沈陽儀表科學(xué)研究院有限公司 何 方 高立生 王松亭 張國富 馬 勇 陳 曦 李 慧

沈陽電氣傳動研究所有限公司 張 茜

1 引言

工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)是充分利用現(xiàn)代的計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)及自動化儀表技術(shù)等組成的高科技監(jiān)控系統(tǒng)，利用自動化監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場壓力、溫度、流量、液位、電流、電壓、電量、轉(zhuǎn)速等各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和控制，對電機(jī)、水泵等設(shè)備進(jìn)行遙控，對各種電磁閥門進(jìn)行開度調(diào)節(jié)等等，由于工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)為生產(chǎn)過程的自動化，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理提供了有效的手段，因此工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、電子、化工、環(huán)保、能源等各個行業(yè)以及供水、供暖、供氣、供電等公共事業(yè)中，并且在使用中取得了迅速的發(fā)展。而測控軟件則是整個工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)中極其重要的組成部分，所有測控命令的發(fā)布和數(shù)據(jù)的處理、顯示、打印，以及現(xiàn)場故障報警，均由測控軟件實(shí)施控制。但以往小型測控系統(tǒng)中常采用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)，在現(xiàn)場終端站參數(shù)的修改、報警值設(shè)定等方面存在明顯的不足，使系統(tǒng)在使用靈活性、方便性上有很大的局限性。本文針對基于組態(tài)軟件開發(fā)的測控系統(tǒng)軟件中存在的不足，結(jié)合筆者多年從事工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)與調(diào)試的經(jīng)驗，設(shè)計了一種實(shí)用的適合于小型自動化監(jiān)控系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)配置表程序，使系統(tǒng)參數(shù)的修改更為方便、靈活，大大加強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。

2 基于組態(tài)軟件的自動化監(jiān)控系統(tǒng)的不足

目前對小型工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，主要是采用組態(tài)軟件，在圖形處理，界面顯示等方面非常方便，而在數(shù)據(jù)處理、通訊接口等方面存在不足，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 通訊方式固定

在通訊方面，主要存在有線和無線兩種通訊方式，兩種通訊方式在通訊口設(shè)置、通訊波特率設(shè)置等方面不盡相同，并且在實(shí)際的工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，可能同時存在這兩種通訊方式，每個終端站通訊的波特率也可能不相同，以往測控系統(tǒng)軟件只能單一地處理一種通訊方式，不能以不同的通訊方式對現(xiàn)場終端站進(jìn)行監(jiān)測和控制。

2.2 監(jiān)測終端站站點(diǎn)固定

以往的測控系統(tǒng)軟件，對現(xiàn)場終端站的監(jiān)測和控制只能按照一定的順序依次進(jìn)行，而當(dāng)終端站進(jìn)行維修時，系統(tǒng)也不能越過該終端站，仍然與其通訊，當(dāng)測試不通后再測試其它終端站，這樣就浪費(fèi)了系統(tǒng)的時間。

2.3 數(shù)據(jù)處理的方式固定

由于現(xiàn)場終端站的站點(diǎn)很多，每個終端站監(jiān)測的參數(shù)和功能也相差甚遠(yuǎn)，現(xiàn)場的傳感器和自動化儀表更是種類繁多，自動化儀表的量程、單位、上下限報警值、精度等參數(shù)各不相同，輸出信號也有模擬量、開關(guān)量、脈沖量的區(qū)別，而現(xiàn)場終端站的傳感器和自動化儀表會根據(jù)現(xiàn)場的需要更換為其它類型的傳感器和自動化儀表，自動化儀表的上下限報警值也可能由于測試的目的不同、測試的時間不同而設(shè)置為不同的值，以往的測控系統(tǒng)軟件對現(xiàn)場參數(shù)的這些變化不能方便靈活地進(jìn)行修改，必要時只能通過修改軟件程序完成參數(shù)的修改，這在使用上給用戶帶來大大的不便。另一方面，可能會由于某種原因?qū)ΜF(xiàn)場的自動化儀表進(jìn)行遷移，此時儀表的顯示值不能和輸出的信號對應(yīng)，而系統(tǒng)軟件需要測試儀表的顯示值，以往的測控系統(tǒng)軟件對此則顯得無能為力。

2.4 顯示、打印數(shù)據(jù)的精度固定

以往的測控系統(tǒng)軟件，對數(shù)據(jù)的顯示、打印的精度采用固定的方式，不能根據(jù)需要隨時進(jìn)行修改。

3 動態(tài)參數(shù)配置表的設(shè)計思路

綜合以往采用組態(tài)軟件開發(fā)自動化監(jiān)控系統(tǒng)測控軟件中存在的問題，筆者有針對性地設(shè)計了一個簡單的動態(tài)參數(shù)配置表程序，應(yīng)用此程序，可以方便地實(shí)現(xiàn)對通訊方式、波特率、地址、儀表量程、報警點(diǎn)等參數(shù)的在線修改，操作方便靈活。具體采用設(shè)計方法如下：

（1）采用Visual C++作為編程語言設(shè)計動態(tài)參數(shù)配置表程序，該程序能夠動態(tài)地顯示、修改各個終端站的測試標(biāo)志、通訊口、通訊方式、通訊波特率，動態(tài)地顯示修改終端站中各個通道的儀表類型、單位、量程、上下限報警值、遷移量、顯示打印精度等參數(shù)。

