基于MCGS的開(kāi)關(guān)柜母線溫度隔離監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

周偉

摘 要

本設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，通過(guò)無(wú)線測(cè)溫的方式，實(shí)現(xiàn)了高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)溫度數(shù)據(jù)的自動(dòng)化測(cè)量，很好的解決了在高電壓大磁場(chǎng)環(huán)境下，開(kāi)關(guān)溫度在線檢測(cè)困難的問(wèn)題；開(kāi)發(fā)的適用于特殊工況下的溫度測(cè)量裝置能夠以紅外無(wú)線傳輸方式實(shí)現(xiàn)了高壓側(cè)與低壓側(cè)的電氣隔離。

【關(guān)鍵詞】MCGS 開(kāi)關(guān)柜 母線 溫度

在整個(gè)供配電系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)柜是最重要的環(huán)節(jié)之一，其運(yùn)行的安全性直接關(guān)系著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。由于開(kāi)關(guān)柜一般為密閉裝置，散熱條件差，再加上用電設(shè)備長(zhǎng)期滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致發(fā)熱量過(guò)大，熱積累加劇，從而引發(fā)破壞柜內(nèi)設(shè)備絕緣部件甚至短路、火災(zāi)等重大安全生產(chǎn)事故。如何便捷、有效地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)母線溫度便成了電力工程技術(shù)人員所共同面臨的時(shí)代課題。

1 系統(tǒng)的工作原理

本系統(tǒng)中采用接觸式安裝溫度傳感器用以測(cè)量母線發(fā)熱點(diǎn)溫度，溫度測(cè)量部分安裝在母排上，負(fù)責(zé)采集對(duì)應(yīng)測(cè)溫點(diǎn)的溫度值，溫度數(shù)據(jù)從測(cè)溫單電機(jī)的串口發(fā)送端（P3.1）送到紅外編碼/譯碼器MCP2120，由它將信號(hào)編碼調(diào)制后送低功率紅外收發(fā)模塊TFDU4100通過(guò)紅外光傳給系統(tǒng)下位機(jī)模塊中的TFDU4100，系統(tǒng)下位機(jī)模塊中的TFDU4100接收到紅外信號(hào)后將其送過(guò)與之相連接的紅外編碼/譯碼器MCP2120，解調(diào)譯碼后送給下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)下位機(jī)模塊能夠同時(shí)接收多個(gè)溫度數(shù)據(jù)，它通過(guò)無(wú)線方式收集各測(cè)溫點(diǎn)的溫度數(shù)值，并采用RS-485總線的主從結(jié)構(gòu)方式接受上位機(jī)輪詢，將數(shù)據(jù)上傳給作為主機(jī)的上位PC機(jī)，接受上位機(jī)的控制命令及溫度限值；同時(shí)又能夠處理接受的紅外無(wú)線溫度數(shù)據(jù)、顯示母線溫度并能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警。上位機(jī)采用MCGS組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)RS—485總線集中監(jiān)管整個(gè)系統(tǒng)、發(fā)布控制命令、輪詢溫度值、處理保存并打印數(shù)據(jù)等。其工作過(guò)程如圖1所示。

2 系統(tǒng)的硬件部分

從系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能的角度將硬件部分劃分為幾個(gè)具有相對(duì)完整功能的模塊：測(cè)溫及傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊。其中測(cè)溫及傳輸模塊由以底層單片機(jī)、紅外編碼/譯碼器、紅外收發(fā)模塊構(gòu)成，完成溫度的接觸式采集和紅外無(wú)線傳輸功能；數(shù)據(jù)處理和通信模塊則是由上位機(jī)、RS-485總線網(wǎng)絡(luò)和下位單片機(jī)共同組成的主從分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

2.1 測(cè)溫及傳輸模塊

測(cè)溫及傳輸模塊硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。主要用來(lái)檢測(cè)結(jié)點(diǎn)溫度并通過(guò)紅外方式無(wú)線發(fā)送給通訊層中數(shù)據(jù)處理模塊。所用主要元器件有DS18B20、紅外收發(fā)裝置、AT89C52單片機(jī)及外圍電路配套的電阻、電容等。其中，紅外收發(fā)裝置硬件接口方式如圖2所示。

2.2 通訊層硬件設(shè)計(jì)

