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北京世紀長秋科技有限公司
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本文來源：《世紀星月刊》第5期作者：曾慧引言：在工業(yè)現場，計算機與設備之間的通信，一般都采用串行通信方式，通過計算機的串口，將串口線與設備的通訊口連接
本文來源：《世紀星月刊》第5期 作者：曾慧
引言：在工業(yè)現場，計算機與設備之間的通信，一般都采用串行通信方式，通過計算機的串口，將串口線與設備的通訊口連接。根據現場控制要求，計算機與設備之間會有一定的距離。鑒于RS232接口標準的通信距離短，速率低的缺點，更多項目會采用RS485標準。RS485是從RS232標準中改進而來的，數據信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，信號的“正"、“負"邏輯是通過兩線之間電平的正負來確定的。在接線時，線的兩端的接收器和發(fā)送器對應引腳相連。
軟件簡介
根據現場控制的要求，計算機要對在工業(yè)現場采集的參數實時顯示，相應的發(fā)布控制指令完成對整個過程的控制。世紀星組態(tài)軟件是在PC機上開發(fā)的智能人機接口軟件，以Microsoft Window 98/NT/XP中文平臺作為其操作系統(tǒng)。該軟件充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好的特點，比以往的使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更有通用性，并且可以利用PC機豐富的軟件資源進行二次開發(fā)。
硬件驅動設備
通信軟件的核心是串口的通信驅動程序，利用VC++或VB等編程軟件都可以實現串口通訊的底層協(xié)議的編制。在VC++中一般用如下方法可以進行串口通訊。一種是利用Microsoft公司提供的ActiveX控件Microsoft Communications Control。另一種是直接用VC++訪問串口，直接利用API對串口操作，此方法較復雜，但有很大的靈活性。為了縮短軟件的開發(fā)周期，可以利用第三方提供的關于串口通信的動態(tài)連接庫(DLL)。將其連接或添加到自己要開發(fā)的程序中，就可以直接利用里面已編制好的函數來完成串口編程的操作；也可以選用組態(tài)軟件的通訊協(xié)議以完成控制信號的傳遞。
硬件驅動是上位機遠程控制的核心環(huán)節(jié)，要實現計算機與設備的串口通信，首先要打開計算機的串口并對其屬性進行設置(即波特率、數據位、奇偶校驗、停止位等參數的設置)，此串口屬性的設定要與設備的串口屬性一致，否則將無法建立通信聯系。其次，建立數據傳輸的格式時，不同的下位硬件的數據格式各不相同。實現通訊的兩設備之間的數據傳輸格式必須嚴格一致，否則將不能對傳入的數據進行識別，從而無法實現通訊。
軟件設置
應用世紀星組態(tài)軟件可以從復雜的通訊格式的編制中解脫出來。設備驅動程序和世紀星有機的結合在一起。來完成數據采集和實時控制。對于不同的硬件設備，利用世紀星的設備安裝向導，配置相應的設備驅動程序即可。在世紀星的瀏覽器下。選擇設備驅動，用戶可以按照系統(tǒng)的提示，依次完成I/O設備驅動參數的設置。其操作步驟如下：
1）設備安裝向導
雙擊設備安裝向導，出現設備安裝向導對話框，框中列出了工業(yè)生產中常用的一些硬件設備(如PLC、板卡、智能儀表、變頻器等)。如圖1所示：
圖1
組態(tài)軟件已經對這些常用的設備根據各自的通訊標準，制作了相應的驅動程序，使應用人員從繁瑣的底層驅動程序的開發(fā)中解脫出來。
2）選擇硬件設備
在列表中選擇相應廠家生產的硬件設備。列表將以樹型分支方式列出某類設備的各種型號。根據用戶的實際需要選擇適當的類型。注意，由于設備的類型不同，其通信協(xié)議也可能不同，如果設備類型與實際應用的類型不符，將會出現無法通信的現象。
3）設置通信參數
設備選擇完后，點擊下一步后進行通訊方式及參數等設置。在設置窗口中需要設備名稱、通信的端口號、設備地址以及出現故障時嘗試恢復的時間間隔和恢復時間的上限。設備名稱實際上是所建立的驅動程序的對象名。與實體的硬件設備建立一一對應的聯系。在上位機對多臺下位設備控制時。上位機通過各個設備的設備名稱來區(qū)分應該對哪個設備進行控制。通信端口的列表框內列出了32個串口(COMl～COM32)，在進行選擇時，端口號應與通訊線實際連接的串口一致。設備地址實質是為新建的設備一個編號，在RS485標準的串行通訊協(xié)議中有地址信息，其數據應在這里。在多串口參數設置窗口中，根據設備說明書，對波特率、數據位、校驗位等進行設置。通過上述的過程，為上位機與設備的通訊連接已經做好了充分的準備。
4）變量定義
在開發(fā)系統(tǒng)的瀏覽器中雙擊變量詞典，世紀星組態(tài)軟件把變量分為“內存變量"、“I/O變量"和“系統(tǒng)變量"等。I/O變量的特點在于可以與I/O設備進行數據交換。為了使建立的變量中的值能和硬件設備數據寄存器中的值建立一一對應的關系，必須為該變量要連接的設備名，以及對應的寄存器。如果采集上來的I/O值與要顯示的工程值存在一定的比例關系，則需要在建立變量時做一個線性轉換。例如：I/O值為3500時，要顯示的工程值如果為70，需得將I/O值比例縮小50倍，即：I/O最小值除以最小值等于50、I/O值除以值等于50。如圖2所示：
圖2
定義好變量之后，就可以在工程的畫面中做一些變量連接和動畫效果了。可根據要求進一步豐富控制畫面，從而達到直觀、生動的效果。
結束:
本文詳細介紹了世紀星組態(tài)軟件如何實現上位機與硬件設備的連接。基于組態(tài)軟件的遠程監(jiān)控系統(tǒng)使操作人員遠離危險操作環(huán)境，避免人員傷亡和國家的財產損失。利用組態(tài)系統(tǒng)中的報警記錄、歷史數據記錄、報表生成的功能，使工業(yè)生產在管理層面上更方便、快捷。組態(tài)軟件的工業(yè)化運用有很大的發(fā)展前景，在工業(yè)控制中占有優(yōu)勢。
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