基于DDE通讯的地磅计算机计量管理系统

介绍了以DDE通讯方式来获取仪表上传数据的地磅计算机计量管理系统的实现.由于采用 动态改变MSComm控件的Rthreshold属性值的技术，与同类型软件产品相比较，系统反应及时、稳定性 强、可适应各种仪表类型.

0.引言

某化工厂的地磅房地磅担负着全厂的物资进 出的计量任务，每年有上百种、数百万吨的产品和原 材料经地磅房地磅系统计量后，进出厂区，供货提 货的客户和单位有数百个之多，地磅房的工作质量 和效率对企业有着非常重要的意义.影响地磅房工 作质量和效率的的主要因素是计量数据的准确、快 速、可靠和计量数据的快速传递.过去该厂的地磅房地磅由手工操作，通过配备的称重显示仪，人工记 录车号，读取空车、重车重量并进行净重计算并填写 称重单据.这种称重仪器的缺点主要是存储容量小、 工作效率低，不能进行分类统计，数据不容易进入企 业管理数据库.计量数据的传递和处理由人工完成， 每天磅房操作人员将前一天的计量数据报送计量主 管部门，再由统计人员进一步归类统计，送到有关处 室.造成工作量大，且处理周期长，容易发生司称人 员与汽车司机串通作弊的事情，因此非常不适应现 代企业管理方式.

针对以上情况我们设计了地磅计算机计量管 理系统，其目的是利用先进的计算机技术来提高地磅计量系统可靠性、准确性以及自动化程度，最大 限度地防止作弊现象的发生，为企业的现代化管理 提供有力的帮助.

1.系统组成原理

地磅计算机计量管理系统的硬件结构框图如 图1所示.

压力传感器将称重平台的压力转换成电信号送往称 重仪表，由称重仪表的A/D转换电路转换成数字信 号，称重仪表具有计算、显示重量的功能.同时称重 仪表配有RS — 232接口，以连续发送方式将重量数 据直接发送到上位的管理计算机上，形成称重管理 系统.管理计算机通过称重管理软件接收RS — 232 串行口上传的称重数据，对数据进行显示、存储和管 理，打印过磅单及各种统计报表，可以实现对与称重 有关的数据进行查询、维护.管理计算机还可以与企 业内部网络相连，将称重过程中形成的各种数据方 便地传送到企业的管理数据库，以作为管理决策、财 务结算的基础数据.

2.计量管理软件系统的设计

根据企业管理上的要求，所设计的计量管理软 件获取称重数据必须快速准确;系统长时间工作必 须稳定可靠;操作简便，能有效地防止作弊行为;数 据保密性要强.

系统主要功能应包括:皮重和毛重的称量数据 通过RS — 232接口传输到计算机，计算机收到数据后，捡核车号，根据皮重、毛重计算各种货物的净重， 确定凭证代码、物资代码和名称、供方代码和名称、 需方代码和名称、物资流向、称重时间和司称人员等 信息，并打印过磅单据；以多种方式统计各种物资的 称重数据，生成由原始数据得到的日报表、月报表和 年报表，计算每种物资的日、月、年的累计重量;可对 运输车辆、物资、供方、需方、称重记录、司称人员等 信息进行维护、备份和查询并打印输出查询结果;对 系统的有关参数（如串行口参数、计量单位、仪表类 型)进行配置等.

针对以上的要求，我们采用模块化设计方法进 行地磅计算机计量管理软件的设计.将整个系统 按功能要求划分为若干个功能模块，各功能模块之 间既相互独立以便于调试和修改，为系统的维护和 修改提供了方便；同时各模块又通过数据库构成有 机的整体，相互协助，共同完成管理任务.系统软件 主要功能模块结构如图2所示，各主要功能模块又 由若干子模块组成.

（1）系统登录模块.为了保证数据的安全性，只 有被授权的有关人员才能够操作该管理软件.各操 作人员可以根据岗位需要被授予不同的权限，如系 统管理权、参数设置权、数据维护权、称重操作权、数 据查询权、统计报表权、司称员管理权等.系统管理 权是最高权限，往往由企业或单位指定一人负责，他 可以对所有的数据进行查看、更新或配置.进入系统 都要由登录模块来确认使用者的身份和密码，防止 非法人员的操作.

（2）称重处理模块.称重模块主要负责接收仪表 上传的称重数据，根据皮重和毛重数据计算出净重， 并将称重数据与车号、凭证代码、物资代码、供方代 码、需方代码、物资流向、发票号码、称重时间和司称 员代码等信息形成一条完整记录存入数据库.称重 数据的获取由DDE通讯程序完成.

为适应企业内部和外部汽车称重的不同需要， 称重处理设置了两种方式，一种是固定皮重方式，其 主要针对企业内部车辆和一部分经过企业相关负责 以缩短称重时间，提高称重效率;第二种是非固定皮 重方式，即进出车辆必须经过称皮、称毛两次称量以 获得物资净重数据，皮重数据仅用一次，下回称重时 须重新称皮重.

（3）数据查询模块.该模块用于查询称重记录、 物资、供方、需方、凭证、车辆和司称员等信息.可按 任意字段查询，数据表的每个字段都可以作为查询 条件，同时还提供二次查询功能，即在上次查询结果 的基础上做进一步细化查询.查询结果可打印输出.

（4）数据维护模块.主要是对称重数据、凭证信 息、供需方信息、车辆信息、司称员信息进行添加、删 除、修改等操作.对于不同的用户，其权限不同，所维 护的数据也不一样.如一般的司称员只能维护凭证 信息、物资信息、供需信息等数据，无权修改称重记 录、司称员信息，而系统管理员却可以对所有数据进 行维护.

