流量計(jì)生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)儀表和校驗(yàn)儀表的時候就需要對這些儀表的參數(shù)進(jìn)行檢定，確定儀表的性質(zhì)并提供給使用者相應(yīng)的參數(shù)以便于使用。確定儀表參數(shù)有很多種方法，在實(shí)流檢定方法中檢測裝置必須提供相應(yīng)儀表流量范圍內(nèi)的幾個檢測點(diǎn)的流量。下面就闡述一下檢測裝置的幾個檢測點(diǎn)流量變化的實(shí)現(xiàn)。

    1 工程要求及實(shí)現(xiàn)方法

    工程中提供信號采集器、標(biāo)準(zhǔn)表、相應(yīng)口徑管道、變頻器和風(fēng)機(jī)等設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)對整個標(biāo)定過程的全自動的控制， 我們利用VC++通信控件MSComm編制上位機(jī)軟件對變頻器進(jìn)行控制，變頻器再對風(fēng)機(jī)進(jìn)行頻率控制，從而控制風(fēng)機(jī)的輸出功率達(dá)到氣體流量的變化。

    2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    在本系統(tǒng)中硬件連接是從計(jì)算機(jī)的RS-232接口通過RS-232/485轉(zhuǎn)換器連接到變頻器。系統(tǒng)采用的是ABB公司的ACS400變頻器，在VC++編制通訊軟件的時候通訊協(xié)議嚴(yán)格按照ACS400變頻器的通訊協(xié)議進(jìn)行編寫。系統(tǒng)硬件連接圖如下：

    實(shí)現(xiàn)流量自動控制的思路有兩種，一是給出流量的控制信號，經(jīng)過變頻器動作之后，再由實(shí)際的流量傳感器獲得流量值傳給主控計(jì)算機(jī)，由主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較運(yùn)算得出進(jìn)一步的調(diào)整信號再發(fā)給變頻器，變頻器動作后流量進(jìn)一步接近設(shè)定值；這樣特定算法反復(fù)幾次后便達(dá)到設(shè)定值（如圖1）。二是通過實(shí)際試驗(yàn)得出的準(zhǔn)確經(jīng)驗(yàn)值，設(shè)定到計(jì)算機(jī)里面，通過經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行控制也會達(dá)到預(yù)期目的。在這里采用第二種方法，由于通過經(jīng)驗(yàn)值的方法，控制方式簡單，實(shí)現(xiàn)速度快，完全滿足工程要求的控制精度。

    2.1 MSComm控件^[1]

    VC++編寫串口通訊的方法很多，其中利用MSComm（Microsoft Communications Contro1）控件編程非常簡單方便，它是微軟公司開發(fā)的專用通信控件，封裝了串口的所有功能，我們只用其中主要的通信功能就能完成工程需要。

    2.2 串口設(shè)置

    定義串口控件的對象為m_com。
    設(shè)置變頻器通信格式：
    通信設(shè)置：2400，n，8，2
    波特率：2400；無奇偶校驗(yàn)位； 8個數(shù)據(jù)位，2個停止位
    幀的包裝格式：起始位1+數(shù)據(jù)位8+停止位2=11位
    串口初始化為：
    if（m_com.GetPortOpen（））//如果串口打開則關(guān)閉
        m_com.SetPortOpen（FALSE）；
    m_com.SetCommPort（1）；//選擇COM1
    m_com.SetInBufferSize（1024）；
    //設(shè)置輸人緩沖區(qū)的大小1024Bytes
    m_com.SetOutBufferSize（1024）；
    //設(shè)置輸人緩沖區(qū)的大小1024Bytes
    m_com.SetRThreshold（1）；
    //表示有一個字符引發(fā)一個事件
    m_com.SetInputMode（1）；
    //表示為二進(jìn)制輸入
    m_com.SetSettings（"2400，n，8，2"）；
    if（!m_com.GetPortOpen（））
    //打開串口
    m_com.SetPortOpen（TRUE）；
    m_ReceiveData=""；
    //接收通信數(shù)據(jù)的緩沖變量清零

    2.3 發(fā)送數(shù)據(jù)