通訊層的核心處理器是AT89C52單片機(jī)系統(tǒng)，它通過(guò)RS—485總線與上位機(jī)通信，同時(shí)通過(guò)紅外方式收集對(duì)應(yīng)底層采集設(shè)備的溫度數(shù)值。在硬件設(shè)計(jì)上，該層中單片機(jī)與紅外收發(fā)設(shè)備的硬件聯(lián)接方式與測(cè)溫及傳輸模塊中類似，與上位機(jī)通過(guò)485總線實(shí)現(xiàn)通信。

2.3 上位機(jī)串口通信的硬件設(shè)計(jì)

為了配合本系統(tǒng)測(cè)溫裝置和上位PC機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)中選擇無(wú)源轉(zhuǎn)換器MWE485C，實(shí)現(xiàn)RS-232/RS-485信號(hào)轉(zhuǎn)換。該產(chǎn)品是由武漢鴻偉光電技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的一款性價(jià)比較高的信號(hào)轉(zhuǎn)換器，使用時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)DB9孔串口與計(jì)算機(jī)的串口直接連接，接線端子中A+和B-與RS485中對(duì)應(yīng)連線即可。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括用于測(cè)溫傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理模塊的單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)及用戶監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)兩大部分。

3.1 單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)

由于本系統(tǒng)中最底層和通訊層所選用的均為AT89C52單片機(jī)，所以軟件設(shè)計(jì)部分的主要子程序包括溫度測(cè)量、信號(hào)發(fā)射、信號(hào)接收、串口通信等內(nèi)容。其中最底層單片機(jī)承擔(dān)的主要是溫度測(cè)量和無(wú)線發(fā)送溫度數(shù)值的功能，程序編寫(xiě)比較簡(jiǎn)單，不再贅述，下面主要介紹一下通信層單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)。

通信單片機(jī)作為PC機(jī)的下位機(jī)，它承擔(dān)了兩個(gè)方面的工作：一是采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)單片機(jī)通過(guò)紅外傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)并保存在片內(nèi)自建的存儲(chǔ)區(qū)；二是將這些數(shù)據(jù)通過(guò)串行口，用中斷的方式發(fā)送個(gè)PC機(jī)。

通信單片機(jī)向采集器要數(shù)的發(fā)送數(shù)據(jù)格式為：“！”+ID+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度+“#”，接收數(shù)據(jù)格式為“！”+ID+溫度數(shù)據(jù)（6字節(jié)）+“#” ，其中6字節(jié)溫度數(shù)據(jù)依次為A相溫度值低字節(jié)、A相溫度值高字節(jié)、B相溫度值低字節(jié)、B相溫度值高字節(jié)、C相溫度值低字節(jié)、C相溫度值高字節(jié)。通信單片機(jī)按發(fā)送格式通過(guò)紅外循環(huán)發(fā)送，采集器接收到后先驗(yàn)證ID號(hào)，通過(guò)驗(yàn)證的采集器向通信單片機(jī)按“！”+ID+溫度數(shù)據(jù)（6字節(jié)）+“#”的格式發(fā)送數(shù)據(jù)。

通信單片機(jī)接收后先驗(yàn)證開(kāi)始符是“！”還是“*”（因?yàn)镻C機(jī)的發(fā)送開(kāi)始符是“*” ，采集器發(fā)送開(kāi)始符是“！” ），然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。程序流程圖如圖3和圖4所示。

3.2 監(jiān)控軟件

溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主機(jī)軟件采用MCGS組態(tài)軟件。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)組態(tài)設(shè)計(jì)思想，從最大程度地方便用戶的角度開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，在保證功能全面實(shí)用、性能安全可靠的基礎(chǔ)上，盡可能做到智能式操作要求。監(jiān)控軟件功能結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

對(duì)上述功能加以區(qū)分整合，從功能角度將用戶監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)分解為兩塊內(nèi)容：以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)控報(bào)警及現(xiàn)場(chǎng)記錄為開(kāi)發(fā)目標(biāo)的組態(tài)設(shè)計(jì)和以獲取下位機(jī)溫度數(shù)據(jù)、向下位機(jī)發(fā)送命令及溫度限值為開(kāi)發(fā)目標(biāo)的單片機(jī)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件開(kāi)發(fā)。

