉串口。

ComPort1.Connected:=false。

四、軟件使用

通過以下兩條規(guī)約命令的執(zhí)行，可以判斷電能表是否支持DL/T65規(guī)約。

1.規(guī)約命令1。通過發(fā)送掩碼AA，讀取電能表的正向有功總電量來判斷。

2.規(guī)約命令2。通過讀取電能表地址為012345的正向有功總電能示值來判斷。

現(xiàn)在國家電網(wǎng)公司正在進(jìn)行電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)計量裝置在線監(jiān)測和用戶負(fù)荷、電量、計量狀態(tài)等重要信息的實時采集。及時、完整、準(zhǔn)確地為“SG186”信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其中的基本前提就是電能表能夠準(zhǔn)確計量，可靠地將電能各種信息通過通信協(xié)議傳遞給采集終端。

開發(fā)符合的DL/T645規(guī)約的電能表通信檢測軟件，在電能表檢定時除了對計量進(jìn)行檢測外，也對電能表通信規(guī)約進(jìn)行檢測，有效地保證了用電部門在規(guī)模建設(shè)中各種計量和采集設(shè)備的兼容性。隨著符合DL/T645-2007規(guī)約電能表的普及，也可根據(jù)此原理設(shè)計出符合DL/T645-2007規(guī)約的檢測模塊，擴(kuò)展規(guī)約檢測軟件的適用性。