    在發(fā)送命令的時候嚴(yán)格按照變頻器的協(xié)議進(jìn)行編制；由于通常發(fā)送命令都是按照字符串的形式發(fā)送但是該控件的發(fā)送是VARIANT類型，所以應(yīng)用關(guān)鍵是解決VARIANT與字符串之間的轉(zhuǎn)換問題，包括我們在串口響應(yīng)得到的數(shù)據(jù)的關(guān)鍵也是如此，詳見2.4節(jié)。下面的函數(shù)會說明字符串到VARIANT的轉(zhuǎn)換過程。

    變頻器通訊數(shù)據(jù)包格式為：

    開始：忽略。
    結(jié)束：忽略。
    地址域：0~247，0是廣播式的傳播，正常傳遞的時候返回值也會在地址域?qū)懮献约旱恼咎枴?BR>    功能域：0x03讀操作，Ox06寫操作，響應(yīng)返回如果正常則值相同否則返回0x83且在數(shù)據(jù)域說明原因。
    數(shù)據(jù)域：具體操作值。
    CRC校驗(yàn)：CRC域位于信息的最后，低字節(jié)在前，高字節(jié)居后。在傳送信息的時候最后發(fā)送低字節(jié)。

    把需要發(fā)送的命令以字符串的形式賦給m_SendData程序如下：

    CByteArrav hexdata；//十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)
    b_String2Hex（m_SendData，hexdata）；
    //把字符串轉(zhuǎn)化成十六進(jìn)制并添加上CRC校驗(yàn)位
    m_com.SetOutput（COleVariant（hexdata））；
    //發(fā)送數(shù)據(jù)
    //功能：把字符串轉(zhuǎn)化成十六進(jìn)制并添加上CRC校驗(yàn)位
    int CQBView:: b_String2Hex（CString str，
    CByteArray &senddata）
    {
        int hexdata，lowhexdata；
        int hexdatalen=0；
        int len=str.GetLength（）；
        BYTE a[200]；
        BYTE A，B；
        WORD C，D；
        A=0xFF；
        B=0xFF；
        CString yang；
        CString shan；
        senddata.SetSize（1en/2+8）；
    for（int i=0；i<len；）
    {
        char lstr，hstr=str[i]；
        if（hstr==''）
    {
        i++；continue；
    }
    i++；
    if（i>=len）
        break；
        lstr=str[i]；
        hexdata=ConvertHexChar（hstr）；
        //該函數(shù)是把字符轉(zhuǎn)成十六進(jìn)制
        lowhexdata=ConvertHexChar（1str）；
    if（（hexdata==16）||（1owhexdata==16））
    break；
    else
        hexdata=hexdata*16+lowhexdata；
        i++；
        a[hexdatalen]=hexdata；
        hexdatalen++：
    }
    //CRC_16校驗(yàn)的算法
    for（i=0；i<hexdatlen；i++）
    {
        B=B^a[i]；
        C=A*256+B；
        for（int j=0；j<8；j++）
    }
        D=C&Ox0001；
        C=C≥1；
        if（D）C=C^0xA001；
    }
        A=C/256：
        B=C%256；
    }
    a[i]=B；
    a[i+1]=A；
    hexdatalen=hexdatalen+2；
    for（i=0；i<hexdatalen；i++）
    {
        senddata[i]=（char）a[i]；/* */
        shan.Format（＂%.2x＂，a[i]）；
        yang+=shan；
    }
        yang.MakeUpper（）；
        senddata.SetSize（hexdatalen）；
        return hexdatalen；
    }

