分布式发电机励磁监控系统的设计
６Ｈ”表示“调节器正忙”。可读取的励磁调节器寄存器内容如表１所示。
表1可读取的寄存器的内容
数据地址内容00H
01H
02H
03H
04H
05H
06H机端电压（Uc）
变换电阻后的电压（Ut）
励磁电流实际值（ILc)
电压给定值（Ug)
励磁电流给定值（ILg)
可控硅触发角（a)
励磁电流额定值（ILe)
上位ＰＣ机要远方控制励磁系统时，需通过设置命令１６Ｈ来实现，发送：地址码＋功能码（１６Ｈ）＋起始寄存器地址＋寄存器个数（０１Ｈ）＋数据（１字节）＋ＣＲＣ校验码低字节＋ＣＲＣ校验码高字节，设置时一次只能设置一种参数。正常情况下，励磁调节器回送：地址码＋功能码（１６Ｈ）＋起始寄存器地址＋寄存器个数（０１Ｈ）＋ＣＲＣ校验码低字节＋ＣＲＣ校验码高字节。出错时，励磁调节器回送：地址码＋功能码（９６Ｈ）＋错误代码（０２Ｈ／０３Ｈ）＋ＣＲＣ校验码低字节＋ＣＲＣ校验码高字节，其中，错误代码“０２Ｈ”表示“非法数据位置”，“０３Ｈ”表示“非法数据值”。可设置的励磁调节器寄存器内容如表２所示。
表2可设置的寄存器的内容
数据地址内容00H
01H
02H
03H
04H增励
减励
给定电压
给定电流
恒电压/电流控制
若上位ＰＣ机发送除０３Ｈ和１６Ｈ外的其它命令，励磁调节器则将收到的功能码逻辑或“８０Ｈ”作为回送帧的功能码，回送内容为：地址码＋功能码＋错误代码（０１Ｈ）＋ＣＲＣ校验码低字节＋ＣＲＣ校验码高字节。
４上位机的软件设计
上位ＰＣ机完成人机交互、与励磁调节器内的通信控制微机进行通信等任务。其软件用Ｄｅｌｐｈｉ６．０设计，其中数据库用Ｄｅｌｐｈｉ６．０自带的Ｐａｒａｄｏｘ数据库。人机交互功能主要有：对励磁系统各重要参数（如励磁电流、机端电压、可控硅触发角等）进行实时监测，并可进行图形化显示、报表打印、事件顺序记录、越限报警；向励磁调节器发送增励、减励等各种控制命令；操作人员可进行管理等。软件的另一模块为通信程序。利用Ｄｅｌｐｈｉ设计串口通信程序一般有三种方法：一是利用Ｗｉｎｄｏｗｓ的通信ＡＰＩ函数；二是利用第三方提供的通信用动态链接库；三是采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ或其它公司的通信ＯＣＸ控件。本系统采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司的ＭＳＣｏｍｍ通信ＯＣＸ控件来设计通信软件。ＭＳＣｏｍｍ是ＶＢ中的ＯＣＸ控件，使用前要将其添加到Ｄｅｌｐｈｉ中，添加方法如下：选择菜单“Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ”下的子菜单“ＩｍｐｏｒｔＡｃｔｉｖｅＸＣｏｎｔｒｏｌ”，在“ＩｍｐｏｒｔＡｃｔｉｖｅＸ”页内选择“ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＣｏｍｍＣｏｎｔｒｏｌ”，点击“Ｉｎｓｔａｌｌ”安装。编程时应注意其Ｉｎｐｕｔ和Ｏｕｔｐｕｔ属性的数据类型为ＯｌｅＶａｒｉａｎｔ，这与ＶＢ和ＶＣ不同。
Ｍｏｄｂｕｓ通信协议的软件设计主要为ＣＲＣ－１６校验码生成的实现方法。ＣＲＣ－１６校验码生成编写程序有两种方法：一种为计算法；另一种为查表法。上位机采用计算法。下面为ＣＲＣ－１６的计算过程：
（１）设置ＣＲＣ寄存器，并给其赋初值ＦＦＦＦ?ＨＥＸ?。
（２）将全部数据的第一个８ｂｉｔ数据与１６位ＣＲＣ寄存器的低８位进行异或，并把结果存入ＣＲＣ寄存器。
（３）ＣＲＣ寄存器整体向右移一位，ＭＳＢ补零，移出并检查ＬＳＢ。
（４）如果ＬＳＢ为０，重复第三步；若ＬＳＢ为１，ＣＲＣ寄存器与多项式码相异或。
（５）重复第（３）与第（４）步?直到８次移位全部完成。此时一个８ｂｉｔ数据处理完毕。
（６）重复第（２）至第（５）步?直到所有数据全部处理完毕。
（７）最终ＣＲＣ寄存器的内容即为ＣＲＣ值。
Ｄｅｌｐｈｉ６．０环境下ＣＲＣ－１６实现的函数如下：
ｆｕｎｃｔｉｏｎＣＲＣ１６?ＣＲＣ＿Ｄａｔａ?ａｒｒａｙｏｆＢｙｔｅ?ＤＡＴＡ＿Ｌｅｎ?ｉｎｔｅｇｅｒ??ｗｏｒｄ?
