【內容摘要】本文通過對江陰長江斯菲爾電力儀表公司的多功能電力儀表進行具體的分析，介紹了基于 Visual Basic軟件編程開發了遠程讀取多功能電力儀表數據的程序。通過 MSComm控件對 RS-232串口 COM1的進行控制，實現了對多功能電力儀表遠程控制功能。 【關鍵詞】RS-232 串口，MODBUS總線，MSComm控件，232/485轉換模塊 Abstract The paper analyzes multifunctional electrical instrument of JianYin Changjiang Sfere Electric Power Company Limited specifically. It is introduced remotely accessing multifunctional electrical instrument by application of Visual Basic. The paper achieves to remotely control multifunctional electrical instrument by using MSComm control to access serial port COM1. Key Words RS-232 serial port, MODBUS, MSComm Control, 232/485 Converter Module 一、前言 原來的電力系統中，高低壓配電柜中往往要安裝各種各樣的儀表，（如電度表、電流表、電壓表等）實現對電力系統的監視。而如果在一些大廠往往就有很多儀表，每隔一段時間就要有專人帶著紙筆到廠區內的所有儀表點巡視一番，并將所有的數值記錄下來，帶回辦公室作數據分析和處理。 隨著計算機科學技術的發展，計算機在電力監控領域中得到了越來越廣泛的應用。使用多功能智能電力儀表代替機械式的電力儀表是工業自動化的大勢所趨。由于多功能儀表不但可以一表多用，而且一般的多功能儀表都可以通過其通訊接口來實現對儀表的編程、數據采集等功能。所以使用多功能電力儀表能夠在很大程度上減少人們的勞力，并且可以極大地提高效率。由于實現對電力多功能儀表的監視，功能比較單一，且市場上的組態軟件也比較昂貴。在這里作者就是用 MSComm控件實現對串口的控制，實現對陰長江斯菲爾電力儀表公司的多功能電力儀表遠程讀取電能數據，從而達到軟件的設計。MSComm控件是 Microsoft提供的擴展控件，用于支持 VB程序對串口的訪問，該控件“隱藏”了大部分串口通訊的底層運行過程和許多煩瑣的處理過程，同時支持查詢方法和事件驅動通訊的機制。因此用其實現微機串口的數據通訊相當簡單，以很少的程序代碼就可以輕松串口的訪問和數據通訊。 二、MODBUS 通訊協議分析： 由于江陰長江斯菲爾電力儀表公司 CD194E系列的多功能電力儀表是采用遠程 RS-485 數字接口（差分、半雙工）和使用 MODBUS-RTU通訊協議，來實現對儀表的編程、數據采集等功能，所以先介紹 MODBUS 協議： MODBUS 協議是一種主從式點對點的通訊協議，允許一臺主機和多臺從機之間進行數據通信，在 CD194E 系列的多功能電力儀表通訊系統中，主機是微機（PC、工控機、PLC），從機是 CD194E列儀表。在該通訊系統中，允許系統連接多達128 個儀表及1200米的通訊距離。通訊方式采用主機請求，從機應答。即：主機提出命令請求，從機響應接收數據后作數據分析，如果數據滿足通訊規約，從機做數據響應。 主、從機間的通訊每一幀數據包含以下信息（16進制）： 從機地址、命令字、信息字、校驗碼 從機地址（1個字節）：從機設備號，主機利用從機地址來識別進行通訊從機設備。 命令字（1個字節）：設定主機對從機的通訊內容。 信息字（N個字節）：包括進行兩機通訊中各種數據地址、數據長度、數據信息。 校驗碼（2個字節）：用于檢測數據通訊錯誤，采用循環冗余碼 CRC16。 通訊參數的設置：通過儀表上的編程鍵盤對儀表的儀表地址（1-247）、通訊速度（4800或9600）和 數據格式（1個起始位，8個數據位，1個停止位，可選擇無校驗位、奇校驗位、偶校驗位。）進行設置。 網絡連線如圖一如示： 在這里，作者使用的是臺灣泓格科技有限公司的232/485轉換模塊 I-7520。由主控計算機送出的命令是通過 RS-232 串行通信端口發送出去，此信號經過 232/485 轉換模塊（模塊編號I-7520）將信號標準電位及類型轉換后，在 485 網絡上傳播開來。多功能電力儀表收到屬于自身的命令后，會進行分析控制的操作，最后將結果送至485網絡，讓此信號再通過I-7520的轉換后，可由計算機的 RS-232串行通信端口接收進來。整個送收過程全是以串行處理。 三、軟件的設計和開發 注：從 CD194E 系列的多功能電力儀表傳過來的電功率數據就存放在 Byte1到 Byte4 內。 3.通信步驟： ⑴加入通信控件。也就是 MSComm控件 ⑵設置通信端口號碼。即 CommPort屬性，在本文使用 Com1。 ⑶設置通訊參數。即Settings 屬性。在本文設置為 9600,n,8,1。即通訊速度為 9600，數據格式為1 個起始位，8個數據位，1個停止位，無校驗位。注意必須與多功能電力儀表的設置一致，不然就會通信失敗。 ⑷設置其它參數。必要時再加上其它的屬性設置。 ⑸打開通信端口。即PortOpen 屬性設成 True。 ⑹每隔５００毫秒送出字符串或讀入字符串。即發送命令 4（讀N 個字節）來讀取電功率參數，使用Input 及 Output屬性。 ⑺使用完 MSComm控件后，將通信端口關閉。 4.人機界面： 5．程序代碼： ’API 函數聲名 Private Declare Function GetTickCount Lib "kernel32" （） As Long ’點擊結束程序按鈕 Private Sub CmdEnd_Click（） End End Sub ’點擊讀取電功率按鈕 Private Sub CmdRead_Click（） Timer1.Enabled = Not Timer1.Enabled If Timer1.Enabled Then CmdRead.Caption = "停止讀數" Else CmdRead.Caption = "讀取電功率" End If End Sub ’程序初始化 Private Sub Form_Load（） MSComm1.InputMode = comInputModeBinary MSComm1.PortOpen = True Timer1.Enabled = False End Sub Private Sub Timer1_Timer（） Dim C4%, C5%, C6%, C7% Dim Tick& Dim Data As Double Dim Buf（） As Byte Dim ByteOut（7） As Byte MSComm1.InputLen = 0 Buf = MSComm1.Input ’重新定義數據輸入緩沖區, 發送命令 4 MSComm1.InputLen = 1 ByteOut（0） = &H1 ByteOut（1） = &H4 ByteOut（2） = &H0 ByteOut（3） = &H5C ByteOut（4） = &H0 ByteOut（5） = &H4 ByteOut（6） = &H31 ByteOut（7） = &HDB MSComm1.Output = ByteOut（0） & ByteOut（1） & ByteOut（2） & ByteOut（3） & ByteOut（4） & ByteOut（5） & ByteOut（6） & ByteOut（7） ’等待多功能電力儀表響應的數據到達串口 Tick = GetTickCount（） Do If （GetTickCount（） - Tick） / 1000# > 10 Then MsgBox "時間過久，請檢查多功能電力儀表及傳輸狀態！", vbCritical + vbOKOnly, "系統信息" Exit Sub End If DoEvents Loop Until MSComm1.InBufferCount >= 9 ’從輸入緩沖區讀數據 Buf = MSComm1.Input If Buf（0） <> 1 Then MsgBox "地址錯誤！", vbCritical + vbOKOnly, "系統信息" Exit Sub End If Buf = MSComm1.Input If Buf（0） <> 4 Then MsgBox "長度錯誤！", vbCritical + vbOKOnly, "系統信息" Exit Sub End If Buf = MSComm1.Input C4 = Buf（0） Buf = MSComm1.Input C5 = Buf（0） Buf = MSComm1.Input C6 = Buf（0） Buf = MSComm1.Input C7 = Buf（0） Buf = MSComm1.Input Buf = MSComm1.Input Data = Power（C4, C5, C6, C7） TxtPower.Text = CStr（Data） End Sub ’自定義功率換算函數 Private Function Power（C4%, C5%, C6%, C7%） Dim PowerExp As String, Mantissa As String Dim ReadValue# Dim ValueSign& If （（C4 And &H80） / 2 ︿ 7） = True Then ValueSign = -1 Else ValueSign = 1 End If PowerExp = CStr（（C4 And &H7F） ＊ 2 + （C5 And &H80） / 2 ︿ 7） Mantissa = CStr（（&H80 Or C5） ＊ 2 ︿ 16 + C6 ＊ 2 ︿ 8 + C7） ReadValue = ValueSign ＊ 2 ︿ （Val（PowerExp） - 126） ＊ Val（Mantissa） / （256 ＊ 65536） Power = ReadValue End Function 四、結論 本實例是作者在實驗室做過多次實驗，達到了預定的應用效果，目前在江西某廠取得了實際的應用。 該控制系統的最大優點是： 1，從硬件上看，僅僅使用一個轉換模塊就可以實現全廠電能遠程監控和集中管理的功能。大大提高了效率，且十分經濟實惠。 2，從軟件上看，直接使用串口的控制技術，而不必需要寫額外的驅動程序。采用VB開發應用軟件十分方便，編程工作量小。 【參考文獻】 1.李肇慶、韓濤。串行端口技術，國防工業出版社，2004 2.范逸之。Visual Basic 與 RS-232 串行通信控制，清華大學出版社，2002 3.范逸之。Visual Basic 與分布監控系統——RS232/485 串行通信，清華大學出版社，2002 4.江陰長江斯菲爾電力儀表有限公司使用手冊 5. 臺灣泓格科技有限公司的 232/485 轉換模塊說明書.