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时间:2018-08-03
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1、用VB开发多通道仪表数据采集程序(作者:李湘江) 1.前言 实时数据采集系统过去在DOS操作系统下一般是采用汇编语言开发制作。随着Windows操作系统的普及应用,数据采集及工业控制等软件的开发也上升到Windows环境下。可视化软件开发平台的出现,为软件开发提供了强大的图形界面功能,使得开发出来的各种应用软件具有良好的人机交互功能。汇编语言的特点是功能强、运行速度快,但编程复杂、调试难,而高级语言具有良好的可读性及方便的调试手段。 VisualBasic是Windows环境下简单、易学、高效的可视化编程语言开发系统,以其所见即所得的可视化界面设计风
2、格和32位面向对象的程序设计等特点,已广泛地应用于各个领域,是很多计算机软件开发人员采用的开发工具。VB不但提供了良好的界面设计能力,而且在微机串口通信方面也有很强的功能。采用VB开发Winodws下的数据采集和工业控制应用软件十分方便,尤其软件界面设计非常便捷,编程工作量较小,开发周期短,特别适合非计算机专业的工程技术人员掌握和使用。 2.MSComm控件特点 MSComm控件是Microsoft提供的扩展控件,用于支持VB程序对串口的访问,该控制“隐藏”了大部分串口通讯的底层运行过程和许多烦琐的处理过程,同时支持查询方法和事件驱动通讯的机制,事
3、件驱动通讯是交互方式处理串口事务的一种非常有效的方法,特别适合Windows程序的编写。在串口通讯过程中,当发送数据、收到数据或产生传输错误时,触发MSComm控件的OnComm事件,然后可以通过判断CommEvent属性值获得事件类型,再根据事件类型进行相应数据处理。因此用其实现微机串口的数据通讯相当简单,以很少的程序代码就可以轻松实现串口的访问和数据通讯。 3.实时数据采集示例程序 下面给出的应用实例,通过对一台工业八通道实时检测仪表数据通讯协议进行分析,利用VB6.0开发微机通过串口对多通道工业仪表进行实时数据采集的编程技术。给出的程序代码具
4、有通用性,并有详示,可以直接或稍加改动后用于其它数据采集或实时控制程序中。 3.1仪表及其数据通讯协议 这台工业用八通道实时检测仪表,最多可同时接八路高精度位移传感器,用于测量多点微小形变或微量位移,仪表测量精度为0.01毫米,测量范围最大值为50毫米。该仪表带有一个9针的RS-232C串口,能与微机进行串口数据通讯,实时传送检测数据,通过微机软件处理可实现工业实时监控。 该仪表的串口数据通讯协议是:数据传输速率为9600bps,1位开始位,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验位。仪表每秒通过串口发送200个字节数据,由于接入的位移传感器数量在1-8路
5、可调,所以发送的每帧数据长度不定长,随传感器数量多少而变化。仪表数据传输首先发送每帧数据的开始标志字节,该字节定义为二进制常数0FAH;然后发送1个字节的通道状态字节,该字节按位顺序每位代表相应的一路通道状态,某位是1则代表该通道接有位移传感器,某位是0则代表该通道未接位移传感器;从第三个字节开始按位移传感器接通的通道顺序发送采集数据字节,每道数据有三个字节,前2个数据字节采用压缩的BCD码编码方式,第1个数据字节是高位,第2个数据字节是低位,即一个字节表示两位十进制数,则两个字节表示四位十进制数,小数点采用固定形式,定义在两字节中间;第3个数据字节为符号
6、字节,该字节第八位为1,即1xxxxxxx则为负数,第八位为0,即0xxxxxxx则为正数。 例如发送的字节数据为:0FAH0B1H26H87H8H34H62H00H37H76H0H42H53H80H 0FAH为帧开始标志字节,第一道,第五道,第六道,第八道接有位移传感器,表示-26.8734.6237.76-42.53。 3.2部分参数的技术分析 3.2.1仪表通讯传输速率为9600bps,则最快速度为1.0417ms发送一个字节;仪表每秒发送200个字节,平均5.0ms发送一个字节,在查询方式或连续读取串口数据时要在程序中添加循环等待程序,等待
7、接收缓冲区收到足够的字节才能进行数据处理。 3.2.2仪表发送每帧数据长度不定长,为了实现实时监测功能,接收数据的读取要尽可能的快速,则在程序开始运行时设置MSComm1的属性 RThreshold=26接收缓冲区收到26个字节产生OnComm事件 InputLen=1Input每次读取一个字节 等到程序接收到一帧完整数据后,计算出当前帧数据长度,再将Rthreshold属性修改为帧长度,则接收缓冲区在收到一帧数据后,MSComm控件才会触发一个OnComm事件,这样就会有更多的时间进行数据的计算和处理。 3.2.3仪表每秒发送200个字节数据,
8、微机收到一完整帧数据至少需要t(ms)时间(只接一道传感器t=25
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