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        基于Delphi的AI儀表上位機控制軟件的編制

        更新時(shí)間:2017-10-09      點(diǎn)擊次數:2136

        廈門(mén)宇電公司的AI系列儀表在工業(yè)現場(chǎng)應用廣泛,但關(guān)于使用Delphi開(kāi)發(fā)AI儀表的監控軟件的資料卻很少,本文根據自己對AI儀表上位機監控軟件的開(kāi)發(fā)經(jīng)歷,詳細介紹了基于Delphi開(kāi)發(fā)AI儀表通用程序的過(guò)程,其中包括對于A(yíng)I儀表數據的讀寫(xiě)的程序介紹以及在數據讀寫(xiě)過(guò)程應注意的一些問(wèn)題。

        關(guān)鍵詞:Delphi AI儀表 串行通訊

            引言:廈門(mén)宇電公司的AI系列儀表具有功能強大,操作簡(jiǎn)單,控制性能好等特點(diǎn),并已在工業(yè)現場(chǎng)得到了廣泛的應用。然而儀表在實(shí)際的工業(yè)應用中,往往需要利用計算機對其所采集的數據進(jìn)行讀取、保存,以及對于儀表自身參數進(jìn)行讀取與設定。為此宇電公司為用戶(hù)提供了AI系列儀表的串行通訊接口模塊,安裝此模塊后,用戶(hù)能夠方便地通過(guò)計算機232口實(shí)現與儀表的數據交換。本文就AI-708P儀表作為范例,詳細介紹如何利用Delphi開(kāi)發(fā)AI系列儀表的上位機監控軟件。

        1.具體實(shí)現

            AI儀表是通過(guò)計算機串口與計算機連接的,其具有自己的串行通訊協(xié)議,軟件可以根據此通訊協(xié)議實(shí)現對儀表的數據讀取與設定,以及對儀表狀態(tài)的讀取與設定。網(wǎng)上對于A(yíng)I儀表通訊程序的例程多為VB編制,并且程序較為簡(jiǎn)單,功能較為單一,不利于二次對儀表進(jìn)行全面開(kāi)發(fā)。在此筆者自己針對708P型溫度控制器編制了一個(gè)AI儀表的上位機監控軟件以實(shí)現計算機對AI儀表監控。本文根據自己的開(kāi)發(fā)經(jīng)歷,詳細介紹了基于delphi開(kāi)發(fā)AI儀表上位機通用程序的開(kāi)發(fā)全過(guò)程,以及在開(kāi)發(fā)過(guò)程中所應注意的一些事項。
        1.1程序功能介紹
            本軟件為AI儀表通用監控軟件,其包括以下功能:
        1. AI儀表檢測與識別
        2. AI儀表參數的讀取與設定
        3. AI儀表的狀態(tài)讀取與設定
        在下面將對以上功能的實(shí)現作相應介紹。
        1.2功能實(shí)現
            在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,為了縮短開(kāi)發(fā)周期,軟件中使用了第三方控件SPCOMM實(shí)現串行通訊功能,當然如果讀者感興趣可以自己嘗試使用WINDOWS API函數自行編制此功能,對于WINDOWS API函數以及控件SPCOMM的使用方法,在本文中不作介紹,讀者可以參看相關(guān)資料。在介紹程序功能前必須先說(shuō)明兩個(gè)過(guò)程:
            A. 讀儀表參數過(guò)程TAI.ReadData(var msg: TMessage)程序代碼如下:
        var
        NO1,NO2,NO3,NO4,NO5,NO6,NO7,NO8:Cardinal;

