基于ＲＳ－２３２數據自動采集系統

摘要:該文介紹了如何利用RS-232通信實現集散系統(DCS)所涉及的工業控制參數自動進入信息網局域網中，實現工業數據共享。

關鍵詞:集散系統;RS-232;μXL;MSComm控件;網局域

中圖分類號:TP391 文獻標識碼: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鉛鋅密閉鼓風爐冶煉，分為燒結、鼓風爐熔煉兩大工藝環節，其中燒結主要是為鼓風爐熔煉提供合格的燒結塊。μXL在這兩個環節中有廣泛應用，隨著生產高速發展，也伴隨著信息網絡、工業自動化的高速發展，形成了韶冶μXL應用所涉及的過程控制工藝參數龐大數據，本文就如何利用RS-232通信做到集散系統(DCS)所涉及的工業控制參數自動進入信息網局域網中，實現工藝數據共享，為指導生產創造條件。

2 關鍵技術

2.1 μXL通迅功能

μXL系統是以操作站為中心，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總線等構成，與信息網局域網做數據交換主要是通過μX操作站(MOPL)上的RS81模塊的RS-232實現。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，根據需要對通信參數與通信數據進行定義。

2.2 MOXA NPORT DE-311串口聯網設備

MOXA NPORT DE-311可讓串口設備聯網，并在網絡中斷回復后可自動恢復連接，具有簡易的設定程序及遠程管理。此串口是9針接頭接出，其特點是支持自適應10/100 Mbps 以太網界面、提供安全設置，預防未經授權者的侵入、完全兼容 Ethernet 和 TCP/IP 協議、支持PComm 函數庫，編程容易等。

2.3 RS-232通信

串口在系統控制領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與通信工業中應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，采用標準的25芯插頭座(DB-25)。除此之處，目前廣泛應用的還有一種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) 通信參數定義:

根據μXL 和MOXA NPORT DE-311RS-232的通信協議，制定符合實際的通信參數。

數據位:8位

停止位:1位

波特率:4800

奇偶校驗:無奇偶校驗

3) 通信數據定義:

μXL能接收的數據信息以“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 系統設計

3.1 系統組成

利用在以太網的網絡終端配置MOXA NPORT DE-311串口聯網設備，結合μXL通信軟件包，在Visual Basic6.0開發數據采集軟件，將工藝參數推入SQL數據庫中，系統框圖如圖1所示。

3.2 軟件設計

3.2.1 設計原理

數據采集網絡終端作為傳送與接收數據的主機，當經過MOXA NPORT DE-311串口設備發送包含工藝參數位號的字符串，如“G01 TG 3 PI-6706，PV PI-6406，PV SI-6701，PV”， μXL接收后，由其系統提供通信軟件包，返回包含工藝測點值的字符串，經采集軟件分析處理，結查推入SQL數據庫中。

3.2.2 功能與實現方法

系統的主要功能包括:系統初始化、發送數據、接收數據分析、數據寫入。

1) 系統初始化:

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μXL、II燒結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燒結停止數據采集\"

Err.Clear

Else

pubScan11 = True

End If

…

2) 發送數據:

首先根據SQL數據庫有關工業位號說明表，形成以\"G01 TG \"開頭字符串數組，然后將字符的值賦予MSComm控件的Output屬性，圖3是關于I燒結程序流程。

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燒結發送命令行(\" pubi1 \"): \" pubstr11(pubi1)

…

3) 接收數據分析及寫入:

讀取輸入緩存區，按長度與小數點位數截取字符，根據發送數據形成字段名數組順序，用Update命令更新SQL數據庫，以下是關于I燒結相關核心代碼:

…

pubin = Me.Comm11.Input

oFile.WriteLine Now \"I燒結接收數據串(\" 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 結論

用RS-232通信方式實現μXL與網絡聯接，完成工業數據自動采集，可以節約投入，就能達到預期效果。并通過管理信息網絡做到實時數據共享，在局域網上以工藝流程圖形式隨時可了解各工業點生產過程參數及生產狀況，這樣生產技術及管理人員可以方便、快捷了解生產，并能節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.高速數據采集系統的原理與應用[M].北京:人民郵電出版社，1995.

[2] 王文武.基于FPGA和DSP的并行數據采集系統的設計[J].微計算機信息，2004，20(11):68-69.

[3] 楊志方.基于FPGA 的多路高速數據采集系統的實現[J].武漢化工學院學報，2006，28(3):58-61.

[4] 林悼華，蔣梁中.一個單片機串行數據采集及傳輸模塊的設計[J].微計算機信息，2006，10(2):229-231.