    2.4 接收數(shù)據(jù)處理

    接收數(shù)據(jù)要用到串口響應(yīng)的函數(shù)OnOnCommMscomm1（），該函數(shù)時刻響應(yīng)串口的動作，真正從緩沖區(qū)中得到正確數(shù)據(jù)，有兩個難點(diǎn)：一是解決VARIANT轉(zhuǎn)換為字符串類型，二是解決過濾掉不正確的信息。第一個問題的解決方式比較固定，如下例程，過程是VARIANT轉(zhuǎn)換為ColeSafeArray型變量再轉(zhuǎn)換為BYTE型數(shù)組再到CString型變量；而第二個問題的解決方式比較麻煩，因?yàn)槊總€字符都會引起OnOnCommMscomm1（）的響應(yīng)，所以一串完整的信息，往往要執(zhí)行很多次OnOnCommMscomml（）事件，如果在該函數(shù)中進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，那么不固定很難操控并且處理完的數(shù)據(jù)緩沖變量必須清空。所以為了解決這一問題筆者設(shè)了一個定時器，當(dāng)信息串的第一個字符引起響應(yīng)的時候設(shè)置定時器并用一個標(biāo)志封住防止重復(fù)設(shè)置定時器，這樣設(shè)置一個很短的一個時間后在數(shù)據(jù)緩沖變量中累計(jì)的就是一個完整的信息串。為了驗(yàn)證該信息串的正確性可以驗(yàn)證該CRC校驗(yàn)位，但是在這里為了方便理解，在定時函數(shù)中判斷該長度就夠了，判斷正確后再按照通信協(xié)議進(jìn)行提取并處理信息。同時在定時器的函數(shù)里銷毀定時器并且解除對設(shè)置定時器的封存，為接收下一信息串作準(zhǔn)備。

    例程如下：

    void CQBView:: OnOnCommMscomml（）//串口響應(yīng)函數(shù)
    {
        // TODO: Add your control notification handler code here
        //功能：把接收來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字符串的形式
        VARIANT m_input1； ColeSafeArray m_input2；LONG length， i；
        BYTE data [1024]；CString str；
        if（m_com.GetCommEvent（）== 2）
        //響應(yīng)事件為2
        {
        m_input1=m_com.GetInput（）；
        //讀取緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)
        m_input2=m_input1；
        //將VARIANT型變量轉(zhuǎn)換為ColeSafeArrav型變量
        length=m_input2.GetOneDimSize（）；
        //確定數(shù)據(jù)長度
        for（i=0；i<length；i++）
        //將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為BYTE型數(shù)組
        m_input2.GetElement（&i，data+i）；
        for（i=0；i<length；i++）
        //將數(shù)組轉(zhuǎn)換為CString型變量
        {
            char a=* （char*）（data+i）；
            str.Format（＂%02x＂，a）；
            str=str.Right（2）；//取最后三位
            m_ReceiveData+=str；
        }
        m_ReceiveData.MakeUpper（）；//變大寫
    {
        if（b_yangweishan）
    {
            SetTimer（1，100，NULL）；//延時讀取
            b_yangweishan=FALSE；
            //保證一串信息響應(yīng)一次
        }
    }
    void CQBView::OnTimer（UINT nlDEvent）
        //定時函數(shù)
    {
        // TODO: Add your message handler code here and/or call default
        KillTimer（1）；//銷毀定時器
        b_yangweishan=TRUE；//解除封鎖
        if（m_ReceiveData.GetLength（）==12）
        //簡單驗(yàn)證
        {
    //工作區(qū)開始
            Operationl（m_ReceiveData）；
            //提取數(shù)據(jù)
            Operation2（）；//計(jì)算操作1
            Operation3（）；//計(jì)算操作2
            Show（）；//數(shù)據(jù)顯示
    //工作區(qū)結(jié)束
            m_ReceiveData.Empty（）；//數(shù)據(jù)緩沖
    變量清空
    }
    else//不正確的信息
        {
            m_ReceiveData.Empty（）；
        }
    }

    3 應(yīng)用總結(jié)

    根據(jù)不同的通信形式和通信協(xié)議通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，形式大都很類似，上面與變頻器的通信的方法完全可以衍生到PC機(jī)與單片機(jī)、PLC、Modem等智能設(shè)備的通信。對于MSComm控件的屬性還很多，在這里只提到幾項(xiàng)主要的設(shè)置，對串口的操作MSComm完全可以勝任，而且屏蔽掉了底層函數(shù)的編寫為程序員省了很多時間，且該控件并不局限于CFormView和CDialog類里面應(yīng)用，它完全可以在一般的框架里面應(yīng)用，只是把綁定方式復(fù)雜些。筆者利用MSComm控件開發(fā)的全自動式標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)定系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，并且整體的性價比比較好，在標(biāo)定過程當(dāng)中相對時間短、運(yùn)行成本低，對生產(chǎn)效率和效益起到很大的積極作用。

    參考文獻(xiàn)

    [1]李現(xiàn)勇.Visual C++串口通信技術(shù)與工程實(shí)踐[M .北京：人民郵電出版社，2002