CN104133493A - 加注罐充入气体质量测量的数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了加注罐充入气体质量测量的数据处理方法，包括采用GE PLC中的Serial I/O protocol格式，通过初始化通讯端口、建立输入缓冲区、读写通讯端口、清除通讯端口，以及解算输出结果的步骤，实时测量进入加注罐的充入气体质量数据，扣除充入气体质量得到真实加注量，并进行累积输出。本发明加注罐充入气体质量测量的数据处理方法的优点和积极效果在于：在气体流量控制器与PLC主机之间，采用GE PLC中的Serial I/O protocol格式应用自定义MODBUS通讯协议解决了通讯问题，从而通过对充入气体质量的测量，提高了加注精度，使加注精度满足了要求，为高精度加注技术奠定了基础。

Description

加注罐充入气体质量测量的数据处理方法

技术领域

本发明涉及数据处理的方法，具体涉及一种加注罐充入气体质量测量的数据处理方法。

背景技术

上面级推进剂加注系统使用电子秤和气体流量控制器组合定量的方式，消除了充入气体质量对加注的影响，突破了电子秤独立定量精度不高(约6‰)的技术瓶颈，使组合定量精度达到3‰。但是如何实现气体流量控制器高精度的气体质量实时测量、采集和记录，成为提高加注精度关键，具体说，就是如何解决基于自定义MODBUS通讯协议的气体流量控制器与PLC主机的通讯难题，现有技术中的充入气体质量的测量方法还无法满足这一要求。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种加注罐充入气体质量测量的数据处理方法，可以通过气体流量控制器与主控PLC的通讯，实时测量充入气体进入加注罐的质量，继而扣除充入气体质量，得到真实推进剂加注量，从而提高加注精度，使加注精度满足要求。

为达到上述目的，本发明提供的加注罐充入气体质量测量的数据处理方法，包括设置气体流量控制器，还包括设置PLC主机，所述气体流量控制器与所述PLC主机通讯，实时测量进入加注罐的充入气体质量并扣除充入气体质量得到真实加注量，该方法包括如下步骤：

步骤1初始化通讯端口，取消所述PLC主机当前任何对通讯端口的通讯命令操作，并刷新内部输入缓冲区；

步骤2建立输入缓冲区，根据所述PLC主机接收数据量调整内部输入缓冲区的大小；

步骤3通讯端口读写，根据所述气体流量控制器通讯规约，完成所述PLC主机对所述气体流量控制器的读写请求；所述气体流量控制器向通讯端口返回执行后的数据和CRC校验码，所述PLC主机根据所述CRC校验码对执行后的数据进行CRC校验，CRC校验通过则向通讯端口返回状态信息，返回的信息包括地址码、功能码和执行后的数据；如果CRC校验出错，就不返回任何信息；

步骤4清除通讯端口操作，在完成本次读写操作后，所述PLC主机取消对通讯端口的命令操作，准备下一次读写操作的正常执行；

步骤5清除输入缓冲区，在完成本次读操作后，清空所述PLC主机输入缓冲区,以便下一次读操作时所述PLC主机正确接收数据；

步骤6解算输出结果，所述PLC主机解算实时测量进入加注罐的充入气体质量数据，扣除充入气体质量得到真实加注量，并进行累积输出；

步骤7返回。

本发明加注罐充入气体质量测量的数据处理方法，其中所述步骤3中，CRC校验采用CRC-16循环冗余错误校验。

本发明加注罐充入气体质量测量的数据处理方法的优点和积极效果在于：由于设置了PLC主机，在气体流量控制器与PLC主机之间，采用GE PLC中的Serial I/O protocol格式，应用自定义MODBUS通讯协议解决了通讯问题，从而通过对充入气体质量的测量，PLC主机解算实时测量进入加注罐的充入气体质量数据，然后扣除充入气体质量得到真实加注量，提高了加注精度，使加注精度满足了要求，为高精度加注技术在新一代运载系统中的应用奠定了基础。

下面将结合实施例参照附图进行详细说明。

附图说明

图1是本发明加注罐充入气体质量测量的数据处理方法的流程图。

具体实施方式

本发明加注罐充入气体质量测量的数据处理方法，在气体流量控制器(从机)与PLC主机之间，采用GE PLC中的Serial I/O protocol格式，应用自定义MODBUS通讯协议解决通讯问题，从而通过对充入气体质量的测量，提高加注精度，使加注精度满足要求。

如图1所示，在本发明加注罐充入气体质量测量的数据处理方法中，设置有气体流量控制器和PLC主机，气体流量控制器与PLC主机相互通讯，实时测量进入加注罐的充入气体质量并扣除充入气体质量得到真实加注量。该方法包括如下步骤：

步骤1初始化通讯端口，取消PLC主机当前任何对通讯端口的通讯命令操作，并刷新内部输入缓冲区。

步骤2建立输入缓冲区，根据PLC主机接收数据量调整内部输入缓冲区的大小，输入缓冲区的大小可以在1～2048个字节。

步骤3通讯端口读写，根据气体流量控制器通讯规约，完成PLC主机对气体流量控制器的读写请求；气体流量控制器向通讯端口返回执行后的数据和CRC校验码，所述PLC主机根据所述CRC校验码对执行后的数据进行CRC-16循环冗余错误校验，CRC校验通过则向通讯端口返回状态信息，返回的信息包括地址码、功能码和执行后的数据，如果CRC校验出错，就不返回任何信息。

