時間:2018-11-12 18:20:56來源:電子發(fā)燒友網(wǎng) 作者:電子設(shè)計
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機測控技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場的各種測量及控制系統(tǒng)中應用越來越廣泛。通常情況下,工業(yè)現(xiàn)場的各種測控系統(tǒng)需要上位計算機與工業(yè)現(xiàn)場各種智能化儀表進行通信,以便及時了解現(xiàn)場儀表的運行情況,從而實現(xiàn)對現(xiàn)場各種狀態(tài)的實時監(jiān)控。
組態(tài)王軟件作為一種優(yōu)秀的上位機監(jiān)控軟件,在許多領(lǐng)域的遠程監(jiān)控中都得到了廣泛的應用。然而,組態(tài)王為數(shù)據(jù)采集和控制提供的大量底層設(shè)備驅(qū)動程序,主要是針對較大規(guī)模廠商的板卡和模塊,對于較小規(guī)模廠商開發(fā)的各種智能化儀表及用戶自己設(shè)計的板卡,卻沒有現(xiàn)成的驅(qū)動程序提供。因此,利用組態(tài)王與智能化儀表及用戶自己設(shè)計的板卡進行通信時,往往需要用戶自己開發(fā)底層的驅(qū)動程序,給用戶的使用帶來了諸多的不便。為了解決上述問題,組態(tài)王專門提供了一種DDE技術(shù),能夠使用戶方便地實現(xiàn)組態(tài)王與其它支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換的應用程序進行數(shù)據(jù)交換。
VisualBasic6.0(簡稱VB)是一款簡單、易用的可視化編程語言,開發(fā)者可以方便地利用其提供的組件快速建立一個應用程序。因而,在各種程序開發(fā)中,VB得到了廣泛的應用,同時在VB中提供的串行通信控件MSComm,為開發(fā)者實現(xiàn)上位計算機與現(xiàn)場各種儀表進行通信提供了一種有效途徑。另外,VB還支持DDE技術(shù),利用該技術(shù)可以方便地開發(fā)出Windows環(huán)境下的DDE程序。
本文針對目前組態(tài)王與智能化儀表通信時存在的問題,給出了一種基于VB和DDE技術(shù)的上位計算機與現(xiàn)場智能儀表進行通信的方法。開發(fā)了一套組態(tài)王與VB相結(jié)合的智能化儀表監(jiān)控系統(tǒng),較好地實現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場各種智能化設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控。
1 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
基于組態(tài)王和VB的智能化儀表監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可知,該系統(tǒng)由上位計算機、RS2232/485通信電纜和現(xiàn)場各種智能化儀表構(gòu)成,該系統(tǒng)采用的是一對多的通信鏈接形式,即現(xiàn)場多種智能化儀表掛接在RS2485總線上,然后再由RS2232/485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后,連接到上位計算機。
圖1系統(tǒng)基本原理圖。
2 系統(tǒng)的工作原理
組態(tài)王與現(xiàn)場智能儀表的通信原理如圖2所示。
由圖2可以看出,該系統(tǒng)的通信包括兩部分:組態(tài)王與VB程序的DDE通信;VB程序通過RS2232/485與現(xiàn)場智能儀表的通信。
圖2組態(tài)王與現(xiàn)場智能儀表通信原理
2.1組態(tài)王與VB的動態(tài)數(shù)據(jù)交換
動態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)是Windows平臺上的一個完整通信協(xié)議,該協(xié)議使應用程序能彼此交換數(shù)據(jù)和發(fā)送指令。組態(tài)王和VB進行DDE通信的過程中,請求發(fā)送數(shù)據(jù)的一方稱為"客戶",被請求的一方稱為"服務(wù)器".由于DDE通信時,交換雙方需實現(xiàn)數(shù)據(jù)或控制命令的雙向傳輸。因此,它們既是"客戶",又是"服務(wù)器".
