基于CAN-bus 總線(xiàn)的模擬空調溫/濕度控制系統

‘轉換Out_SendID到字符型
ifOut_SendID=255then
Out_SendID=Out_SendID+1
else
Out_SendID=0
endif
Out_CANData1=!I2Hex（Out_SendID）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData1
‘轉換Out_Extern和Out_Remote到字符型
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Extern）+!I2Hex（Out_Remote）
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
‘轉換Out_ID到字符型
Out_CANData1=!I2Hex（Out_ID）
Lenght=!Len（Out_CANData1）
whileLenght8
Out_CANData1="0"+Out_CANData1
Lenght=!Len（Out_CANData1）
endwhile
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
‘轉換Out_DataLen到字符型
Out_CANData1=!I2Hex（Out_DataLen）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
‘轉換Out_Data07到字符型
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Data0）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Data1）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Data2）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Data3）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Data4）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Data5）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Data6）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Data7）
if!Len（Out_CANData1）>2thenOut_CANData1="0"+Out_CANData1
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1

這樣，以后要將In_CANData的數據提取到In_＊變量中，只需在腳本中按!setstgy（StringToObject）就可以了。而要將Out_＊數據合并到Out_CANData，可先調用!setstgy（ObjectToString），然后再把Out_CANData2的值賦給Out_CANData。

四、協(xié)議及報文格式

因為MCGS不便于編寫(xiě)復雜的腳本程序，所以傳輸協(xié)議的設計以簡(jiǎn)單為原則。本系統使用HiLon協(xié)議A。HiLon協(xié)議A是一個(gè)通用的協(xié)議，基于非對稱(chēng)型主從式網(wǎng)絡(luò )結構，支持廣播和點(diǎn)對點(diǎn)傳送命令數據，命令數據包可長(cháng)達256字節，非常適合用作本系統的通信協(xié)議HiLon協(xié)議以CAN2.0A幀結構為基礎。下圖是幀報文格式，一個(gè)CAN2.0A標準幀由11位ID、1位RTR、4位DLC、數據區（最多8個(gè)字節）組成。

圖4HiLonA報文格式

DIR：方向位。方向位決定一半的優(yōu)先級而剩余的優(yōu)先級，由節點(diǎn)地址決定低地址優(yōu)先級高。當方向位為“1”時(shí)，地址域是源節點(diǎn)地址（從節點(diǎn)到主節點(diǎn)），優(yōu)先級由地址決定；當方向位為“0”時(shí)，地址域是目標節點(diǎn)地址（主節點(diǎn)到從節點(diǎn)），優(yōu)先級由地址決定。從節點(diǎn)也可使用地址濾波技術(shù)從而減少需處理的網(wǎng)絡(luò )信息量，因而能有效節省CAN節點(diǎn)控制器資源，提高控制器效率。

Address：目標地址，表示節點(diǎn)地址，范圍只能設定為0～125
TYPE：幀類(lèi)型。見(jiàn)下表中的幀類(lèi)型說(shuō)明。

表2HiLon幀類(lèi)型

DLC：每幀字節數（1～8）
Index：索引字節。對于單幀數據，該字節表示傳輸數據的第一個(gè)字節；對于多幀數據，此字節表示索引字節，即此幀數據在數據包中的位置。
Data：數據

在本系統中，數據中心要對各個(gè)房間的溫/濕度進(jìn)行監控并修各個(gè)房間的溫/濕度SV值，因此給各個(gè)控制室分配唯一的標志符；在下位機向上位機發(fā)送的數據報文中攜帶的數據是房間的溫/濕度值；上位機向下位機發(fā)送的命令報文攜帶命令號及控制室的溫/濕度SV值。本系統的傳輸數據量較小，且MCGS的采樣周期本系統取5ms相對下位機來(lái)說(shuō)較長(cháng)，因此，本系統選擇使用單幀（點(diǎn)對點(diǎn)）類(lèi)型幀。利用HiLon報文的特點(diǎn)，將7位Address分配給房間ID，每一個(gè)房間ID對應一個(gè)Address，地址0保留。當數據方向是從節點(diǎn)到主節點(diǎn)時(shí)，8字節數據的前4字節用于傳遞房間溫度，后4字節用于傳遞房間濕度，當數據方向是主節點(diǎn)到從節點(diǎn)時(shí)，8字節數據的前4字節作為命令I(lǐng)D，后4字節用于傳遞命令參數（房間溫/濕度SV值）。報文幀的格式如圖1所示。

圖5報文幀格式

對主節點(diǎn)到從節點(diǎn)的命令I(lǐng)D的定義如下:

表3控制命令類(lèi)型及其參數

本系統要監控的數據是各房間的溫度和濕度及它們的SV值。要將這些數據在總線(xiàn)上傳輸，必須將它們裝入報文幀。為了使傳輸的數據只占用較小的空間而達到較高的精確度，在報文中每一種數值都分配了4字節的空間，數據按IEEE-754標準的float數據類(lèi)型的格式存儲。這樣，在下位機進(jìn)行編程就比較方便。但是，上位機的處理程序是用類(lèi)似VB腳本的語(yǔ)言寫(xiě)的，數據對象的類(lèi)型只有數值型、開(kāi)關(guān)型和字符型三種，不能直接使用接收到的數據。因此，要對接收到的數據進(jìn)行轉換。

按IEEE-754標準，一個(gè)浮點(diǎn)數用兩個(gè)部分表示：尾數和2的冪。例如：

尾數代表浮點(diǎn)上的數據二進(jìn)制數。

二的冪代表指數。指數的保存形式是一個(gè)0到255的8位值。指數的實(shí)際值是保存值0到255減去127，一個(gè)范圍在127到-128之間的值。

尾數是一個(gè)24位值（代表大約7個(gè)十進(jìn)制數），最高位（MSB）通常是1，因此，不保存。一個(gè)符號位表示浮點(diǎn)數是正或負。在尾數的左邊有一個(gè)省略的二進(jìn)制點(diǎn)和1。這個(gè)數在浮點(diǎn)數的保存中經(jīng)常省略。

浮點(diǎn)數保存的字節格式如下：

圖6IEEE-754標準float存儲格式

這里：
S代表符號位，1是負，0是正。
E冪，偏移127。
M24位的尾數（保存在23位中）。
零是一個(gè)特定值，表示冪是0，尾數是0。

在運行策略中新建一個(gè)名為SplitFloat的用戶(hù)策略，新增一策略行并添加以下腳本程序，用于將數值型對象float轉換到4字節存儲單元Byte0Byte3：

‘計算浮點(diǎn)數的冪（二進(jìn)制數小數點(diǎn)的位置）
exponent=0
float1=!abs（float）
whilefloat1>0
float1=!BitRShift（float1,1）
exponent=exponent+1
endwhile
exponent=exponent-1
‘計算浮點(diǎn)數的底數
mantissa=!abs（float）＊（!BitLShift（2,23-（exponent+1）））-8388608
exponent=exponent+127
Byte0=!BitRShift（exponent,1）
ifroom1tempsv0then
Byte0=!BitOr（Byte0,128）
endif
Byte1=!BitAnd（!BitOr（!BitRShift（mantissa,16）,!BitLShift（exponent,7））,255）
Byte2=!BitAnd（!BitRShift（mantissa,8）,255）
Byte3=!BitAnd（mantissa,255）