（2）動態(tài)參數(shù)配置表程序中定義的的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

1）站點(diǎn)參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

typedef stuct

{

int state; //測試標(biāo)志

int com; //通訊口

int style; //通訊方式

int bound; //通訊波特率

} station[MaxStationNo]

2）通道參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

typedef struct

{

int zhcode; //站號.

int channel; //通道.

int style; //類型.

fl oat span; //量程.

fl oat hialm; //上限報警.

fl oat loalm; //下限報警.

fl oat tran; //遷移.

fl oat bit;//顯示數(shù)據(jù)的精度

int unit; //單位.

int note; //安裝.

} an[MaxStationNo][MaxCanShuNo];

（3）終端站站點(diǎn)配置參數(shù)和終端站各個通道的配置參數(shù)按照以上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以生成數(shù)據(jù)文件的形式存儲在硬盤上，數(shù)據(jù)文件的格式可以采用二進(jìn)制、文本、數(shù)據(jù)庫等多種方式，其中以文本文件的方式最為簡單，在這里以文本文件為例介紹動態(tài)參數(shù)配置表中數(shù)據(jù)文件的讀寫程序。

1）寫數(shù)據(jù)文件的程序如下：

FILE *fp;

char p[100];

int i;

int j;

fp = fopen("fi x.txt","w+");

if(fp)

{

for(i=0;i

{

fprintf(fp,"%2d, ",station[i].state);

fprintf(fp,"%2d, ", station [i].com);

fprintf(fp,"%2d, ", station [i].style);

fprintf(fp,"%2d, ", station [i].bound);

}

for(i=0;i

for(j=0;j

{

fprintf(fp,"%2d, ",an[i][j].zhcode);

fprintf(fp,"%2d, ",an[i][j].channel);

fprintf(fp,"%2d, ",an[i][j].style);

fprintf(fp,"%4.1f, ",an[i][j].span);

fprintf(fp,"%4.2f, ",an[i][j].hialm);

fprintf(fp,"%4.2f, ",an[i][j].loalm);

fprintf(fp,"%4.2f, ",an[i][j].tran);

fprintf(fp,"%2.1f, ",an[i][j].bit);

fprintf(fp,"%2d, ",an[i][j].unit);

fprintf(fp,"%2d ",an[i][j].note);

}

}

else{;}

fclose(fp);

}

2）讀數(shù)據(jù)文件的程序如下：

FILE *fp;

char p[100];

int i;

int j;

fp = fopen("fi x.txt","r");

if(fp)

{

for(i=0;i

{

fprintf(fp,"%d, ",&station[i].state);

fprintf(fp,"%d, ", &station [i].com);

fprintf(fp,"%d, ", &station [i].style);

fprintf(fp,"%d, ", &station [i].bound);

}

for(i=0;i

for(j=0;j

{

fprintf(fp,"%d, ",&an[i][j].zhcode);

fprintf(fp,"%d, ",&an[i][j].channel);

fprintf(fp,"%d, ",&an[i][j].style);

fprintf(fp,"%f, ",&an[i][j].span);

fprintf(fp,"%f, ",&an[i][j].hialm);

fprintf(fp,"%f, ",&an[i][j].loalm);

fprintf(fp,"%f, ",&an[i][j].tran);

fprintf(fp,"%f, ",&an[i][j].bit);

fprintf(fp,"%d, ",&an[i][j].unit);

fprintf(fp,"%d ",&an[i][j].note);

}

}

else{;}

fclose(fp);

}

3）動態(tài)參數(shù)配置表程序既可以嵌入測控系統(tǒng)軟件中，作為測控軟件的一部分使用，也可以獨(dú)立于測控系統(tǒng)軟件單獨(dú)使用。作為嵌入測控系統(tǒng)軟件中使用時，測控系統(tǒng)軟件和動態(tài)參數(shù)配置表程序共用一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，此時對各種參數(shù)的修改能夠直接體現(xiàn)在測控系統(tǒng)軟件中；而單獨(dú)使用動態(tài)參數(shù)配置表程序時，可以單獨(dú)運(yùn)行動態(tài)參數(shù)配置表程序修改配置參數(shù)，然后在測控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化時，將配置參數(shù)數(shù)據(jù)文件讀入相應(yīng)的結(jié)構(gòu)中，也可以在測控系統(tǒng)軟件中通過設(shè)置一命令菜單等方式將配置參數(shù)數(shù)據(jù)文件讀入相應(yīng)的結(jié)構(gòu)中。

4 結(jié)束語

工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛地應(yīng)用于各種各樣的工業(yè)現(xiàn)場，而動態(tài)參數(shù)配置表的使用，會使測控系統(tǒng)在參數(shù)修改上變得更為簡單、靈活、方便，更適合于小型工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際使用。

[1]尹成,朱景堯,孫明龍,胡耀文.Visual C++ 2012 開發(fā)權(quán)威指南[M].北京:人民郵電出版社,2014.

[2]劉雪潔等.從零開始學(xué)Visual C++[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.