3.2.1 組態(tài)設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)交互，本系統(tǒng)將界面設(shè)計(jì)成多窗口模式，分別為：封面、監(jiān)控界面窗口、溫度記錄窗口、報(bào)警記錄窗口、歷史溫度曲線窗口及歷史溫度表格窗口等6個(gè)功能性窗口，同時(shí)根據(jù)對(duì)系統(tǒng)工藝流程的分析，我們?cè)贛CGS 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建了78個(gè)變量對(duì)象，其中開(kāi)關(guān)量8個(gè)，數(shù)值量62個(gè)，字符量7個(gè)，組對(duì)象1個(gè)。endprint

（1）監(jiān)控界面。

該界面顯示了高壓開(kāi)關(guān)柜中的母線連接情況，主要用來(lái)監(jiān)控多臺(tái)開(kāi)關(guān)柜中母線實(shí)時(shí)溫度情況以及所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)中各相溫度超上限報(bào)警情況，如果檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定的報(bào)警上限，該相對(duì)應(yīng)的報(bào)警指示燈將由綠色變成紅色警示用戶。如圖6所示。

（2）溫度記錄。

由于溫度是大慣性量變化緩慢，普遍設(shè)定輪詢時(shí)間為5S，但是在組態(tài)環(huán)境中，這個(gè)值用戶可以進(jìn)行修改，修改范圍為1～30S。每一次輪詢得到的溫度值直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)中，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)布到各界面顯示。本系統(tǒng)提供了對(duì)每個(gè)站點(diǎn)中每相溫度的“歷史溫度報(bào)表”、“歷史溫度曲線”和“實(shí)時(shí)溫度曲線”三種查詢功能。

（3）報(bào)警記錄。

本系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分：報(bào)警輸出、實(shí)時(shí)報(bào)警信息及歷史報(bào)警記錄。

其中報(bào)警上限值系統(tǒng)初始化時(shí)默認(rèn)設(shè)定為35，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定，點(diǎn)擊圖中“完成”按鈕即可。實(shí)現(xiàn)這一功能的方法是在MCGS運(yùn)行策略中的循環(huán)策略中添加如下腳本程序：

！SetAlmValue（ad01，設(shè)定值，3 ）

…………

！SetAlmValue（cd14，設(shè)定值，3 ）

其中：ad1，ad2，……，cd14是報(bào)警對(duì)象，“設(shè)定值”是定義在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)值型對(duì)象，3是設(shè)定的報(bào)警類型為上限報(bào)警。語(yǔ)句的含義是將對(duì)應(yīng)報(bào)警對(duì)象的報(bào)警上限值修改為設(shè)定值。

3.2.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的開(kāi)發(fā)

進(jìn)行MCGS設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程，就是依據(jù)設(shè)備特性及含義設(shè)定5個(gè)屬性并對(duì)8個(gè)方法功能的編程過(guò)程。

（1）屬性接口的設(shè)定。

屬性：DevType=1 表示設(shè)備的類型為子設(shè)備

屬性：DevStyle=1表示設(shè)備的類別串口父設(shè)備對(duì)應(yīng)的子設(shè)備

屬性：DevChannel=42表示設(shè)備的通道個(gè)數(shù)42個(gè)

屬性：DevBaseIO=0表示設(shè)備所用IO的基地址為0

屬性：DevIONumber=0 表示設(shè)備所用IO地址的個(gè)數(shù)為0

（2）串口函數(shù)設(shè)計(jì)。

通用串口父設(shè)備提供的標(biāo)準(zhǔn)串口讀寫(xiě)函數(shù)有以下三個(gè)：

ComOutDat //把數(shù)據(jù)寫(xiě)入串行端口并輸出到子設(shè)備

ComInDat//從串行端口中讀取數(shù)據(jù)

Comoutindat//通過(guò)串口發(fā)送讀數(shù)據(jù)的命令， 并接收返回?cái)?shù)據(jù)。

程序編寫(xiě)如下：

Public Function FetchDataFormComm （ By VallngCheck Flag As Long，ob jCommParent As Object， strMcgsOrder As String， strMcgsData As String） As Long

Dim bytExdata（ 0 To 1023 ）As Byte

lngReadLen = objCommParent. comoutindat（bytExdata （ ） ， Len （ strMcgsOrder） ， 0， 86， 35， 1000）

For lngIndex = 0 To lngReadLen - 1

strMcgsData= strMcgsData+ Chr（bytExdata （ lngIndex） ）

Next lngIndex

（3）接口函數(shù)設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)的通訊格式為：開(kāi)始符 “*” + 通道號(hào)+ 數(shù)據(jù)+ 結(jié)束符“！”，部分程序如下：

