基于.NET平台的特种电源监控系统

摘  要： 设计了电源监控系统，利用485总线构建上位机PC机与多台TI公司的DSP TMS320F2812的连接，利用VB.NET编写了串口通信程序和Modbus通信协议，并利用多线程技术实时对多台DSP数据进行处理和状态显示。搭建平台，实验证明满足上位机对多台DSP数据传输的实时性和准确性。
关键词： .NET； 电源监控； 485总线；多线程
        随着特种电源用于大规模的生产，对特种电源的集中监控成为迫切需要。特种电源参数多，数据传输量大。一方面上位机在完成对多台电源的状态询问的同时要保证控制指令及时传输到下位机，另一方面上位机要实时地显示电源参数并绘制运行曲线。本设计采用485总线，下位机电源控制器基于TI公司的DSP TMS320F2812，上位机与下位机通信采用VB.NET的SerialPort串行通信类，软件的编写在VS2008环境下实现。
1 监控系统结构
     监控系统结构(如图1)包括：上位PC机、多台DSP、232/485转换口、并联2个120 Ω的终端电阻、屏蔽双绞线。485总线连接采用半双工通信方式，以上位PC机为主机、多台DSP为从机的主从式结构。现场控制单元以DSP为核心,一方面负责电源各项数据的采集与处理,控制电源的自动运行;另一方面接收上位机的控制命令,对命令进行解析判断后及时调整电源的运行参数。上位机通过232/485转换口连接到485总线上，进行状态数据和控制命令的双向传输,通过上位机软件实时获取现场电源的运行数据和参数,而且可以在线修改工艺参数和远程控制电源运行。
   
   2 监控软件设计
     监控软件设计包括通信协议的制定，上位机软件的编写和DSP程序的设计。通信协议除了制定上位机和DSP通信的数据帧格式，还规定了数据收发时状态的转换机制。上位机程序利用SerialPort类和多线程技术完成与多台DSP的通信，同时利用VB.NET中多线程技术和客户自定义事件实现通信，同时进行数据处理、状态显示、曲线绘制等功能。
2.1 通信协议
     因为系统采用一主多从的结构，所以通信采用Modbus协议实现。Modbus协议包括ASCII和RTU，考虑到所需传输的数据量比较大，本设计使用RTU协议。协议栈的实现是基于状态机的操作，状态转换如图2所示。
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