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基于力控組態(tài)軟件的新型DCS監(jiān)控軟件設(shè)計

時間:2008-09-05 11:38:00來源:fenghy

導(dǎo)語:?分布式控制系統(tǒng)通常可以分為現(xiàn)場控制層、過程監(jiān)控層、生產(chǎn)管理層和市場經(jīng)營管理層四個層次,過程監(jiān)控層通過對多個控制設(shè)備的集中管理,完成監(jiān)控生產(chǎn)過程的目的

1 引言

分布式控制系統(tǒng)通??梢苑譃楝F(xiàn)場控制層、過程監(jiān)控層、生產(chǎn)管理層和市場經(jīng)營管理層四個層次,過程監(jiān)控層通過對多個控制設(shè)備的集中管理,完成監(jiān)控生產(chǎn)過程的目的。

力控PCAuto監(jiān)控組態(tài)軟件是處于過程監(jiān)控層的軟件平臺,它可運行于Windows 98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)之上,能與國內(nèi)外各工控廠家的常用設(shè)備通信,與工控機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合,可方便、快速地構(gòu)造滿足不同需求的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。

雖然力控提供了許多常用設(shè)備的驅(qū)動程序,但在實際應(yīng)用中,由于工程需要和設(shè)備的特殊性,力控所提供的現(xiàn)有驅(qū)動程序并不能滿足所有設(shè)備需要,此時便需利用力控驅(qū)動開發(fā)包提供的接口來開發(fā)新驅(qū)動程序。對于普通用戶來說,驅(qū)動開發(fā)是一項很艱難的工作,但是力控提供了多種與第三方軟件的接口,如OLE控件、內(nèi)部組件等,這就為我們提供了另外一個解決問題的思路:利用VB、VC等開發(fā)工具自行開發(fā)通信程序采集數(shù)據(jù),再利用力控提供的OLE控件等接口將通信程序與力控連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這樣,無需開發(fā)新驅(qū)動程序便可使力控采集到現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)。這種基于力控組態(tài)軟件的新型監(jiān)控軟件的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示:

圖1 軟件結(jié)構(gòu)框圖

本文以基于RS-485串行通信的分布式控制系統(tǒng)為應(yīng)用背景,對這種新型監(jiān)控軟件的實現(xiàn)做了探討。

2 上位機串行通信的實現(xiàn)

2.1 串行通信接口技術(shù)

串行通信常用的接口有RS-232C接口及RS-485接口。由于RS-232C接口通信距離較近,當傳輸距離較遠時,可采用RS-485串行通信接口。RS-232C接口和RS-485接口之間的轉(zhuǎn)換可采用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換模塊。一般計算機內(nèi)都配有通信適配器,使計算機能夠與其它具有RS-232C 接口的計算機或設(shè)備進行通信。數(shù)據(jù)通過串口一次只傳送1個字節(jié),且數(shù)據(jù)和控制信號都在單根導(dǎo)線上移動,需要應(yīng)用通信協(xié)議。常用的通信協(xié)議如下:1個起始位;7個或8個數(shù)據(jù)位;奇偶效驗位;1個或2個停止位;通信速率(單位為波特率或bit/s)。

構(gòu)成基于RS-485串行通信的分布式控制系統(tǒng)通常采用以下硬件構(gòu)成方案:計算機RS-232C接口經(jīng)RS-232C串行通信線連接RS-232C/RS-485轉(zhuǎn)換模塊,轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)RS-485串行通信線連接各個現(xiàn)場設(shè)備的RS-485接口。再配以上位機監(jiān)控軟件,便可以從計算機串行口采集現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)。 串行通信可以在DOS或Windows環(huán)境下進行,可以用匯編或高級語言編寫通信程序。

本文介紹如何利用Windows的ActiveX控件進行編程。利用ActiveX控件編寫串行通信程序,其編程步驟如下:

(1) 設(shè)置通信協(xié)議(傳輸速率、奇偶校驗、傳輸位數(shù)、終止位);

(2) 讀取線路狀態(tài),判斷是否可以通信;

(3) 發(fā)送或接收數(shù)據(jù);

(4) 重復(fù)第2和第3步,直至通信完成。

2.2 串行通信編程

在Windows環(huán)境下編寫串行通信程序,可以利用VB提供的良好界面設(shè)計能力及強大的串行通信功能。VB 6.0利用MSComm控件通過串行端口發(fā)送和接收數(shù)據(jù),為應(yīng)用程序提供串行通信能力。

MSComm控件是用于Windows環(huán)境的32位串行通信控件,每個MSComm控件對應(yīng)于一個串行端口。應(yīng)用程序中需要多個串行口時,要使用多個MSComm控件。MSComm控件的主要屬性及說明如附表所示。

附表 MSComm控件常用屬性

使用MSComm控件前,需要向工具箱添加該控件:選擇“工程”菜單中“部件”項,“控件”頁中選中“Microsoft Comm control 6.0”項,點擊“確定”,完成MSComm控件的添加。

MSComm提供兩種處理通信的方式:事件驅(qū)動通信和查詢通信方式。串口通信中每接收或發(fā)送一個字符就產(chǎn)生一個事件,事件驅(qū)動通信就是利用MSComm控件OnComm事件捕獲并處理通信事件,該事件包括了處理串口通信的各個消息。