        s : string;
        p : PChar;
        begin
        NO1 := 128 + msg.WParam;//對于讀數據過(guò)程WParam保存要讀儀表的地址
        NO2 := NO1;
        NO3 := 82;
        NO4 := msg.LParam; //對于讀數據過(guò)程LParam保存要讀的參數的參數地址
        NO5 := 0;
        NO6 := 0;
        NO7 := 82 + msg.WParam;
        NO8 := msg.LParam; 
        s := chr(NO1)+chr(NO2)+chr(NO3)+chr(NO4)+chr(NO5)+chr(NO6)+chr(NO7)+chr(NO8);
        p := PChar(s);
        Comm1.WriteCommData(p,Length(s));
        end;
            B. 寫(xiě)儀表參數過(guò)程TAI.SetData(var msg: TMessage) 程序代碼如下:
        var
        NO1,NO2,NO3,NO4,NO5,NO6,NO7,NO8:Integer;

        s:string;
        p:PChar;
        begin
        NO1 := 128 + Meter_Addr;// Meter_Addr為全局變量,保存儀表地址
        NO2 := NO1;
        NO3 := 67;
        NO4 := msg.WParam;//對于寫(xiě)過(guò)程WParam保存要寫(xiě)參數的參數地址

        NO5 := (msg.LParam mod 256);// 對于寫(xiě)過(guò)程LParam保存要寫(xiě)參數值
        NO6 := (msg.LParam div 256);
        NO7 := ((67 + Meter_Addr + msg.LParam + msg.WParam *256) mod 256);
        NO8 := ((67 + Meter_Addr + msg.LParam + msg.WParam *256) div 256);
        s := chr(NO1)+chr(NO2)+chr(NO3)+chr(NO4)+chr(NO5)+chr(NO6)+chr(NO7)+chr(NO8);
        p := PChar(s);
        Comm1.WriteCommData(p,Length(s));
        end;
            在程序中定義兩個(gè)消息常量:
        WM_Set = WM_USER + 100
        WM_Read = WM_USER + 200
            通過(guò)發(fā)送以上兩個(gè)消息并附帶相應的參數,實(shí)現對以上兩個(gè)過(guò)程的調用,從而實(shí)現對消息對儀表數據的讀取與設定。以上兩個(gè)過(guò)程按照AI儀表通訊協(xié)議,計算出每一位發(fā)送的數據,然后組合成字符串,一次性發(fā)送給儀表。每個(gè)參數代表的意義見(jiàn)程序解釋。
        1.2.1 AI儀表檢測
            在實(shí)際應用中,計算機往往不止連接一個(gè)儀表,所以需要對不同地址儀表進(jìn)行檢索和識別:
            對于儀表檢索是通過(guò)對地址的辨識實(shí)現的,利用AI通訊協(xié)議的讀動(dòng)作讀取不同地址的儀表的地址參數,如果此時(shí)會(huì )返回值,并且其讀回的數據與發(fā)送所設定的地址變量值相等,則確定檢索到此地址的儀表,并添加到儀表隊列中。
            對于儀表的識別即對已存在的儀表的識別的,即儀表必須有其明確且獨立的地址。識別儀表關(guān)鍵在識別儀表的段數(單段或多段),對于不同段數的儀表,其某些參數地址所對應的參數意義有所不同。在軟件中是通過(guò)讀取一個(gè)固定參數地址的數據實(shí)現的,比如說(shuō):對于多段儀表來(lái)說(shuō),讀取某一段的數據時(shí)(其參數地址通常都會(huì )大于25),儀表會(huì )返回相應參數地址的返回值,然而對于單段儀表,向該地址發(fā)送數據儀表并不會(huì )作任何反應。
        1.2.2 AI儀表參數讀取