Dim strMcgsOrder As String

strMcgsOrder= CStr（lngDevChannel） + CStr（asngDataValue （lngDevChannel） ） + "！ " //以字符串形式存放打包后的數(shù)據(jù)， 用于串口函數(shù)中調(diào)用，并規(guī)定字符串格式；

調(diào)用串口通訊函數(shù)：

lngReturn = FetchDataFormComm（0， m _ ob jCommParen t， strMcgsOrder， strMcgsData） //把從串口讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包存放到通道中；

For i = 0 To 5

asngDataValue（i）=Left（Str（ExdataByte（3+2i）*16+ExdataByte（2+2i）/16+（ExdataByte（2+2i）Mod 16）$0.0625），5）∥轉(zhuǎn)換讀取的溫度值，i為通道號(hào)；

4 總結(jié)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)上硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、精確度高、實(shí)時(shí)性好、價(jià)格成本合理，能夠?qū)崿F(xiàn)從監(jiān)控室到工作現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)障礙對(duì)接，同時(shí)，其高安全性的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所特有的數(shù)據(jù)曲線記錄分析功能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行故障的預(yù)測(cè)預(yù)防有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉全越，蕭寶謹(jǐn)，高文海.電力線路溫度采集及數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008.

[2]費(fèi)萬(wàn)民等.高壓開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)和母線溫度在線檢測(cè)及監(jiān)視系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004.

[3]張文明.組態(tài)軟件控制技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[4]王曉光，鄭萍，馬巧娟，王玉飛，張建剛.基于MCGS的51系列單片機(jī)通用驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)[J].儀器與傳感器技術(shù)，2010.

作者單位

江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程系 江蘇省句容市 212400endprint

（1）監(jiān)控界面。

該界面顯示了高壓開(kāi)關(guān)柜中的母線連接情況，主要用來(lái)監(jiān)控多臺(tái)開(kāi)關(guān)柜中母線實(shí)時(shí)溫度情況以及所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)中各相溫度超上限報(bào)警情況，如果檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定的報(bào)警上限，該相對(duì)應(yīng)的報(bào)警指示燈將由綠色變成紅色警示用戶。如圖6所示。

（2）溫度記錄。

由于溫度是大慣性量變化緩慢，普遍設(shè)定輪詢時(shí)間為5S，但是在組態(tài)環(huán)境中，這個(gè)值用戶可以進(jìn)行修改，修改范圍為1～30S。每一次輪詢得到的溫度值直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)中，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)布到各界面顯示。本系統(tǒng)提供了對(duì)每個(gè)站點(diǎn)中每相溫度的“歷史溫度報(bào)表”、“歷史溫度曲線”和“實(shí)時(shí)溫度曲線”三種查詢功能。

（3）報(bào)警記錄。

本系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分：報(bào)警輸出、實(shí)時(shí)報(bào)警信息及歷史報(bào)警記錄。

其中報(bào)警上限值系統(tǒng)初始化時(shí)默認(rèn)設(shè)定為35，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定，點(diǎn)擊圖中“完成”按鈕即可。實(shí)現(xiàn)這一功能的方法是在MCGS運(yùn)行策略中的循環(huán)策略中添加如下腳本程序：

！SetAlmValue（ad01，設(shè)定值，3 ）

…………

！SetAlmValue（cd14，設(shè)定值，3 ）

其中：ad1，ad2，……，cd14是報(bào)警對(duì)象，“設(shè)定值”是定義在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)值型對(duì)象，3是設(shè)定的報(bào)警類型為上限報(bào)警。語(yǔ)句的含義是將對(duì)應(yīng)報(bào)警對(duì)象的報(bào)警上限值修改為設(shè)定值。

3.2.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的開(kāi)發(fā)

進(jìn)行MCGS設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程，就是依據(jù)設(shè)備特性及含義設(shè)定5個(gè)屬性并對(duì)8個(gè)方法功能的編程過(guò)程。

（1）屬性接口的設(shè)定。

屬性：DevType=1 表示設(shè)備的類型為子設(shè)備

屬性：DevStyle=1表示設(shè)備的類別串口父設(shè)備對(duì)應(yīng)的子設(shè)備

屬性：DevChannel=42表示設(shè)備的通道個(gè)數(shù)42個(gè)

