基于CAN-bus 总线的模拟空调温/湿度控制系统

‘转换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
‘转换Out_Extern和Out_Remote到字符型
Out_CANData1=!I2Hex（Out_Extern）+!I2Hex（Out_Remote）
Out_CANData2=Out_CANData2+Out_CANData1
‘转换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
‘转换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
‘转换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

这样，以后要将In_CANData的数据提取到In_＊变量中，只需在脚本中按!setstgy（StringToObject）就可以了。而要将Out_＊数据合并到Out_CANData，可先调用!setstgy（ObjectToString），然后再把Out_CANData2的值赋给Out_CANData。

四、协议及报文格式

因为MCGS不便于编写复杂的脚本程序，所以传输协议的设计以简单为原则。本系统使用HiLon协议A。HiLon协议A是一个通用的协议，基于非对称型主从式网络结构，支持广播和点对点传送命令数据，命令数据包可长达256字节，非常适合用作本系统的通信协议HiLon协议以CAN2.0A帧结构为基础。下图是帧报文格式，一个CAN2.0A标准帧由11位ID、1位RTR、4位DLC、数据区（最多8个字节）组成。

图4HiLonA报文格式

DIR：方向位。方向位决定一半的优先级而剩余的优先级，由节点地址决定低地址优先级高。当方向位为“1”时，地址域是源节点地址（从节点到主节点），优先级由地址决定；当方向位为“0”时，地址域是目标节点地址（主节点到从节点），优先级由地址决定。从节点也可使用地址滤波技术从而减少需处理的网络信息量，因而能有效节省CAN节点控制器资源，提高控制器效率。

Address：目标地址，表示节点地址，范围只能设定为0～125
TYPE：帧类型。见下表中的帧类型说明。

表2HiLon帧类型

DLC：每帧字节数（1～8）
Index：索引字节。对于单帧数据，该字节表示传输数据的第一个字节；对于多帧数据，此字节表示索引字节，即此帧数据在数据包中的位置。
Data：数据

在本系统中，数据中心要对各个房间的温/湿度进行监控并修各个房间的温/湿度SV值，因此给各个控制室分配唯一的标志符；在下位机向上位机发送的数据报文中携带的数据是房间的温/湿度值；上位机向下位机发送的命令报文携带命令号及控制室的温/湿度SV值。本系统的传输数据量较小，且MCGS的采样周期本系统取5ms相对下位机来说较长，因此，本系统选择使用单帧（点对点）类型帧。利用HiLon报文的特点，将7位Address分配给房间ID，每一个房间ID对应一个Address，地址0保留。当数据方向是从节点到主节点时，8字节数据的前4字节用于传递房间温度，后4字节用于传递房间湿度，当数据方向是主节点到从节点时，8字节数据的前4字节作为命令ID，后4字节用于传递命令参数（房间温/湿度SV值）。报文帧的格式如图1所示。

图5报文帧格式

对主节点到从节点的命令ID的定义如下:

表3控制命令类型及其参数

本系统要监控的数据是各房间的温度和湿度及它们的SV值。要将这些数据在总线上传输，必须将它们装入报文帧。为了使传输的数据只占用较小的空间而达到较高的精确度，在报文中每一种数值都分配了4字节的空间，数据按IEEE-754标准的float数据类型的格式存储。这样，在下位机进行编程就比较方便。但是，上位机的处理程序是用类似VB脚本的语言写的，数据对象的类型只有数值型、开关型和字符型三种，不能直接使用接收到的数据。因此，要对接收到的数据进行转换。

按IEEE-754标准，一个浮点数用两个部分表示：尾数和2的幂。例如：

尾数代表浮点上的数据二进制数。

二的幂代表指数。指数的保存形式是一个0到255的8位值。指数的实际值是保存值0到255减去127，一个范围在127到-128之间的值。

尾数是一个24位值（代表大约7个十进制数），最高位（MSB）通常是1，因此，不保存。一个符号位表示浮点数是正或负。在尾数的左边有一个省略的二进制点和1。这个数在浮点数的保存中经常省略。

浮点数保存的字节格式如下：

图6IEEE-754标准float存储格式

这里：
S代表符号位，1是负，0是正。
E幂，偏移127。
M24位的尾数（保存在23位中）。
零是一个特定值，表示幂是0，尾数是0。

在运行策略中新建一个名为SplitFloat的用户策略，新增一策略行并添加以下脚本程序，用于将数值型对象float转换到4字节存储单元Byte0Byte3：

‘计算浮点数的幂（二进制数小数点的位置）
exponent=0
float1=!abs（float）
whilefloat1>0
float1=!BitRShift（float1,1）
exponent=exponent+1
endwhile
exponent=exponent-1
‘计算浮点数的底数
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）