ｖａｒ
ＣＲＣ１６Ｌｏ?ＣＲＣ１６Ｈｉ?ｂｙｔｅ?／／ＣＲＣ寄存器
ＳａｖｅＬｏ?ＳａｖｅＨｉ?ｂｙｔｅ?／／ＣＲＣ中间寄存器
ＧＬｏ?ＧＨｉ?ｂｙｔｅ?／／生成多项式
ｉ?ｉｎｔｅｇｅｒ?／／需校验数据的字节数
Ｆｌａｇ?ｉｎｔｅｇｅｒ?／／移位的次数（８次）
ｂｅｇｉｎ
ＣＲＣ１６Ｌｏ?＝ｂｙｔｅ?＄ｆｆ??
ＣＲＣ１６Ｈｉ?＝ｂｙｔｅ?＄ｆｆ??／／给ＣＲＣ寄存器赋初值
＄ｆｆｆｆ（ＨＥＸ）
ＧＬｏ?＝ｂｙｔｅ?＄０１??
ＧＨｉ?＝ｂｙｔｅ?＄ａ０??／／多项式码＄ａ００１（ＨＥＸ）
ｆｏｒｉ?＝０ｔｏＤＡＴＡ＿Ｌｅｎ－１ｄｏ／／各字节数据
ｂｅｇｉｎ
ＣＲＣ１６Ｌｏ?＝ＣＲＣ１６ＬｏｘｏｒＣＲＣ＿Ｄａｔａ?ｉ??／／各字节数据
与ＣＲＣ寄存器进行异或
ｆｏｒＦｌａｇ?＝０ｔｏ７ｄｏ
ｂｅｇｉｎ
ＳａｖｅＬｏ?＝ＣＲＣ１６Ｌｏ?
ＳａｖｅＨｉ?＝ＣＲＣ１６Ｈｉ?
ＣＲＣ１６Ｈｉ?＝ＣＲＣ１６Ｈｉｓｈｒ１?／ 《分布式发电机励磁监控系统的设计(第2页)》
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表1可读取的寄存器的内容
数据地址内容00H
01H
02H
03H
04H
05H
06H机端电压（Uc）
变换电阻后的电压（Ut）
励磁电流实际值（ILc)
电压给定值（Ug)
励磁电流给定值（ILg)
可控硅触发角（a)
励磁电流额定值（ILe)
上位ＰＣ机要远方控制励磁系统时，需通过设置命令１６Ｈ来实现，发送：地址码＋功能码（１６Ｈ）＋起始寄存器地址＋寄存器个数（０１Ｈ）＋数据（１字节）＋ＣＲＣ校验码低字节＋ＣＲＣ校验码高字节，设置时一次只能设置一种参数。正常情况下，励磁调节器回送：地址码＋功能码（１６Ｈ）＋起始寄存器地址＋寄存器个数（０１Ｈ）＋ＣＲＣ校验码低字节＋ＣＲＣ校验码高字节。出错时，励磁调节器回送：地址码＋功能码（９６Ｈ）＋错误代码（０２Ｈ／０３Ｈ）＋ＣＲＣ校验码低字节＋ＣＲＣ校验码高字节，其中，错误代码“０２Ｈ”表示“非法数据位置”，“０３Ｈ”表示“非法数据值”。可设置的励磁调节器寄存器内容如表２所示。
表2可设置的寄存器的内容
数据地址内容00H
01H
02H
03H
04H增励
减励
给定电压
给定电流
恒电压/电流控制
若上位ＰＣ机发送除０３Ｈ和１６Ｈ外的其它命令，励磁调节器则将收到的功能码逻辑或“８０Ｈ”作为回送帧的功能码，回送内容为：地址码＋功能码＋错误代码（０１Ｈ）＋ＣＲＣ校验码低字节＋ＣＲＣ校验码高字节。
４上位机的软件设计
上位ＰＣ机完成人机交互、与励磁调节器内的通信控制微机进行通信等任务。其软件用Ｄｅｌｐｈｉ６．０设计，其中数据库用Ｄｅｌｐｈｉ６．０自带的Ｐａｒａｄｏｘ数据库。人机交互功能主要有：对励磁系统各重要参数（如励磁电流、机端电压、可控硅触发角等）进行实时监测，并可进行图形化显示、报表打印、事件顺序记录、越限报警；向励磁调节器发送增励、减励等各种控制命令；操作人员可进行管理等。软件的另一模块为通信程序。利用Ｄｅｌｐｈｉ设计串口通信程序一般有三种方法：一是利用Ｗｉｎｄｏｗｓ的通信ＡＰＩ函数；二是利用第三方提供的通信用动态链接库；三是采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ或其它公司的通信ＯＣＸ控件。