一、前言
　　原來的電力系統(tǒng)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(xiàn)對電力系統(tǒng)的監(jiān)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(qū)內(nèi)的所有儀表點巡視一番，并將所有的數(shù)值記錄下來，帶回辦公室作數(shù)據(jù)分析和處理。
　　隨著計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機在電力監(jiān)控領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)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(yè)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(xiàn)對儀表的編程、數(shù)據(jù)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(xiàn)對電力多功能儀表的監(jiān)視，功能比較單一，且市場上的組態(tài)軟件也比較昂貴。在這里作者就是用 MSComm控件實現(xiàn)對串口的控制，實現(xiàn)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(shù)據(jù)，從而達到軟件的設(shè)計。MSComm控件是 Microsoft提供的擴展控件，用于支持 VB程序?qū)Υ诘脑L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(qū)動通訊的機制。因此用其實現(xiàn)微機串口的數(shù)據(jù)通訊相當(dāng)簡單，以很少的程序代碼就可以輕松串口的訪問和數(shù)據(jù)通訊。
二、MODBUS 通訊協(xié)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(shù)字接口（差分、半雙工）和使用 MODBUS-RTU通訊協(xié)議，來實現(xiàn)對儀表的編程、數(shù)據(jù)采集等功能，所以先介紹 MODBUS 協(xié)議：
　　MODBUS 協(xié)議是一種主從式點對點的通訊協(xié)議，允許一臺主機和多臺從機之間進行數(shù)據(jù)通信，在 CD194E 系列的多功能電力儀表通訊系統(tǒng)中，主機是微機（PC、工控機、PLC），從機是 CD194E列儀表。在該通訊系統(tǒng)中，允許系統(tǒng)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(yīng)答。即：主機提出命令請求，從機響應(yīng)接收數(shù)據(jù)后作數(shù)據(jù)分析，如果數(shù)據(jù)滿足通訊規(guī)約，從機做數(shù)據(jù)響應(yīng)。 主、從機間的通訊每一幀數(shù)據(jù)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(jié)）：從機設(shè)備號，主機利用從機地址來識別進行通訊從機設(shè)備。
命令字（1個字節(jié)）：設(shè)定主機對從機的通訊內(nèi)容。
信息字（N個字節(jié)）：包括進行兩機通訊中各種數(shù)據(jù)地址、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)信息。
校驗碼（2個字節(jié)）：用于檢測數(shù)據(jù)通訊錯誤，采用循環(huán)冗余碼 CRC16。
通訊參數(shù)的設(shè)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(shù)據(jù)格式（1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，可選擇無校驗位、奇校驗位、偶校驗位。）進行設(shè)置。
網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)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(fā)送出去，此信號經(jīng)過 232/485 轉(zhuǎn)換模塊（模塊編號I-7520）將信號標(biāo)準(zhǔn)電位及類型轉(zhuǎn)換后，在 485 網(wǎng)絡(luò)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(jié)果送至485網(wǎng)絡(luò)，讓此信號再通過I-7520的轉(zhuǎn)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(shè)計和開發(fā)

注：從 CD194E 系列的多功能電力儀表傳過來的電功率數(shù)據(jù)就存放在 Byte1到 Byte4 內(nèi)。
3. 通信步驟：
⑴加入通信控件。也就是 MSComm控件
⑵設(shè)置通信端口號碼。即 CommPort屬性，在本文使用 Com1。
⑶設(shè)置通訊參數(shù)。即Settings 屬性。在本文設(shè)置為 9600,n,8,1。即通訊速度為 9600，數(shù)據(jù)格式為1 個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，無校驗位。注意必須與多功能電力儀表的設(shè)置一致，不然就會通信失敗。
⑷設(shè)置其它參數(shù)。必要時再加上其它的屬性設(shè)置。
⑸打開通信端口。即PortOpen 屬性設(shè)成 True。
⑹每隔５００毫秒送出字符串或讀入字符串。即發(fā)送命令 4（讀N 個字節(jié)）來讀取電功率參數(shù)，使用Input 及 Output屬性。
⑺使用完 MSComm控件后，將通信端口關(guān)閉。
4. 人機界面：

5．程序代碼：
'API 函數(shù)聲名
Private Declare Function GetTickCount Lib "kernel32" （） As Long
'點擊結(jié)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(shù)"
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(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū), 發(fā)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(yīng)的數(shù)據(jù)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(tài)！", vbCritical + vbOKOnly, "系統(tǒng)信息"
Exit Sub
End If
DoEvents
Loop Until MSComm1.InBuFFerCount >= 9
'從輸入緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)
Buf = MSComm1.Input
If Buf（0） <> 1 Then
MsgBox "地址錯誤！", vbCritical + vbOKOnly, "系統(tǒng)信息"
Exit Sub
End If
Buf = MSComm1.Input
If Buf（0） <> 4 Then
MsgBox "長度錯誤！", vbCritical + vbOKOnly, "系統(tǒng)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(shù)
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(jié)論
　　本實例是作者在實驗室做過多次實驗，達到了預(yù)定的應(yīng)用效果，目前在江西某廠取得了實際的應(yīng)用。
該控制系統(tǒng)的最大優(yōu)點是：
1，從硬件上看，僅僅使用一個轉(zhuǎn)換模塊就可以實現(xiàn)全廠電能遠程監(jiān)控和集中管理的功能。大大提高了效率，且十分經(jīng)濟實惠。
2，從軟件上看，直接使用串口的控制技術(shù)，而不必需要寫額外的驅(qū)動程序。采用VB 開發(fā)應(yīng)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(shù)，國防工業(yè)出版社，2004
2. 范逸之。Visual Basic 與 RS-232 串行通信控制，清華大學(xué)出版社，2002
3.范逸之。Visual Basic 與分布監(jiān)控系統(tǒng)——RS232/485 串行通信，清華大學(xué)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(zhuǎn)換模塊說明書.