合肥市巢湖水源廠低壓配電房安裝了7臺型號為CD194E-2S4型電力儀表，通過RS485口，用雙屏蔽通訊線將它們與上位機連接起來，上位機選用的是研華工控機。上位機的通信軟件采用VB6.0的開發(fā)環(huán)境。一般用VB開發(fā)串行通信程序有兩種方法:一是利用Windows的通信API函數(shù);另一種是采用VB標準控件Mscomm來實現(xiàn)。利用API編寫串口通信程序較為復雜，需要掌握大量通信知識，其優(yōu)點是可實現(xiàn)的功能更豐富、應用面更廣泛，更適合于編寫較為復雜的低層次通信程序。VB通信控件Mscomm提供了功能完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能，Mscomm控件具有兩種處理方式:

1、事件驅動方式:由Mscomm控件的OnComm事件捕獲并處理通信錯誤及事件;

2、查詢方式:通過檢查CommEvent屬性的值來判斷事件和錯誤。Mscomm控件的通信功能實現(xiàn)，實際上是調(diào)用了API函數(shù)，而API函數(shù)是由Comm.drv解釋并傳給設備驅動程序執(zhí)行的，對于VB程序開發(fā)者只需知道Mscomm控件的屬性和事件的用法即可以實現(xiàn)串口的操作。不論采用哪種方法編寫的串行端口通信程序，一般都可分為以下幾個過程:

一、初始化串行端口

在初始化程序中，需要設定好整個幀結構的命令數(shù)組、傳輸波特率、奇偶校驗、停止位，開辟數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，完成一些必須的串口初始化設定。

二、數(shù)據(jù)傳輸

讀寫串行端口可分四種方式:查詢方式、同步I/O、異步(后臺)I/O和事件驅動I/O。命令字的發(fā)送應該嚴格按照Modbus規(guī)約所設計的幀格式和上下位機在該規(guī)約基礎上所定義的通信協(xié)議來編程。

三、超時控制

為了防止意外情況使串口讀寫無休止地等待，必須在程序中設置超時控制。

四、CRC校驗的實現(xiàn)

目前儀表類比較普遍采用的是CRC16校驗碼。其生成多項式為X16+X15+X2+1。在算法實現(xiàn)上，可以先預置一個16位的寄存器FFFF(全1)，然后把8位的2進制數(shù)據(jù)(一個字節(jié))與16位的CRC寄存器低8位異或，并把結果放回CRC寄存器同時寄存器內(nèi)容右移，MSB補0，并檢查移出的LSB。如果LSB為0則繼續(xù)右移動，為1則CRC寄存器與多項式異或。重復上面操作到一個8bit字節(jié)完成，再繼續(xù)對下一個數(shù)據(jù)進行相同處理，直到所有數(shù)據(jù)結束。這個時候CRC寄存器中的數(shù)據(jù)就是我們所要的CRC碼了。

下位機一般是使用固化好通信協(xié)議及工作指令的單片機。因為測控系統(tǒng)多采用的是單發(fā)多收的通信機制[4]，所以在下位機要允許用戶預先設定本機的地址碼，并且保證不能重復。此外，要注意通信波特率必須與上位機的波特率相匹配。在下位機軟件開發(fā)中，要遵循Modbus規(guī)約的通信幀結構對上位機傳輸?shù)拿钸M行解析：非呼叫對象應能及時重新恢復等待接受狀態(tài);響應呼叫的下位機要解析命令代碼并進行相應的功能處理，對非法的命令操作要能回送報錯信息。在具體的工程開發(fā)中，下位機多是采用各個廠家出產(chǎn)的基于Modbus規(guī)約的智能儀表。這樣雖然簡化了我們開發(fā)的工作量，但是下位機的合理安排與設計能降低系統(tǒng)誤碼率、提高可靠性。因此是每個工業(yè)系統(tǒng)設計人員所不應該忽略的重要部分。在工業(yè)控制中，因為各種干擾源的存在且一般下位機數(shù)量較大，要對RS-485芯片選型有很認真的考慮。條件許可的話盡量選用抗電擊和有較大級連驅動能力的芯片。理論上485芯片的級連能力至少32門，目前很多芯片廠家都能使工業(yè)級的級連數(shù)達到128以上。在實際應用中應該讓系統(tǒng)具有一定的富余度，一般級連數(shù)不能超過該器件滿載的70%。在選配RS232到RS485轉換頭的時候也應該盡量選用有源的轉換器，以提高驅動能力和穩(wěn)定性。此外，工業(yè)現(xiàn)場的降噪、隔離、布線、屏蔽等等措施的合理<