本系统采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司的ＭＳＣｏｍｍ通信ＯＣＸ控件来设计通信软件。ＭＳＣｏｍｍ是ＶＢ中的ＯＣＸ控件，使用前要将其添加到Ｄｅｌｐｈｉ中，添加方法如下：选择菜单“Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ”下的子菜单“ＩｍｐｏｒｔＡｃｔｉｖｅＸＣｏｎｔｒｏｌ”，在“ＩｍｐｏｒｔＡｃｔｉｖｅＸ”页内选择“ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＣｏｍｍＣｏｎｔｒｏｌ”，点击“Ｉｎｓｔａｌｌ”安装。编程时应注意其Ｉｎｐｕｔ和Ｏｕｔｐｕｔ属性的数据类型为ＯｌｅＶａｒｉａｎｔ，这与ＶＢ和ＶＣ不同。
Ｍｏｄｂｕｓ通信协议的软件设计主要为ＣＲＣ－１６校验码生成的实现方法。ＣＲＣ－１６校验码生成编写程序有两种方法：一种为计算法；另一种为查表法。上位机采用计算法。下面为ＣＲＣ－１６的计算过程：
（１）设置ＣＲＣ寄存器，并给其赋初值ＦＦＦＦ?ＨＥＸ?。
（２）将全部数据的第一个８ｂｉｔ数据与１６位ＣＲＣ寄存器的低８位进行异或，并把结果存入ＣＲＣ寄存器。
（３）ＣＲＣ寄存器整体向右移一位，ＭＳＢ补零，移出并检查ＬＳＢ。
（４）如果ＬＳＢ为０，重复第三步；若ＬＳＢ为１，ＣＲＣ寄存器与多项式码相异或。
（５）重复第（３）与第（４）步?直到８次移位全部完成。此时一个８ｂｉｔ数据处理完毕。
（６）重复第（２）至第（５）步?直到所有数据全部处理完毕。
（７）最终ＣＲＣ寄存器的内容即为ＣＲＣ值。
Ｄｅｌｐｈｉ６．０环境下ＣＲＣ－１６实现的函数如下：
ｆｕｎｃｔｉｏｎＣＲＣ１６?ＣＲＣ＿Ｄａｔａ?ａｒｒａｙｏｆＢｙｔｅ?ＤＡＴＡ＿Ｌｅｎ?ｉｎｔｅｇｅｒ??ｗｏｒｄ?
ｖａｒ
ＣＲＣ１６Ｌｏ?ＣＲＣ１６Ｈｉ?ｂｙｔｅ?／／ＣＲＣ寄存器
ＳａｖｅＬｏ?ＳａｖｅＨｉ?ｂｙｔｅ?／／ＣＲＣ中间寄存器
ＧＬｏ?ＧＨｉ?ｂｙｔｅ?／／生成多项式
ｉ?ｉｎｔｅｇｅｒ?／／需校验数据的字节数
Ｆｌａｇ?ｉｎｔｅｇｅｒ?／／移位的次数（８次）
ｂｅｇｉｎ
ＣＲＣ１６Ｌｏ?＝ｂｙｔｅ?＄ｆｆ??
ＣＲＣ１６Ｈｉ?＝ｂｙｔｅ?＄ｆｆ??／／给ＣＲＣ寄存器赋初值
＄ｆｆｆｆ（ＨＥＸ）
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ｆｏｒｉ?＝０ｔｏＤＡＴＡ＿Ｌｅｎ－１ｄｏ／／各字节数据
ｂｅｇｉｎ
ＣＲＣ１６Ｌｏ?＝ＣＲＣ１６ＬｏｘｏｒＣＲＣ＿Ｄａｔａ?ｉ??／／各字节数据
与ＣＲＣ寄存器进行异或
ｆｏｒＦｌａｇ?＝０ｔｏ７ｄｏ
ｂｅｇｉｎ
ＳａｖｅＬｏ?＝ＣＲＣ１６Ｌｏ?
ＳａｖｅＨｉ?＝ＣＲＣ１６Ｈｉ?
ＣＲＣ１６Ｈｉ?＝ＣＲＣ１６Ｈｉｓｈｒ１?／ 《分布式发电机励磁监控系统的设计(第2页)》
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