            軟件能夠讀取儀表內所有可讀取的數據,包括采集的數據、控制數據以及對儀表的設定。自動(dòng)識別小數點(diǎn)位數,按儀表表盤(pán)顯示格式顯示讀取的數據。對于儀表的讀取過(guò)程實(shí)現可以參看以上的ReadData過(guò)程以及宇電的儀表通訊協(xié)議。需要指出的是在讀取過(guò)程中需要注意對某些特殊數據的處理,其中包括小數點(diǎn)的處理以及負數的處理。
        A. 小數點(diǎn)的處理
            在儀表數據的讀取過(guò)程中,當你獲得了儀表的返回數據后,必須按照AI通訊協(xié)議對返回的數據進(jìn)行分析和計算。其中存在一個(gè)問(wèn)題,通過(guò)計算后有的數據可能是實(shí)際數據的10倍,而有的數據可能與實(shí)際數據相同。根據筆者的觀(guān)察,在儀表說(shuō)明書(shū)中允許帶小數點(diǎn)的數據都需要進(jìn)行10倍處理,即將返回數據計算得到的結果然后作除10計算才能得到正確的數據。
        B. 負數的處理
            在儀表數據的讀取過(guò)程中,往往會(huì )碰到負數的問(wèn)題,此時(shí)按照AI通訊協(xié)議計算得到的數據往往會(huì )很大并且數值與實(shí)際數值不符。對于這種小于零的數據需要進(jìn)行負數處理。但是如何識別一個(gè)負數呢?其實(shí)對于負數而言,當其被讀取時(shí)其高位往往大于127,于是我們可以通過(guò)判斷高位來(lái)識別負數。當識別到負數后,我們要顯示正確的數據就存在一個(gè)轉換,從二進(jìn)制的角度分析可知儀表返回的數據的高位的zui高位為標志位,當其為0時(shí)代表正數,當其為1時(shí)代表負數。根據以上分析,如果我們需要得到負數的數值,只需將計算出來(lái)的數據減去65536即可。
            以下是接收過(guò)程中的一些處理程序:
            接收過(guò)程:
        var
        p : PChar;
        begin
        p := Buffer;
        buffer為SPCOMM的接收過(guò)程中所接收到的數據。
            負數處理過(guò)程: 
        if (p7>127 then
        ReData:=((p6+p7*256)-65536)/10
        else
        ReData := (p6+p7*256)/10;
        p6、p7是接收到數據的第7位和第8位的轉化為整數后的值,可以通過(guò)p6:=ord(p[6])(p為接收過(guò)程中的p)獲得。根據以上過(guò)程得到的數據ReData再經(jīng)過(guò)小數點(diǎn)分析及即可得到與儀表一致的數據。
        1.2.3 狀態(tài)的讀取
            儀表的狀態(tài)包括運行狀態(tài)及報警狀態(tài),可以通過(guò)讀取儀表的第21號參數同時(shí)獲取。
            讀取21號參數時(shí),儀表返回的參數值是系統儀表的運行狀態(tài)值,由于各個(gè)位代表的儀表運行狀態(tài)不同,所以需要對其進(jìn)行分析。返回數據的第3位代表停止位,第2位代表暫停位,其余的0位和1位代表運行位。只要2和3位不為1即代表儀表處于運行狀態(tài)。所以當我們檢測儀表的運行狀態(tài)時(shí),我們只需要對這些位進(jìn)行識別即可。
            讀取21號參數時(shí),儀表同時(shí)會(huì )返回報警狀態(tài),通過(guò)對報警狀態(tài)位的識別,可以獲取儀表的報警狀態(tài)。MV值的0、1、2、3位分別代表儀表的上限報警、下限報警、正偏差報警、負偏差報警狀態(tài),其為1有效。
        1.2.4 參數設定
            對于參數的設定可以參考儀表通訊協(xié)議以及過(guò)程SetData,其需要注意的是其數據的計算、小數點(diǎn)處理以及負數的處理。其處理方式與數據的讀取基本相同,在此不再詳細講敘。

        2.結語(yǔ)

            通過(guò)以上方法可以實(shí)現儀表與計算機的數據交換,并且具有程序簡(jiǎn)單、模塊化、運行可靠、功能全面等特點(diǎn)。該程序源代碼已被本公司廣泛應用于A(yíng)I儀表的工業(yè)應用軟件中。

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