基于CAN-bus 總線的模擬空調溫/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、協議及報文格式

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

圖4HiLonA報文格式

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

Address：目標地址，表示節點地址，范圍只能設定為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，數據中心要對各個房間的溫/濕度進行監控并修各個房間的溫/濕度SV值，因此給各個控制室分配唯一的標志符；在下位機向上位機發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相對下位機來說較長，因此，本系統選擇使用單幀（點對點）類型幀。利用HiLon報文的特點，將7位Address分配給房間ID，每一個房間ID對應一個Address，地址0保留。當數據方向是從節點到主節點時，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到從節點時，8字節數據的前4字節作為命令ID，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

對主節點到從節點的命令ID的定義如下:

表3控制命令類型及其參數

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數據類型的格式存儲。這樣，在下位機進行編程就比較方便。但是，上位機的處理程序是用類似VB腳本的語言寫的，數據對象的類型只有數值型、開關型和字符型三種，不能直接使用接收到的數據。因此，要對接收到的數據進行轉換。

按IEEE-754標準，一個浮點數用兩個部分表示：尾數和2的冪。例如：

尾數代表浮點上的數據二進制數。

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

尾數是一個24位值（代表大約7個十進制數），最高位（MSB）通常是1，因此，不保存。一個符號位表示浮點數是正或負。在尾數的左邊有一個省略的二進制點和1。這個數在浮點數的保存中經常省略。

浮點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）。
零是一個特定值，表示冪是0，尾數是0。

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

‘計算浮點數的冪（二進制數小數點的位置）
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）