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(chǎn)全固態(tài)大功率數字調幅200KW中波發(fā)射機。它采用了數字化音頻控制控制信號在射頻功率放大器末級實(shí)行高電平調幅先進(jìn)技術(shù)。同時(shí)整機為全固態(tài)器件設計，控制系統采用了大量數字邏輯器件和可編程器件。這些先進(jìn)技術(shù)和器件的使用使得整機的穩定性高，操作簡(jiǎn)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(xiě)了一個(gè)遙控軟件。

下面將自己軟件設計的主要過(guò)程做一些介紹。

二、軟件設計

1.需求分析

用戶(hù)需求：(1)對機房的兩部發(fā)射機進(jìn)行遙控和實(shí)時(shí)讀取發(fā)射機狀態(tài)。(2)對發(fā)射機供電的兩臺穩壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。

ZF200中波發(fā)射機設計時(shí)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(shí)通過(guò)面板開(kāi)關(guān)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(shí)，可以通過(guò)發(fā)射機的PLC可編程控制器的485串口進(jìn)行遙控發(fā)射機。該機型的遙控模式還用于多個(gè)200發(fā)射機通過(guò)并機網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行并機工作時(shí)的控制和讀取表值狀態(tài)，所以通過(guò)串口對ZF200發(fā)射機發(fā)送遙控指令來(lái)實(shí)現控制發(fā)射機和讀取發(fā)射機表值狀態(tài)時(shí)是具有硬件基礎。發(fā)射機的穩壓器是上海松豐公司生產(chǎn)500KVA三相交流穩壓器，同樣具有串口通信功能和完善的通信協(xié)議。

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

2.功能模塊

根據用戶(hù)的需求，沒(méi)有對按照運行圖進(jìn)行自動(dòng)控制、運行數據的存儲查詢(xún)以及操作用戶(hù)進(jìn)行分級管理等要求，只是一個(gè)遠程控制的需求，所以沒(méi)有日常的數據管理要求。因此不需數據庫支撐，軟件的架構相對簡(jiǎn)單些。只需設計兩個(gè)通信模塊與兩部發(fā)射機進(jìn)行通信，將數據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(kāi)關(guān)量狀態(tài)，控制指令通過(guò)數據處理模塊后通過(guò)通信模塊發(fā)送到發(fā)射機即可。同樣設計兩個(gè)通信模塊與兩穩壓器進(jìn)行通信獲取數據，數據處理模塊將處理成可供用戶(hù)識別的數據在穩壓器狀態(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9600,n,8,1無(wú)握手協(xié)議，輸入模式二進(jìn)制模式。主從方式通信，發(fā)射機為從機，監控端為主機，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(cháng)度為一個(gè)字節;[指令字]:長(cháng)度為一個(gè)字節。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PLC通信模塊的撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)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(xún)：X+1,PLC應答X+1+7BYTE(7個(gè)字節的狀態(tài)量)。

模擬量查詢(xún)：X+2,PLC應答X+2+22BYTE(22個(gè)字節的模擬量)。

關(guān)機：X+9,PLC無(wú)應答數據。

低功率：X+10,PLC無(wú)應答數據。

中功率：X+11,PLC無(wú)應答數據。

高功率：X+12,PLC無(wú)應答數據。

狀態(tài)量傳送格式：

模擬量傳送格式：模擬量數據共11個(gè)(共占用22個(gè)字節，也就是11個(gè)字)。11個(gè)模擬量長(cháng)度均各占用一個(gè)字(即2個(gè)字節)。發(fā)送方式為高字節在前低字節在后，即先發(fā)送高字節后發(fā)送低字節。11個(gè)模擬量的發(fā)送順序如下：

程序設計流程：使用mscomm模塊進(jìn)行通信，定時(shí)查詢(xún)串口有無(wú)數據，有數據則通信正常，將數據傳數據處理模塊處理數據。無(wú)數據則通信不正常，清空數據模塊內數據。

然后檢查有無(wú)控制命令數據，有發(fā)送控制命令數據并清空命令數據，無(wú)控制命令數據分別發(fā)送狀態(tài)查詢(xún)指令和模擬查詢(xún)指令。

2.穩壓器通信模塊

穩壓器通信協(xié)議：串口參數9600,n,8,1無(wú)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(lèi)型(如26H);

CID2:命令信息：控制標識碼。響應信息：返回碼RTN;

LENGTH:INFO字節長(cháng)度，包括LENID和LCHKSUM兩部分;

INFO:命令信息：控制數據信息COMMANDINFO.

響應信息：應答數據信息DATAINFO;CHKSUM:校驗碼(和校驗);EOI:協(xié)議尾(協(xié)議結束碼)固定為0DH;穩壓器的通信協(xié)議比較豐富詳細，穩壓器的設備地址、通信版本、設備類(lèi)型已經(jīng)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(cháng)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(cháng)本文只對所涉及內容要點(diǎn)做簡(jiǎn)率介紹，其他內容不做過(guò)多介紹。

獲取系統模擬量量化數據(定點(diǎn)數)：

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

獲取開(kāi)關(guān)輸入狀態(tài)： 命令信息：

CID1=26H,CID2=43H.響應的信息根據返回碼判斷數據正常，則在指定數據位截取數據即可。

程序設計流程：使用mscomm模塊進(jìn)行通信，定時(shí)查詢(xún)串口有無(wú)數據，有數據則通信正常，將數據傳數據處理模塊處理數據。無(wú)數據則通信不正常，清空數據模塊內數據。分別發(fā)送狀態(tài)查詢(xún)指令和模擬查詢(xún)指令。

3.主界面

主界面中T01顯示的編號為T(mén)01發(fā)射機的主要表值，點(diǎn)擊states即可進(jìn)入狀態(tài)顯示界面查看開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，點(diǎn)擊power即可進(jìn)入穩壓器顯示界面查看穩壓器的工作狀態(tài)和表值。T02機的顯示內容，操作與T01機一樣。點(diǎn)擊system set進(jìn)入系統設置界面。Connet State顯示兩個(gè)發(fā)射機的通信是否正常。程序只需使用一個(gè)定時(shí)器每隔800毫秒根據讀取的數據刷新一次主界面，實(shí)時(shí)顯示數據。

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(kāi)關(guān)量狀態(tài)，有故障時(shí)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(gè)定時(shí)器每隔800毫秒根據讀取的數據刷新一次界面，實(shí)時(shí)顯示數據。點(diǎn)擊按鈕，程序將生成相應的控制指令通過(guò)串口將指令發(fā)送到發(fā)射機PLC控制發(fā)射機。

5.穩壓電源界面

穩壓電源界面顯示的01號穩壓器的設備號、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(gè)定時(shí)器每隔800毫秒根據讀取的數據刷新一次界面，實(shí)時(shí)顯示數據。

6.系統設置模塊

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

四、軟件實(shí)現情況

由于用戶(hù)要求使用英語(yǔ)系統，因此選擇英文XP專(zhuān)業(yè)版作為運行環(huán)境，分辨率采用1023*768.主界面風(fēng)格采用藍色基調，高量度炫目風(fēng)格。通過(guò)VB編程調試和測試所有功能均達到要求。該軟件若采用數據庫向結合，便可很輕松的增加按照運行圖自動(dòng)開(kāi)關(guān)機功能、自動(dòng)抄表功能、故障查詢(xún)功能、數據統計分析等功能。