2.1.1DDE通信時組態(tài)王的設(shè)定
組態(tài)王與VB之間數(shù)據(jù)交換內(nèi)容是通過三個標志名來約定的:
①應用程序名。進行DDE對話的雙方的名稱。
組態(tài)王運行系統(tǒng)的程序名是View.
②主題。被討論的數(shù)據(jù)域。組態(tài)王主題規(guī)定為tagname.
③項目。被討論的特定數(shù)據(jù)對象。在組態(tài)王的數(shù)據(jù)詞典里,定義I/O變量的同時,也定義了項目名稱。
為了建立DDE鏈接,需要在組態(tài)王的數(shù)據(jù)詞典里建立一個I/O變量,并登記服務(wù)器程序的三個標志名。
本系統(tǒng)中應用程序名為VBDDE,話題名為form1,項目名為INCREA100,程序交換的方式為標準WindowsDDE交換。
2.1.2DDE通信時VB的設(shè)定
在VB編程軟件中,DDE連接主要是通過控件的屬性和方法實現(xiàn)的。通常情況下,DDE通信主要是通過文本框、標簽或圖片框等控件進行。
如果VB作為顧客,數(shù)據(jù)交換時,則需要對上述控件的LinkTopic、LinkItem、LinkMode屬性進行如下設(shè)置:
Control.LinkTopic=服務(wù)器程序名|主題名
Control.LinkItem=項目名
Control.LinkMode有四種選擇:0表示關(guān)閉DDE;
1表示熱鏈接;2表示冷鏈接;3表示通告鏈接。
其中,Control表示文本框、標簽或圖片框的名字。
本系統(tǒng)中Control表示文本框Text1,LinkTopic設(shè)置為View|Tagname,LinkItem設(shè)置為PLC1.INCREA100,LinkMode設(shè)置為1.
如果組態(tài)王作為顧客,只要把VB應用程序中提供數(shù)據(jù)窗體的LinkMode屬性設(shè)置為1,其它無需再在VB中增加任何程序。
在對組態(tài)王和VB的初始設(shè)置完成后,結(jié)合VB編寫的與智能儀表的通信程序,分別按照服務(wù)器和顧客運行應用程序,即可實現(xiàn)組態(tài)王與VB的自動數(shù)據(jù)交換。
2.2VB與智能儀表的通信
本系統(tǒng)采用VB專業(yè)版的MSComm控件與VB模塊化編程相結(jié)合,實現(xiàn)了VB與智能儀表間的通信,主要程序模塊及部分程序如下:
①程序初始化模塊。主要完成串口的選擇、波特率、幀結(jié)構(gòu)設(shè)置、打開串口等串口的設(shè)置工作。
②發(fā)送數(shù)據(jù)模塊。由手動發(fā)送控制命令字和自動發(fā)送控制命令字兩種方式,實現(xiàn)手動采集數(shù)據(jù)和自動采集數(shù)據(jù)。其中,自動發(fā)送數(shù)據(jù)方式包括一個定時器發(fā)送程序和一個定時器時間響應程序;定時器發(fā)送程序用來控制控制命令字的發(fā)送周期,定時器響應程序用來完成現(xiàn)場各智能化儀表地址的循環(huán)賦值及控制命令字的發(fā)送。
上述模塊中定時器響應程序的部分程序如下:
PrivateSubTimer1Timer()
Timer1.Enabled=False
Text_SEND.Text=""∥清空發(fā)送文本框
MSComm.OutBufferCount=0∥清除發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
DimOutByte(1To3)AsByte
IfNotMSComm.PortOpenThen∥保證串口打開
MSComm.PortOpen=True
EndIf
'24臺積算儀循環(huán)數(shù)據(jù)采集
Ifk=1Then
OutByte(1)=&HCA
OutByte(2)=0
OutByte(3)=1
EndIf
Ifk=2Then
OutByte(1)=&HCA
OutByte(2)=0
OutByte(3)=2
EndIf
??
