基于的光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)通信差錯(cuò)控制

1、■醴線與網(wǎng)絡(luò)。、^文章編號：10019944(201t)06—0020—03基于LabVlEW的光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)通信差錯(cuò)控制張杰1，張軼2，劉志輝1(1廣州大學(xué)機(jī)電學(xué)院，廣州510006；2武漢凱迪電力環(huán)保有限公司，武漢430223)摘要：光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)通信必須快速可靠因此采用了差錯(cuò)控制。分析了CKC循環(huán)冗余校驗(yàn)的差錯(cuò)控制原理，給出了算法的程序流程圖著重介紹了基于圖形化編程的LabvIEw語言環(huán)境下的查表法校驗(yàn)程序程序已應(yīng)用于獨(dú)立光伏

2、發(fā)電實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)中?，F(xiàn)場應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)可靠性和較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，可廣泛應(yīng)用于基于LabVIEW的監(jiān)測系統(tǒng)中。關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)；LabVIEW；差錯(cuò)控制；CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)中圖分類號：TP3111文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AErrorcontrolinMonitoringSystemofStandalonePhotovoltaicPowerSystemBasedonLabVIEWZHANGJielZHANGYi2。LIUZh

3、ihuil(1SchoolofMechanicalandElectricEngineering，GuangzhouUniversity，Guangzhou510006，China；2WuhanKaidiElectricPowerEnvironmentalCo，hd，Wuhan430223，China)Abstract：Thepurposeofcommunicationinmonitoringsystemistosendinformati

4、onreliablyandfastThecommunicationsystemsadopterroreontmLThispaperpresentserrorcontrolprincipleofCRC(cyclicalredundancycheck)，givestheCRC一16algorithmsoftwareflowchart，designsthesoftwareprocedureusingLabVIEWlanguage，andfin

5、allymakesaconfirmationinarealtimephotovoltaicmonitoringsystembasedonLabVIEWPracticalapplicationsandexperimentsshowthatthesystemhashiighersystemreliability，strongersiteenvironmentaladaptability，andtheirapplicationfieldswe

6、reextendedKeywords：photovohaicmonitoringsystem；LabVIEW；errorcontrol；cyclicredundancycheck(CRC)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)在戶外運(yùn)行且充放電主電路為高頻電力電子設(shè)備電磁輻射干擾嚴(yán)重fI】。另外單片機(jī)串口通信抗干擾能力差難以克服干擾產(chǎn)生的差錯(cuò)[2]。提高數(shù)據(jù)通信的可靠性是正確設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵。信道編碼是提高可靠性的有效手段又稱為差錯(cuò)控制編碼。差錯(cuò)控制最常用

7、的方法是自動請求重發(fā)方式(ARQ)、前向糾錯(cuò)方式(FEC)和混合糾錯(cuò)(HEC)方式。但這些方法都有各自的缺點(diǎn)誤判的概率比較高。循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC是由線性分組碼的分支而來。它的編譯碼設(shè)備比較簡單檢糾錯(cuò)能力也較強(qiáng)，誤判概率很低且可以由軟件實(shí)現(xiàn)所以在實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制中已得到廣泛應(yīng)用[3S]。另外圖形化的LabVIEWE61(NI虛擬儀器技術(shù)軟件)編程語言進(jìn)行程序開發(fā)編程簡單開發(fā)周期短，且開發(fā)出的監(jiān)控程序功能強(qiáng)大、界面美觀。安裝LabVIEW監(jiān)控程

8、序的PC和現(xiàn)場控制器進(jìn)行串行通信這是目前許多集散系統(tǒng)采用的通信解決方案。本文根據(jù)CRC校驗(yàn)原理在LabVIEW和C51環(huán)境下編寫了收稿日期：2010一11—17：修訂日期：2010—1207基金項(xiàng)目：廣東省高校優(yōu)秀青年創(chuàng)新人才培育項(xiàng)目資助(LYM09109)；廣州大學(xué)自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助。作者簡介：張杰(1979一)，男，博士研究生，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榉植际桨l(fā)電及智能配電網(wǎng)。四萬方數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)程序時(shí)有2種方法：計(jì)算法和查表法。計(jì)算