屬性：DevBaseIO=0表示設(shè)備所用IO的基地址為0

屬性：DevIONumber=0 表示設(shè)備所用IO地址的個(gè)數(shù)為0

（2）串口函數(shù)設(shè)計(jì)。

通用串口父設(shè)備提供的標(biāo)準(zhǔn)串口讀寫(xiě)函數(shù)有以下三個(gè)：

ComOutDat //把數(shù)據(jù)寫(xiě)入串行端口并輸出到子設(shè)備

ComInDat//從串行端口中讀取數(shù)據(jù)

Comoutindat//通過(guò)串口發(fā)送讀數(shù)據(jù)的命令， 并接收返回?cái)?shù)據(jù)。

程序編寫(xiě)如下：

Public Function FetchDataFormComm （ By VallngCheck Flag As Long，ob jCommParent As Object， strMcgsOrder As String， strMcgsData As String） As Long

Dim bytExdata（ 0 To 1023 ）As Byte

lngReadLen = objCommParent. comoutindat（bytExdata （ ） ， Len （ strMcgsOrder） ， 0， 86， 35， 1000）

For lngIndex = 0 To lngReadLen - 1

strMcgsData= strMcgsData+ Chr（bytExdata （ lngIndex） ）

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（3）接口函數(shù)設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)的通訊格式為：開(kāi)始符 “*” + 通道號(hào)+ 數(shù)據(jù)+ 結(jié)束符“！”，部分程序如下：

Dim strMcgsOrder As String

strMcgsOrder= CStr（lngDevChannel） + CStr（asngDataValue （lngDevChannel） ） + "！ " //以字符串形式存放打包后的數(shù)據(jù)， 用于串口函數(shù)中調(diào)用，并規(guī)定字符串格式；

調(diào)用串口通訊函數(shù)：

lngReturn = FetchDataFormComm（0， m _ ob jCommParen t， strMcgsOrder， strMcgsData） //把從串口讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包存放到通道中；

For i = 0 To 5

asngDataValue（i）=Left（Str（ExdataByte（3+2i）*16+ExdataByte（2+2i）/16+（ExdataByte（2+2i）Mod 16）$0.0625），5）∥轉(zhuǎn)換讀取的溫度值，i為通道號(hào)；

4 總結(jié)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)上硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、精確度高、實(shí)時(shí)性好、價(jià)格成本合理，能夠?qū)崿F(xiàn)從監(jiān)控室到工作現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)障礙對(duì)接，同時(shí)，其高安全性的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所特有的數(shù)據(jù)曲線記錄分析功能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行故障的預(yù)測(cè)預(yù)防有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉全越，蕭寶謹(jǐn)，高文海.電力線路溫度采集及數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008.

[2]費(fèi)萬(wàn)民等.高壓開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)和母線溫度在線檢測(cè)及監(jiān)視系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004.

[3]張文明.組態(tài)軟件控制技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[4]王曉光，鄭萍，馬巧娟，王玉飛，張建剛.基于MCGS的51系列單片機(jī)通用驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)[J].儀器與傳感器技術(shù)，2010.

作者單位

江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程系 江蘇省句容市 212400endprint

（1）監(jiān)控界面。

該界面顯示了高壓開(kāi)關(guān)柜中的母線連接情況，主要用來(lái)監(jiān)控多臺(tái)開(kāi)關(guān)柜中母線實(shí)時(shí)溫度情況以及所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)中各相溫度超上限報(bào)警情況，如果檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定的報(bào)警上限，該相對(duì)應(yīng)的報(bào)警指示燈將由綠色變成紅色警示用戶。如圖6所示。

（2）溫度記錄。

由于溫度是大慣性量變化緩慢，普遍設(shè)定輪詢時(shí)間為5S，但是在組態(tài)環(huán)境中，這個(gè)值用戶可以進(jìn)行修改，修改范圍為1～30S。每一次輪詢得到的溫度值直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)中，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)布到各界面顯示。本系統(tǒng)提供了對(duì)每個(gè)站點(diǎn)中每相溫度的“歷史溫度報(bào)表”、“歷史溫度曲線”和“實(shí)時(shí)溫度曲線”三種查詢功能。

（3）報(bào)警記錄。

本系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分：報(bào)警輸出、實(shí)時(shí)報(bào)警信息及歷史報(bào)警記錄。