k=k+1
Ifk>24Then
k=1
EndIf
MSComm.InBufferCount=0∥清除接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
MSComm.OutBufferCount=0∥清除發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
MSComm.Output=OutByte
Forj=1To3
OutByteagain(j)=OutByte(j)
Next
Fori=1To50000000
'延時Next
EndSub
③接收數(shù)據(jù)模塊。通過事件響應的方式來完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的接收。如果串口收到現(xiàn)場數(shù)據(jù),并且使得數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的內(nèi)容超過一個字節(jié)時,就會引發(fā)com2EvReceive事件。OnComm()函數(shù)用來負責捕捉com2EvReceive事件,并且將發(fā)送緩沖區(qū)中的現(xiàn)場內(nèi)容寫入VB的文本框進行顯示,同時與組態(tài)王進行DDE數(shù)據(jù)交換。
該模塊中的OnComm()函數(shù)響應程序如下:
PrivateSubTimer1Timer()
Timer1.Enabled=False
Text_SEND.Text=""∥清空發(fā)送文本框
MSComm.OutBufferCount=0∥清除發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
DimOutByte(1To3)AsByte
IfNotMSComm.PortOpenThen∥保證串口打開
MSComm.PortOpen=True
EndIf
'24臺積算儀循環(huán)數(shù)據(jù)采集
Ifk=1Then
OutByte(1)=&HCA
OutByte(2)=0
OutByte(3)=1
EndIf
Ifk=2Then
OutByte(1)=&HCA
OutByte(2)=0
OutByte(3)=2
EndIf
k=k+1
Ifk>24Then
k=1
EndIf
MSComm.InBufferCount=0∥清除接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
MSComm.OutBufferCount=0∥清除發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
MSComm.Output=OutByte
Forj=1To3
OutByteagain(j)=OutByte(j)
Next
Fori=1To50000000
'延時Next
EndSub
PrivateSubTimer1Timer()
Timer1.Enabled=False
Text_SEND.Text=""∥清空發(fā)送文本框
MSComm.OutBufferCount=0∥清除發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
DimOutByte(1To3)AsByte
IfNotMSComm.PortOpenThen∥保證串口打開
MSComm.PortOpen=True
EndIf
'24臺積算儀循環(huán)數(shù)據(jù)采集
Ifk=1Then
OutByte(1)=&HCA
OutByte(2)=0
OutByte(3)=1
EndIf
Ifk=2Then
OutByte(1)=&HCA
OutByte(2)=0
OutByte(3)=2
EndIf
??
k=k+1
Ifk>24Then
k=1
EndIf
MSComm.InBufferCount=0∥清除接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
MSComm.OutBufferCount=0∥清除發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
MSComm.Output=OutByte
Forj=1To3
OutByteagain(j)=OutByte(j)
Next
Fori=1To50000000
'延時Next
EndSub
④容錯模塊。通過增加數(shù)據(jù)采集容錯模塊,保證數(shù)據(jù)采集的實時性、準確性,提高系統(tǒng)工作可靠性。
⑤數(shù)據(jù)庫模塊。主要利用Access數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對計算機采集數(shù)據(jù)存儲、管理、分析及歷史數(shù)據(jù)的查詢等。
⑥其他程序模塊。主要完成發(fā)送、接收文本框的清空工作等。
通過上述幾個模塊的協(xié)調(diào)工作,就可以較好地實現(xiàn)VB與智能儀表間的串行通信、數(shù)據(jù)分析及歷史數(shù)據(jù)查詢等。
3結(jié)束語
通過VB與智能儀表間的串行通信及組態(tài)王與VB間的DDE通信,并利用組態(tài)王豐富的圖形和組態(tài)工藝,較好地完成了數(shù)據(jù)的實時刷新、各種曲線、報警的顯示。運行結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有友好的人機界面,良好的穩(wěn)定性、可靠性,較好地解決了組態(tài)王與一般智能儀表間的實時通信問題,實現(xiàn)了組態(tài)王對智能化儀表的實時監(jiān)控。
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