9、法依據(jù)CRC校驗(yàn)碼的產(chǎn)生原理來設(shè)計(jì)程序優(yōu)點(diǎn)是模塊代碼少，修改靈活可移植性好但計(jì)算量大。查表法預(yù)先生成CRC碼表通過查詢碼表計(jì)算CRC碼可大大減少CPU的運(yùn)算時(shí)問這種方法應(yīng)用比較廣泛。本文采用查表法查表法的基礎(chǔ)為單字節(jié)數(shù)據(jù)的CRCl6碼表生成單字節(jié)數(shù)據(jù)的CRCl6碼共256種可能即對數(shù)字0—255根據(jù)CRCl6碼的基本原理分別計(jì)算其對應(yīng)的CRCl6校驗(yàn)碼并將其存放于預(yù)先設(shè)置好的表格中，即CRCl6碼表。實(shí)際操作采用程序一次生成。生成CRC

10、l6碼表后用查詢碼表的方式對信息幀每一個(gè)字節(jié)依次逐個(gè)求其CRC碼直至全部完成。信息幀中字節(jié)的CRCl6碼計(jì)算可描述為：本字節(jié)的CRC碼等于上一字節(jié)CRC碼的低8位左移8位與上一字節(jié)CRC右移8位同本字節(jié)異或后所得的CRC碼異或。查表法獲得CRCl6碼的程序流程如圖3所示。a^口Ⅲ字節(jié)寄存器目自始化為“0“取數(shù)據(jù)巍∞一十字##^nnE中n丑tⅡ#或m目t表常值CRC寄存#組左移8位保存ⅫCRC寄存#日孳荔i燃；辯糕五再i磊j燾麗近目cRc

11、寄存≈內(nèi)目ⅪcRc碼值瞳3CRCl6查裹程序菠程Fig3Soare‰chadoflookuptablememod4CRCl6查表法的LabⅥEW實(shí)現(xiàn)本設(shè)備程序中要傳送的一個(gè)MODBUS報(bào)文為message_bur[n]，其傳送順序?yàn)閙essage_bllf[n—l卜message_buf[0]，即由高位到低位進(jìn)行傳送。如果改變傳送順序由低位到高位傳送則采用的生成多項(xiàng)式應(yīng)反轉(zhuǎn)。如CRCl6一cCrrr為0x1021反轉(zhuǎn)后為囡0x8408(

12、按二進(jìn)制位反轉(zhuǎn)如：0001000000100001反轉(zhuǎn)為1000010000001000)。41拉驗(yàn)碼表生成程序在IjbVIEW程序設(shè)計(jì)中如果只用圖形和線條來描述計(jì)算和算法過程，有時(shí)候會顯得比較繁瑣。公式節(jié)點(diǎn)T具彌補(bǔ)了這個(gè)不足。公式節(jié)點(diǎn)是一種便于在程序框圖上執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的節(jié)點(diǎn)。在公式節(jié)點(diǎn)中可以使用算術(shù)表選式來實(shí)現(xiàn)算法過程用戶無需使用任何外部代碼或應(yīng)用程序在創(chuàng)建方程時(shí)無需連接任何基本算術(shù)函數(shù)。這些程序的組成元素與在C語言程序中的元素相似但

13、不完全相同。圖4是生成CRCl6校驗(yàn)碼表的公式節(jié)點(diǎn)。在LabVIEW通信初始化時(shí)調(diào)用一次生成CRCl6校驗(yàn)碼表的公式節(jié)點(diǎn)將預(yù)先生成CRCl6碼表cRctable一161256]，該表供CRCl6查表法程序查詢。c“a匡；iij圈4生成CRCl6棱暄碼裹的公式節(jié)點(diǎn)Fi94FormulanodeofcreatingCRCl6Orrordetectionmode需要說明的是在LabVlEW公式節(jié)點(diǎn)中使用左移指令時(shí)會產(chǎn)生問題：當(dāng)移位寄存器最高位