以下為采用計算機串口1發(fā)送接收數(shù)據(jù)的程序示例。

發(fā)送數(shù)據(jù):

Private Sub DataSend ( )

Dim Data(5) As Byte MSComm1. Commport = 1 ‘設(shè)置MSComm1對應(yīng)Comm1

MSComm1. Settings =”96000,N,8,1” ‘ 9600bit/s,無奇偶效驗,8位數(shù),1位終止位

If MSComm1. PortOpen =False Then   ‘打開端口

MSComm1. PortOpen = True End If Data (0) = CByte(TeAddr.Text) ‘設(shè)備地址

Data e(1) = &H4 ‘功能號 讀取電力參數(shù)

Data e(2) = &H0 ‘數(shù)據(jù)起始地址

Data (3) = &H0 Data (4) = &H0 ‘數(shù)據(jù)長度

Data e(5) = &H15 MSComm1. OutBufferCount = 0   ‘清除發(fā)送緩沖區(qū)

MSComm1. Output = Data   ‘發(fā)送數(shù)據(jù)

MSComm1. PortOpen = False   ‘關(guān)閉端口

End Sub

接收數(shù)據(jù):

Private Sub MSComm1_OnComm() Dim rec() As Byte Select Case MSComm1.CommEvent Case comEvReceive ‘串口接收事件

rec = MSComm1.Input ‘讀輸入緩沖區(qū)

End Select End Sub

3 力控實時數(shù)據(jù)庫與DbCom控件

力控的實時數(shù)據(jù)庫是一個開放的數(shù)據(jù)平臺。用戶可以利用數(shù)據(jù)庫提供的接口,在該平臺上進行二次開發(fā),創(chuàng)建自己的應(yīng)用程序。實時數(shù)據(jù)庫提供的控件DbCom就是一種方便、高效的接口方式。

DbCom是一個標準OLE控件,用戶在各種常用開發(fā)環(huán)境(如C++ Builder、VC++、VB、Delphi等)下可以調(diào)用DbCom來訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。通過DbCom,上位機通信程序不但可以讀取力控數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),而且可以設(shè)置力控數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。在安裝力控時,安裝程序自動完成DbCom的安裝與注冊。DbCom是一個在程的OLE控件,在應(yīng)用程序中使用時,必須同時啟動數(shù)據(jù)庫DB。

下面給出通過DbCom控件訪問力控數(shù)據(jù)庫的兩個常用方法。

(1) 方法1:GetRealData。用于讀取多個數(shù)值型數(shù)據(jù)

語法形式:long GetRealData(long count, LPCTSTR strNames, double* data)。

參數(shù)說明:count:數(shù)據(jù)個數(shù)。

strNames:數(shù)據(jù)名字符串,字符型變量,數(shù)據(jù)名間以‘,‘號分隔。

data:雙精度浮點(Double)型指針,返回的數(shù)據(jù)數(shù)組。

返回值:長整型。

0:成功;-1:失敗。

(2) 方法2: SetStringData。根據(jù)數(shù)據(jù)名稱和數(shù)據(jù)值設(shè)置數(shù)據(jù)庫

語法形式:long SetStringData(long nCount, VARIANT* pvTagPars, VARIANT* pvData)。

參數(shù)說明:nCount:數(shù)據(jù)個數(shù)。

pvTagPars:VARIANT數(shù)組,nCount個數(shù)據(jù)名稱。

pvData:VARIANT數(shù)組,nCount個數(shù)據(jù)值。

返回值:成功為0,否則為非0。

以下程序為上位機通信程序讀寫力控實時數(shù)據(jù)庫的兩種常用方法的示例。

//讀取數(shù)據(jù)庫

Private Sub GetParameters() ‘讀取電度值和有功功率值

Dim count As Integer, result As Integer Dim rdata(1) As Double Dim pars As String count=2 pars=”dbkWh1.PV,dbkW1.PV ” ‘調(diào)用DbCom的方法

result = DbCom1. GetRealData (count, pars, rdata) ‘讀取數(shù)據(jù)

If result=-1 Then MsgBox("請先啟動力控實時數(shù)據(jù)庫!") Else kWh=rdata(0) ‘電度值

kW=rdata(1) ‘有功功率值

End If End Sub

//設(shè)置數(shù)據(jù)庫

Private Sub SetParameters() ‘將電度值和有功功率值寫入力控數(shù)據(jù)庫

Dim count As Integer, result As Integer

Dim * pTagPars(1) As VARIANT, * pVals(1)

As VARIANT count=2 pTagPars(0)=dbkWh1.PV ‘數(shù)據(jù)名

pTagPars(1)=dbkW1.PV pVals(0)=kW·h 數(shù)據(jù)值

pVals(1)=kW 調(diào)用DBcom的方法

result=DbCom1.SetStringData(count, pTagPars, pVals) ‘設(shè)置數(shù)據(jù)

End Sub

4 結(jié)束語

本文提出的基于力控組態(tài)軟件的新型監(jiān)控軟件,利用了力控實時數(shù)據(jù)庫提供的OLE控件接口,將力控組態(tài)軟件的強大功能與VB自行開發(fā)程序的靈活性結(jié)合起來,更好的滿足了工業(yè)分布式控制系統(tǒng)的需要。這種新型監(jiān)控軟件已在某港口配電監(jiān)控系統(tǒng)等實際工程項目中得到成功應(yīng)用。

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