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淺析施奈德-昆騰?系列中浮點(diǎn)數(shù)的解析與上送

劉吉強(qiáng)

（黑龍江省電力有限公司牡丹江水力發(fā)電總廠，黑龍江 牡丹江 157006）

數(shù)據(jù)的采集和上送，是自動(dòng)控制的基礎(chǔ)。自動(dòng)化領(lǐng)域百家爭鳴的局面導(dǎo)致數(shù)據(jù)格式的定義有很大分歧，數(shù)制轉(zhuǎn)換就成為自動(dòng)控制編程的亮點(diǎn)。本文以發(fā)電廠母線的頻率采集上送為例，簡述浮點(diǎn)數(shù)到word 變量的轉(zhuǎn)換與上送方法。

浮點(diǎn)數(shù)；word變量 ；數(shù)制轉(zhuǎn)換

一、設(shè)備環(huán)境：表計(jì)DM6200 .

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：485菊花鏈路、MODBUS PLUSH網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò).

PLC：Schneider - quantum ? 65160 .

編程軟件：UNITY PRO 4.1

上位機(jī)：南瑞NC2000系統(tǒng).

nybus Modbus-TCP讀取數(shù)據(jù)部分與本文關(guān)聯(lián)不大，限于篇幅，不作詳述。從485菊花鏈路，以Anybus Modbus-TCP作為轉(zhuǎn)換媒介用MBPMSTR方法將DM6200 中的頻率值項(xiàng)對應(yīng)的浮點(diǎn)數(shù)以兩位word 值的方式 采集到 Schneider -quantum ? 65160 中的MBP_DM6200 數(shù)組中。

限于篇幅，恕不詳述。變量定義依據(jù)IEEE 754 標(biāo)準(zhǔn)，將兩個(gè)word 中的浮點(diǎn)數(shù)還原、拆分為符號部分、階碼部分、整數(shù)部分和小數(shù)部分。

WORD_TO_BIT（MBP_DM6200[1],B IT[01],BIT[02],BIT[03],BIT[04],BIT[05],BIT[ 06],BIT[07],BIT[08],BIT[09],BIT[10],BIT[11] ,BIT[12],BIT[13],BIT[14],BIT[15],BIT[16]）; WORD_TO_BIT（MBP_DM6200[2],BIT[17] ,BIT[18],BIT[19],BIT[20],BIT[21],BIT[22],BI T[23],BIT[24],BIT[25],BIT[26],BIT[27],BIT[2 8],BIT[29],BIT[30],BIT[31],BIT[32]）;

（*2、符號處理 *）

IF BIT[32] THEN MARK:=-1 ELSE MARK:=-1 ;

（*3、階碼運(yùn)算：反移碼運(yùn)算）

DMMOVE_biased:=BIT_TO_WORD（BIT[24],BIT[25],BIT[26],BIT[27],BIT[28] ,BIT[29],BIT[30],BIT[31],0,0,0,0,0,0,0,0）; D M M O V E:= W O R D_T O_U I N T（DMMOVE_NO）-127;

（*4、實(shí)值運(yùn)算: 把23位真實(shí)值提取出來，補(bǔ)位，組成雙整形真實(shí)值，這里因?yàn)橹拔覀兌贾烙袀€(gè)固定的1給省略了，因此這里要給加上去。*）

DMINFACT_LOW :=MBP_ DM6200[1];DMINFACT_HIGH:= BIT_TO_WORD （BIT[17],BIT[18 ],BIT[19],BIT[20],BIT[21],DM200_ BIT[22],BIT[23],1,0,0,0,0,0,0,0,0）;DMINFACT:= WORD_AS_DINT（DMINFACT_LOW,DMINFACT_ HIGH） ;

（*整 數(shù)*） DMINTPART := SHR （DMINFACT,23 - DMMOVE ）;

（*小數(shù)*） DMFIRST:= SHL（DMINFACT, DMMOVE + 9） ; （*清整數(shù)*）

（*小數(shù)實(shí)值表運(yùn)算,為防止機(jī)器取舍處理，我們將其放大100000000倍 *）

DMZHISHU:=100000000; COUNT_ J:=1; FOR COUNT_J:=1 TO 24 DO DMZH ISHU:=DMZHISHU/2;DMRECOARD[COU NT_J]:=DMZHISHU; END_FOR;

（*累 加 :Σ JUDGE *2- n *）DMSMALLPART:= 0; FOR COUNT_ K:=1TO23 DO DMTHIRD := SHL（DMFIRST,1）; DMSECOND:= SHR（DMFIRST,31）;

DMJUDGE := DINT_TO_BOOL（DMSECOND） XOR 1; IF DMJUDGE=0 THEN

DMSMALLPART:=DMSMALLPART+ DMRECOARD[COUNT_K]; END_IF;

DMFIRST :=DMTHIRD; END_FOR;

（*變 位 處 理： 為 小 數(shù)騰位，小數(shù)做還原處理.*）DMINTPART:=DMINTPART*100*MARK DMSMALLPART:=DMSMALLPART /1000000 ;

（*合并運(yùn)算*）

圖1 硬件概述．

D M S S 1:=D M I N T P A R T +DMSMALLPART ;DMSS:=DINT_TO_ WORD（DMSS1）;

（*上送*）MBP_BUF34[1]:=DMSS;

（*上位機(jī)繼續(xù)處理*）因?yàn)樗蜕先サ膚ord因?yàn)榍笆鎏幚頃r(shí)擴(kuò)大100倍，故需在顯示時(shí)降兩位，南瑞的NC2000系統(tǒng)中是通過乘以A系數(shù)的方式修正顯示值的，我們將A系數(shù)定為0.01.

結(jié)語

該方法經(jīng)過實(shí)地測試，證明有效。該方法適用于采樣要求較高的表計(jì)的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換，可以使采集數(shù)據(jù)損失最小化，適于工控推廣。

[1]Schneider Electric ?． Unity Pro 操作手冊[G]．718．

[2]SchneiderElectric?． DM6000SeriesDigital MetersUserManual． 09/2011．66．

[3]南京瑞利自動(dòng)化有限公司．NC2000操作手冊[G]．4．257．

[4] IEEE．二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 754 ）[R]．1．2．1．

TP31

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