其中報(bào)警上限值系統(tǒng)初始化時(shí)默認(rèn)設(shè)定為35，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定，點(diǎn)擊圖中“完成”按鈕即可。實(shí)現(xiàn)這一功能的方法是在MCGS運(yùn)行策略中的循環(huán)策略中添加如下腳本程序：

！SetAlmValue（ad01，設(shè)定值，3 ）

…………

！SetAlmValue（cd14，設(shè)定值，3 ）

其中：ad1，ad2，……，cd14是報(bào)警對(duì)象，“設(shè)定值”是定義在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)值型對(duì)象，3是設(shè)定的報(bào)警類型為上限報(bào)警。語(yǔ)句的含義是將對(duì)應(yīng)報(bào)警對(duì)象的報(bào)警上限值修改為設(shè)定值。

3.2.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的開(kāi)發(fā)

進(jìn)行MCGS設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程，就是依據(jù)設(shè)備特性及含義設(shè)定5個(gè)屬性并對(duì)8個(gè)方法功能的編程過(guò)程。

（1）屬性接口的設(shè)定。

屬性：DevType=1 表示設(shè)備的類型為子設(shè)備

屬性：DevStyle=1表示設(shè)備的類別串口父設(shè)備對(duì)應(yīng)的子設(shè)備

屬性：DevChannel=42表示設(shè)備的通道個(gè)數(shù)42個(gè)

屬性：DevBaseIO=0表示設(shè)備所用IO的基地址為0

屬性：DevIONumber=0 表示設(shè)備所用IO地址的個(gè)數(shù)為0

（2）串口函數(shù)設(shè)計(jì)。

通用串口父設(shè)備提供的標(biāo)準(zhǔn)串口讀寫(xiě)函數(shù)有以下三個(gè)：

ComOutDat //把數(shù)據(jù)寫(xiě)入串行端口并輸出到子設(shè)備

ComInDat//從串行端口中讀取數(shù)據(jù)

Comoutindat//通過(guò)串口發(fā)送讀數(shù)據(jù)的命令， 并接收返回?cái)?shù)據(jù)。

程序編寫(xiě)如下：

Public Function FetchDataFormComm （ By VallngCheck Flag As Long，ob jCommParent As Object， strMcgsOrder As String， strMcgsData As String） As Long

Dim bytExdata（ 0 To 1023 ）As Byte

lngReadLen = objCommParent. comoutindat（bytExdata （ ） ， Len （ strMcgsOrder） ， 0， 86， 35， 1000）

For lngIndex = 0 To lngReadLen - 1

strMcgsData= strMcgsData+ Chr（bytExdata （ lngIndex） ）

Next lngIndex

（3）接口函數(shù)設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)的通訊格式為：開(kāi)始符 “*” + 通道號(hào)+ 數(shù)據(jù)+ 結(jié)束符“！”，部分程序如下：

Dim strMcgsOrder As String

strMcgsOrder= CStr（lngDevChannel） + CStr（asngDataValue （lngDevChannel） ） + "！ " //以字符串形式存放打包后的數(shù)據(jù)， 用于串口函數(shù)中調(diào)用，并規(guī)定字符串格式；

調(diào)用串口通訊函數(shù)：

lngReturn = FetchDataFormComm（0， m _ ob jCommParen t， strMcgsOrder， strMcgsData） //把從串口讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包存放到通道中；

For i = 0 To 5

asngDataValue（i）=Left（Str（ExdataByte（3+2i）*16+ExdataByte（2+2i）/16+（ExdataByte（2+2i）Mod 16）$0.0625），5）∥轉(zhuǎn)換讀取的溫度值，i為通道號(hào)；

4 總結(jié)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)上硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、精確度高、實(shí)時(shí)性好、價(jià)格成本合理，能夠?qū)崿F(xiàn)從監(jiān)控室到工作現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)障礙對(duì)接，同時(shí)，其高安全性的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所特有的數(shù)據(jù)曲線記錄分析功能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行故障的預(yù)測(cè)預(yù)防有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉全越，蕭寶謹(jǐn)，高文海.電力線路溫度采集及數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008.

[2]費(fèi)萬(wàn)民等.高壓開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)和母線溫度在線檢測(cè)及監(jiān)視系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004.

[3]張文明.組態(tài)軟件控制技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[4]王曉光，鄭萍，馬巧娟，王玉飛，張建剛.基于MCGS的51系列單片機(jī)通用驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)[J].儀器與傳感器技術(shù)，2010.

作者單位

江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程系 江蘇省句容市 212400endprint