基于CAN-bus 總線的模擬空調(diào)溫/濕度控制系統(tǒng)

‘轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)合并到Out_CANData，可先調(diào)用!setstgy（ObjectToString），然后再把Out_CANData2的值賦給Out_CANData。

四、協(xié)議及報(bào)文格式

因?yàn)镸CGS不便于編寫復(fù)雜的腳本程序，所以傳輸協(xié)議的設(shè)計(jì)以簡單為原則。本系統(tǒng)使用HiLon協(xié)議A。HiLon協(xié)議A是一個(gè)通用的協(xié)議，基于非對稱型主從式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持廣播和點(diǎn)對點(diǎn)傳送命令數(shù)據(jù)，命令數(shù)據(jù)包可長達(dá)256字節(jié)，非常適合用作本系統(tǒng)的通信協(xié)議HiLon協(xié)議以CAN2.0A幀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。下圖是幀報(bào)文格式，一個(gè)CAN2.0A標(biāo)準(zhǔn)幀由11位ID、1位RTR、4位DLC、數(shù)據(jù)區(qū)（最多8個(gè)字節(jié)）組成。

圖4HiLonA報(bào)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(jié)點(diǎn)地址決定低地址優(yōu)先級高。當(dāng)方向位為“1”時(shí)，地址域是源節(jié)點(diǎn)地址（從節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn)），優(yōu)先級由地址決定；當(dāng)方向位為“0”時(shí)，地址域是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)地址（主節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)），優(yōu)先級由地址決定。從節(jié)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(jié)省CAN節(jié)點(diǎn)控制器資源，提高控制器效率。

Address：目標(biāo)地址，表示節(jié)點(diǎn)地址，范圍只能設(shè)定為0～125
TYPE：幀類型。見下表中的幀類型說明。

表2HiLon幀類型

DLC：每幀字節(jié)數(shù)（1～8）
Index：索引字節(jié)。對于單幀數(shù)據(jù)，該字節(jié)表示傳輸數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)；對于多幀數(shù)據(jù)，此字節(jié)表示索引字節(jié)，即此幀數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)包中的位置。
Data：數(shù)據(jù)

在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)中心要對各個(gè)房間的溫/濕度進(jìn)行監(jiān)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(biāo)志符；在下位機(jī)向上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文中攜帶的數(shù)據(jù)是房間的溫/濕度值；上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送的命令報(bào)文攜帶命令號及控制室的溫/濕度SV值。本系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)量較小，且MCGS的采樣周期本系統(tǒng)取5ms相對下位機(jī)來說較長，因此，本系統(tǒng)選擇使用單幀（點(diǎn)對點(diǎn)）類型幀。利用HiLon報(bào)文的特點(diǎn)，將7位Address分配給房間ID，每一個(gè)房間ID對應(yīng)一個(gè)Address，地址0保留。當(dāng)數(shù)據(jù)方向是從節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn)時(shí)，8字節(jié)數(shù)據(jù)的前4字節(jié)用于傳遞房間溫度，后4字節(jié)用于傳遞房間濕度，當(dāng)數(shù)據(jù)方向是主節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)時(shí)，8字節(jié)數(shù)據(jù)的前4字節(jié)作為命令I(lǐng)D，后4字節(jié)用于傳遞命令參數(shù)（房間溫/濕度SV值）。報(bào)文幀的格式如圖1所示。

圖5報(bào)文幀格式

對主節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)的命令I(lǐng)D的定義如下:

表3控制命令類型及其參數(shù)

本系統(tǒng)要監(jiān)控的數(shù)據(jù)是各房間的溫度和濕度及它們的SV值。要將這些數(shù)據(jù)在總線上傳輸，必須將它們裝入報(bào)文幀。為了使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只占用較小的空間而達(dá)到較高的精確度，在報(bào)文中每一種數(shù)值都分配了4字節(jié)的空間，數(shù)據(jù)按IEEE-754標(biāo)準(zhǔn)的float數(shù)據(jù)類型的格式存儲。這樣，在下位機(jī)進(jìn)行編程就比較方便。但是，上位機(jī)的處理程序是用類似VB腳本的語言寫的，數(shù)據(jù)對象的類型只有數(shù)值型、開關(guān)型和字符型三種，不能直接使用接收到的數(shù)據(jù)。因此，要對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

按IEEE-754標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)用兩個(gè)部分表示：尾數(shù)和2的冪。例如：

尾數(shù)代表浮點(diǎn)上的數(shù)據(jù)二進(jìn)制數(shù)。

二的冪代表指數(shù)。指數(shù)的保存形式是一個(gè)0到255的8位值。指數(shù)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(shù)是一個(gè)24位值（代表大約7個(gè)十進(jìn)制數(shù)），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(shù)是正或負(fù)。在尾數(shù)的左邊有一個(gè)省略的二進(jìn)制點(diǎn)和1。這個(gè)數(shù)在浮點(diǎn)數(shù)的保存中經(jīng)常省略。

浮點(diǎn)數(shù)保存的字節(jié)格式如下：

圖6IEEE-754標(biāo)準(zhǔn)float存儲格式

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

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

‘計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)的冪（二進(jìn)制數(shù)小數(shù)點(diǎn)的位置）
exponent=0
float1=!abs（float）
whilefloat1>0
float1=!BitRShift（float1,1）
exponent=exponent+1
endwhile
exponent=exponent-1
‘計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)的底數(shù)
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）