(5)统计报表模块.进行年报表、月报表、日报表 的生成和打印，可进行日、月、年的各种物资的累计. 报表类型分为称重统计总表、分类分户统计、分户分 类统计、称重统计清单等统计形式，使企业的日常管 理更为方便快捷.

（6）参数设置模块.为计算机与仪表实现通讯， 以及数据转换进行一些基本设置，包括:串口参数配 置、计量单位配置、仪表类型配置.

用户设置模块.对使用该系统的司称员、管 理员的代码、姓名、密码和权限进行配置，可执行增、 删、改操作.

整个管理系统软件采用VB6.0开发，数据库采 用数据库.同时系统也可以根据需要很方便 地移植到网络环境下，实现多台地磅连网运行.

3.系统的主要技术特点

(1)采用DDE通讯方式获取称重数据以方便系 统适应各种称重仪表.

管理计算机获取称重仪表上传数据的任务由专 门开发的DDE通讯程序完成，该DDE通讯程序 (Server)作为数据的提供者将实时重量数据提供给 Windows环境下的称重处理程序（Client). DDE (动 态数据交换)是Windows平台上一个完整的通信协 议，它使应用程序能够彼此交换数据和发送指令.系 统数据流向图如下：

由于不同厂家的称重仪表，其与上位机接口的 通讯协议都不一样，如TOLEDO脚的称重仪表和耀华的称重仪表；即使是同一厂家的不同系列、不同 种类的称重仪表，它们各自的通讯协议也可能不一 样，如XK3190系列的D2表和A1表.采 用DDE通讯方式的最大好处就是，使系统管理软件 可以非常方便地适应各种称重仪表,例如，当更换了 一种管理软件原本并不支持的称重仪表时，只需对 DDE通讯程序进行更新，增加对新仪表通讯协议的 支持，而不必对整个管理软件进行修改和重新编译， 这就大大增强了系统的适应性.

(2)动态改变MSComm控件的Rthreshold属性 值，确保接收数据过程迅速、稳定可靠.

在DDE通讯程序中，使用了 MSComm控件来 实现对串口的编程.为了识别接收数据的格式，提取称重数据，通常的做法是:用MSComm控件的On- Comm事件接收上传的各字节数据，并将它们放入 一个应用程序设置的缓冲区，如一个数组，另外用一 个定时器Timer控件定时扫描缓冲区以提取实时称 重数据.通过实践我们发现这种方式在实际中间存 在一些问题，主要是反应不够及时、有时有丢失数据 的现象.因此我们采用只利用MSComm控件，不使 用Timer控件，通过在MSComm控件的OnComm 事件中动态改变MSComm控件的Rthreshold属性 值的方法，来实现对实时称重数据的提取.实践证 明，这种方法程序短小精干、反应及时、无数据丢失 现象，效果非常好.现介绍如下.

通过调查发现，目前大多数与上位计算机相连 的称重仪表都能以连续发送方式将实时称重数据发 送到上位机的，其每个数据包都为固定长度.以XK3190—A1表为例，串行口设置为：1位启始 位、1位停止位、8位数据位，无奇偶校验位.XK3190 一 A1称重仪表的上传实时称重数据的帧格式为：

每帧数据由12个字节组成，所有数据均为A SC II字符.小数点位数按从右到左取0 ~ 4的数值，异 或校验为每帧的第2个字节到第九个字节依次进行 异或运算的结果.异或校验结果占2个字节，高四位 放在第一个字节中，底四位放在第二个字节中.

动态改变MSComm控件的Rthreshold属性值 方法的思路是：由于Rthreshold属性值是说明在产 生OnComm事件之前要接收的字符数，故可以利用 动态改变Rthreshold属性的值的方式来控制触发 OnComm事件的时机，以保证在读取串口时能读到 一个完整的数据帧.而如果采用定时器方式，则有可 能由于没能读到完整的数据帧而产生丢数据的现 象，特别是在有干扰时尤其严重.其次采用定时器方 式，由于受定时间隔的限制，上位机数据刷新往往与 仪表显示有一个较明显的滞后，即反映不够及时.以 常用的1200波特率的连续方式为例，串口发送一帧 数据需要100ms，那么理论上定时器的定时间隔至 少需要200ms，才可能保证能读取到一帧完整的数 据，实际中一般至少要将定时器的定时间隔设为 300ms到400ms以上.这样一来上位机数据显示要 比仪表显示滞后0.3 ~ 0. 4s以上，这种滞后可以明 显地察觉出来，而采用在OnComm事件中动态改变Rthreshold属性值的方法，一般情况下其滞后时间 只有0. 1s，几乎察觉不出来，即使在受到干扰的情 况下，其滞后时间也要比定时器方式少得多，从而做 到反应及时.其OnComm事件处理程序流程图如下 所示：

4.结束语

我们开发的地磅计算机计量管理系统虽然是针对地磅称重管理的，略加修改也可以适用于其 它的称重管理中，如轨道衡、平台称系统.该软件己 应用在多个企业之中，从反馈的信息来看，系统反应 迅速，运行过程稳定可靠，无数据丢失现象，使用效 果非常好.同时，由于采用了 DDE通讯方式，在对各 种称重仪表的支持方面表现出了很大的灵活性.系 统还可以很方便地查询各种称重数据，可根据需要 进行多种形式的统计并打印统计报表，实现了数据 的标准化管理，减轻了工作人员的劳动强度，提高了 工作效率和经济效益，基本杜绝了人为作弊现象，符 合企业现代化管理的要求.