步骤4清除通讯端口操作，在完成本次读写操作后，PLC主机取消对通讯端口的命令操作，准备下一次读写操作的正常执行。

步骤5清除输入缓冲区，在完成本次读操作后，清空PLC主机输入缓冲区,以便下一次读操作时PLC主机正确接收数据。

步骤6解算输出结果，PLC主机解算实时测量进入加注罐的充入气体质量数据，扣除充入气体质量得到真实加注量，并进行累积输出。气体流量控制器上传数据，无论浮点数还是整型数，包括符号、小数点、空格等，都以单字节十进制数传输，需要经解算程序，才能供PLC主机使用。

方法的具体内容如下。

地址码是每次通讯信息帧的第一字节，8位，从0到255。这个字节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从机才能响应回送信息。当从机回送信息时，回送数据均以各自的地址码开始。主机发送的地址码表明将发送到的从机地址，而从机返回的地址码表明回送的从机地址。相应的地址码表明该信息来自于何处。

功能码是每次通讯信息帧传送的第二个字节。ModBus通讯规约可定义的功能码为1到127。气体流量控制器仅用到其中的一部分功能码，见下表。作为主机请求发送，通过功能码告诉从机应执行什么动作。作为从机响应，从机返回的功能码与从主机发送来的功能码一样，并表明从机已响应主机并且已进行相关的操作。

功能码	定义	操作(二进制)
			03	读寄存器数据	读取一个或多个寄存器的数据
05	强置单线圈	强置一个逻辑线圈的通断状态
			06	预置单寄存器	把具体二进值装入一个保持寄存器

数据区包括需要由从机返送何种信息或执行什么动作。这些信息可以是数据，如瞬时流量值、流量累积值、阀状态、累积流量清零、阀开度设定、参考地址等。例如，主机通过功能码03告诉从机返回寄存器的值(包含要读取寄存器的起始地址及读取寄存器的长度)，则返回的数据包括寄存器的数据长度及数据内容。

气体流量控制器响应的命令格式是从机地址、功能码、数据区及CRC码。数据区的数据都是两个字节，并且高位在前。

通讯信息传输时，通讯命令由PLC主机发送至气体流量控制器，符合相应地址码的从机接收通讯命令，并根据功能码及相关要求读取信息，如果CRC校验无误，则执行相应的任务，然后把执行结果数据返送给主机。返回的信息中包括地址码、功能码、执行后的数据以及CRC校验码。如果CRC校验出错就不返回任何信息。

数据校验采用CRC-16循环冗余错误校验。CRC域是两个字节，包含一16位的二进制值。它由传输设备计算后加入到消息中。接收设备重新计算收到消息的CRC，并与接收到的CRC域中的值比较，如果两值不同，则有误。

CRC是先调入一值是全“1”的16位寄存器，然后调用一过程将消息中连续的8位字节各当前寄存器中的值进行处理。仅每个字符中的8Bit数据对CRC有效，起始位和停止位以及奇偶校验位均无效。

CRC产生过程中，每个8位字符都单独和寄存器内容相或(OR)，结果向最低有效位方向移动，最高有效位以0填充。LSB被提取出来检测，如果LSB为1，寄存器单独和预置的值或一下，如果LSB为0，则不进行。整个过程要重复8次。在最后一位(第8位)完成后，下一个8位字节又单独和寄存器的当前值相或。最终寄存器中的值，是消息中所有的字节都执行之后的CRC值。CRC添加到消息中时，低字节先加入，然后高字节。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (2)

1.一种加注罐充入气体质量测量的数据处理方法，包括设置气体流量控制器，其特征在于：还包括设置PLC主机，所述气体流量控制器与所述PLC主机通讯，实时测量进入加注罐的充入气体质量并扣除充入气体质量得到真实加注量，该方法包括如下步骤：

步骤1初始化通讯端口，取消所述PLC主机当前任何对通讯端口的通讯命令操作，并刷新内部输入缓冲区；

步骤2建立输入缓冲区，根据所述PLC主机接收数据量调整内部输入缓冲区的大小；

步骤3通讯端口读写，根据所述气体流量控制器通讯规约，完成所述PLC主机对所述气体流量控制器的读写请求；所述气体流量控制器向通讯端口返回执行后的数据和CRC校验码，所述PLC主机根据所述CRC校验码对执行后的数据进行CRC校验，CRC校验通过则向通讯端口返回状态信息，返回的信息包括地址码、功能码和执行后的数据；如果CRC校验出错，就不返回任何信息；

步骤4清除通讯端口操作，在完成本次读写操作后，所述PLC主机取消对通讯端口的命令操作，准备下一次读写操作的正常执行；

步骤5清除输入缓冲区，在完成本次读操作后，清空所述PLC主机输入缓冲区,以便下一次读操作时所述PLC主机正确接收数据；

步骤6解算输出结果，所述PLC主机解算实时测量进入加注罐的充入气体质量数据，扣除充入气体质量得到真实加注量，并进行累积输出；

步骤7返回。

2.根据权利要求1所述的加注罐充入气体质量测量的数据处理方法，其特征在于：其中所述步骤3中，CRC校验采用CRC-16循环冗余错误校验。