ZF200中波發(fā)射機遙控軟件的設計

一、前言

ZF200中波發(fā)射機是北廣科技有限公司生產全固態(tài)大功率數(shù)字調幅200KW中波發(fā)射機。它采用了數(shù)字化音頻控制控制信號在射頻功率放大器末級實行高電平調幅先進技術。同時整機為全固態(tài)器件設計，控制系統(tǒng)采用了大量數(shù)字邏輯器件和可編程器件。這些先進技術和器件的使用使得整機的穩(wěn)定性高，操作簡單、日常維護工作量小，運行指標也十分優(yōu)越。筆者因工作原因為埃塞俄比亞國家某電臺兩部ZF200中波發(fā)射機編寫了一個遙控軟件。

下面將自己軟件設計的主要過程做一些介紹。

二、軟件設計

1.需求分析

用戶需求：(1)對機房的兩部發(fā)射機進行遙控和實時讀取發(fā)射機狀態(tài)。(2)對發(fā)射機供電的兩臺穩(wěn)壓器進行實時監(jiān)控。

ZF200中波發(fā)射機設計時有本地控制模式和遙控模式兩種工作模式。本地控制模式時通過面板開關按鈕或本機的觸摸屏操控發(fā)射機。當發(fā)射機處于遙控模式時，可以通過發(fā)射機的PLC可編程控制器的485串口進行遙控發(fā)射機。該機型的遙控模式還用于多個200發(fā)射機通過并機網(wǎng)絡進行并機工作時的控制和讀取表值狀態(tài)，所以通過串口對ZF200發(fā)射機發(fā)送遙控指令來實現(xiàn)控制發(fā)射機和讀取發(fā)射機表值狀態(tài)時是具有硬件基礎。發(fā)射機的穩(wěn)壓器是上海松豐公司生產500KVA三相交流穩(wěn)壓器，同樣具有串口通信功能和完善的通信協(xié)議。

因此編寫軟件通過串口遙控發(fā)射機和穩(wěn)壓器實現(xiàn)遙控軟件是可行的。一般距離不超過200米的距離，可直接在計算機上加裝一個4串口的485通信卡，通過串口與遠端設備以485方式進行通信，編寫一個遙控軟件即可實現(xiàn)遙控功能。

2.功能模塊

根據(jù)用戶的需求，沒有對按照運行圖進行自動控制、運行數(shù)據(jù)的存儲查詢以及操作用戶進行分級管理等要求，只是一個遠程控制的需求，所以沒有日常的數(shù)據(jù)管理要求。因此不需數(shù)據(jù)庫支撐，軟件的架構相對簡單些。只需設計兩個通信模塊與兩部發(fā)射機進行通信，將數(shù)據(jù)處理后顯示到主界面，在狀態(tài)顯示模塊上顯示發(fā)射機開關量狀態(tài)，控制指令通過數(shù)據(jù)處理模塊后通過通信模塊發(fā)送到發(fā)射機即可。同樣設計兩個通信模塊與兩穩(wěn)壓器進行通信獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊將處理成可供用戶識別的數(shù)據(jù)在穩(wěn)壓器狀態(tài)顯示窗體上顯示。

三、模塊介紹

1.發(fā)射機通信模塊

發(fā)射機PLC通信協(xié)議：串口參數(shù)9600,n,8,1無握手協(xié)議，輸入模式二進制模式。主從方式通信，發(fā)射機為從機，監(jiān)控端為主機，主機發(fā)指令從機響應。指令格式為：[設備號]+[指令字].[設備號]:長度為一個字節(jié);[指令字]:長度為一個字節(jié)。由于原發(fā)射機的485串口是組網(wǎng)方式，所以要設定設備號才可正確通信。設備號要根據(jù)PLC通信模塊的撥碼開關來設定。T01發(fā)射機的設備號為3,T02發(fā)射機的設備號為2.指令字從0到15,軟件使用以下指令：

狀態(tài)量查詢：X+1,PLC應答X+1+7BYTE(7個字節(jié)的狀態(tài)量)。

模擬量查詢：X+2,PLC應答X+2+22BYTE(22個字節(jié)的模擬量)。

關機：X+9,PLC無應答數(shù)據(jù)。

低功率：X+10,PLC無應答數(shù)據(jù)。

中功率：X+11,PLC無應答數(shù)據(jù)。

高功率：X+12,PLC無應答數(shù)據(jù)。

狀態(tài)量傳送格式：

模擬量傳送格式：模擬量數(shù)據(jù)共11個(共占用22個字節(jié)，也就是11個字)。11個模擬量長度均各占用一個字(即2個字節(jié))。發(fā)送方式為高字節(jié)在前低字節(jié)在后，即先發(fā)送高字節(jié)后發(fā)送低字節(jié)。11個模擬量的發(fā)送順序如下：

