基于VB的分布式监控系统通信设计
摘 要 本文介绍了利用VB的多种通信手段实现分布式监控系统的多种通信功能,对每一种通信手段给出其原理和应用实例。
关键词 VB 通信 串行口 控件 DDE API
The Communication Design of Distributed Control System Based on VB
Abstract: This article introduces the realization of many communication functions of Distributed Control System with the application on lots of communication methods of VB.
Key Words: VB, Communication, Serial Port, Control Box, DDE, API
1. 概论
分布式监控系统已在工业领域得到广泛应用,许多企业对于中小规模的设备,如中小型热电厂和水电站,出于硬件软件投资利润率和性能价格比的考虑,常常是自行开发或参与开发本企业的监控系统。而许多企业在成套引进大型DCS系统后,也常因实际情况而需要自行开发或改进其监控系统。
分布式监控系统以微机为基础,用数据通信将微机连在一起实现数据共享,从而对工业过程进行集中监视管理和分散控制。因此,分布式监控系统中通信的设计与实现是至关重要的环节。Visual Basic开发语言具有简洁明了、编程效率高、开发周期短的特点,利用VB中的多种通信手段,可实现分布式监控系统的多种通信功能。
2. 与下位机的通信
分布式监控系统的数据采集站可直接与现场带有标准RS—232C接口的智能仪表、PLC和单片机等链接,并可通过扩展控制卡形成一个数据采集子网,以高速准确地获取数据。VB的MSCOMM通信控件具有完善的串口数据发送和接受功能,利用它可以屏蔽对硬件的操作,简易快捷地进行串行通信编程。
本文的实例为上位机与OMRON 200HG系列PLC的1:N链接通信。带有RS—485接口通信板的PLC直接挂在RS—485总线上,上位机通过RS—232C /RS—485转换器与总线相连,这样即构成数据采集子网,甚至可以是一个独立的小型分布式监控系统。其它仪器仪表设备,只要是标准串口都可以类似方式直接或间接与上位机链接。
关于VB的MSCOMM控件可参考相关资料。本例通信程序摘要如下:
(1) 初始化程序
Mscomm1.Commport=2 ’ 选择COM2
Mscomm1.Settings=”9600,N,8,2” ’ 设置通信参数
Mscomm1.Inputlen=0 ’ 读入接收缓冲区全部字符
Mscomm1.OutbufferSize=256 ’ 设置发送缓冲区大小
Mscomm1.InbufferSize=512 ’ 设置接收缓冲区大小
Mscomm1.PortOpen=True ’打开COM2
(2) 发送命令程序
比如读取节点号03的PLC中IR000到IR009的内容,并放到tag1字符串变量中,此时有:
Dim Command, node, begin, number as string
Dim Answerlen as integer
node=”03” ’节点号
Command=”RR” ’命令为读IR区
begin=”0000” ’从IR000开始
number=10 ’读取长度
Answerlen=51 ’计算接收字符串长度
进行命令发送和接收应答处理:
Dim FCS, I as integer
Dim s ,f as string
s=”@”+node+Commad+begin+number
FCS=0
For i=1 to Len(s)
FCS=FCS xor Asc(Mid$(s,i,1) ) ’帧校验码FCS
Next i
f=Hex$(FCS)
If Len(f)=1 Then f=”0”+f
Commfrm.MSComm1.Output=s + f + ”*” + CHR$(13) ’命令帧发送
Do
Dummy=DoEvents()
Loop Untill Commfrm.MSComm1.InbufferCount >= Answerlen ’等待应答帧
Do tag1= Commfrm.MSComm1.Input
Loop Untill Commfrm.MSComm1.InbufferCount=0 ’读完应答帧
上述程序具有相当的通用性,对于其它设备不同的只是各自的数据帧格式,因而只需做相应少量修改即可。
3. 节点自身的“通信”
节点自身的“通信”是一种形象的说法,严格说来应是VB应用程序利用DDE技术与本节点其它Windows应用程序进行数据交换。DDE(Dynamic Data Exchange)即动态数据交换,它是Windows支持的三种内部通信机制之一,是应用程序间通过共享内存进行进程间通信的一种形式。应用程序间进行数据交换称为“会话”(Conversation),申请会话端叫客户(Client),响应申请端叫服务器(Server)。一旦客户与服务器间建立起DDE所需的数据链路就可自动进行数据交换。
在监控系统开发中,工控组态软件以其功能强大、使用方便等特点得到广泛应用,但在处理复杂数据时其计算功能受到一定限制,而VB可以较好地弥补这一不足,并且还能承担数据采集、报表打印等功能。这就需要在VB应用程序与组态软件应用程序间进行动态数据交换。
VB中只有TextBox、PictureBox、Label和Form可以与其它应用程序进行动态数据交换,控件用于DDE的属性项有LinkTopic(连接主题)、LinkItem(连接项)、LinkMode(连接模式)和LinkTimeout(连接等待时间)。
这里以本实验室的小型分布式监控实验系统为例,介绍一个VB应用程序与组态王5.0应用程序间实现DDE的实例。
3.1 VB作为Server,组态王作为Client
当有些参数需要从VB应用程序传输到组态王应用程序,如VB从PLC采集水位值参数至程序Ser.vbp的Text1,再将数据动态传递给组态王的I/O变量