程序設計流程：使用mscomm模塊進行通信，定時查詢串口有無數(shù)據(jù)，有數(shù)據(jù)則通信正常，將數(shù)據(jù)傳數(shù)據(jù)處理模塊處理數(shù)據(jù)。無數(shù)據(jù)則通信不正常，清空數(shù)據(jù)模塊內數(shù)據(jù)。

然后檢查有無控制命令數(shù)據(jù)，有發(fā)送控制命令數(shù)據(jù)并清空命令數(shù)據(jù)，無控制命令數(shù)據(jù)分別發(fā)送狀態(tài)查詢指令和模擬查詢指令。

2.穩(wěn)壓器通信模塊

穩(wěn)壓器通信協(xié)議：串口參數(shù)9600,n,8,1無握手協(xié)議，輸入模式文本模式。主從方式通信，發(fā)射機為從機，監(jiān)控端為主機，主機發(fā)指令從機響應。

協(xié)議基本格式：

SOI:協(xié)議頭(協(xié)議起始標志)固定為7EH;

VER:通信協(xié)議版本號(如本協(xié)議為32H);

CID1:設備地址(1~254,0、255保留);

CID2:設備類型(如26H);

CID2:命令信息：控制標識碼。響應信息：返回碼RTN;

LENGTH:INFO字節(jié)長度，包括LENID和LCHKSUM兩部分;

INFO:命令信息：控制數(shù)據(jù)信息COMMANDINFO.

響應信息：應答數(shù)據(jù)信息DATAINFO;CHKSUM:校驗碼(和校驗);EOI:協(xié)議尾(協(xié)議結束碼)固定為0DH;穩(wěn)壓器的通信協(xié)議比較豐富詳細，穩(wěn)壓器的設備地址、通信版本、設備類型已經設定好，在軟件的通信程序固定設定好即可。只是校驗碼的計算和INFO長度的計算要按照協(xié)議的方法計算。因具體的協(xié)議內容較長本文只對所涉及內容要點做簡率介紹，其他內容不做過多介紹。

獲取系統(tǒng)模擬量量化數(shù)據(jù)(定點數(shù))：

命令信息：CID1=26H,CID2=42H.響應的信息根據(jù)返回碼判斷數(shù)據(jù)正常，則在指定數(shù)據(jù)位截取數(shù)據(jù)即可。只是獲取的模擬數(shù)據(jù)要除以100才是實際值。

獲取開關輸入狀態(tài)： 命令信息：

CID1=26H,CID2=43H.響應的信息根據(jù)返回碼判斷數(shù)據(jù)正常，則在指定數(shù)據(jù)位截取數(shù)據(jù)即可。

程序設計流程：使用mscomm模塊進行通信，定時查詢串口有無數(shù)據(jù)，有數(shù)據(jù)則通信正常，將數(shù)據(jù)傳數(shù)據(jù)處理模塊處理數(shù)據(jù)。無數(shù)據(jù)則通信不正常，清空數(shù)據(jù)模塊內數(shù)據(jù)。分別發(fā)送狀態(tài)查詢指令和模擬查詢指令。

3.主界面

主界面中T01顯示的編號為T01發(fā)射機的主要表值，點擊states即可進入狀態(tài)顯示界面查看開關量狀態(tài)，點擊power即可進入穩(wěn)壓器顯示界面查看穩(wěn)壓器的工作狀態(tài)和表值。T02機的顯示內容，操作與T01機一樣。點擊system set進入系統(tǒng)設置界面。Connet State顯示兩個發(fā)射機的通信是否正常。程序只需使用一個定時器每隔800毫秒根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)刷新一次主界面，實時顯示數(shù)據(jù)。

4.狀態(tài)界面

狀態(tài)界面分別顯示了T01機功放機柜和整流電源柜的開關量狀態(tài)，有故障時紅燈顯示，正常綠燈顯示。下方是帶燈按鈕指示。程序使用了一個定時器每隔800毫秒根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)刷新一次界面，實時顯示數(shù)據(jù)。點擊按鈕，程序將生成相應的控制指令通過串口將指令發(fā)送到發(fā)射機PLC控制發(fā)射機。

5.穩(wěn)壓電源界面

穩(wěn)壓電源界面顯示的01號穩(wěn)壓器的設備號、通信狀態(tài)、輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、運行方式狀態(tài)和告警內容。程序使用了一個定時器每隔800毫秒根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)刷新一次界面，實時顯示數(shù)據(jù)。

6.系統(tǒng)設置模塊

由于發(fā)射機的編號和發(fā)射機PLC的通信設備號已經固定，所以系統(tǒng)設置界面只提供設置的數(shù)據(jù)顯示，未真正提供修改功能。

四、軟件實現(xiàn)情況

由于用戶要求使用英語系統(tǒng)，因此選擇英文XP專業(yè)版作為運行環(huán)境，分辨率采用1023*768.主界面風格采用藍色基調，高量度炫目風格。通過VB編程調試和測試所有功能均達到要求。該軟件若采用數(shù)據(jù)庫向結合，便可很輕松的增加按照運行圖自動開關機功能、自動抄表功能、故障查詢功能、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等功能。