引言：在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間的通信，一般都采用串行通信方式，通過計(jì)算機(jī)的串口，將串口線與設(shè)備的通訊口連接。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制要求，計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間會(huì)有一定的距離。鑒于RS232接口標(biāo)準(zhǔn)的通信距離短，速率低的缺點(diǎn)，更多項(xiàng)目會(huì)采用RS485標(biāo)準(zhǔn)。RS485是從RS232標(biāo)準(zhǔn)中改進(jìn)而來的，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對(duì)雙絞線，信號(hào)的“正”、“負(fù)”邏輯是通過兩線之間電平的正負(fù)來確定的。在接線時(shí)，線的兩端的接收器和發(fā)送器對(duì)應(yīng)引腳相連。
軟件簡介
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制的要求，計(jì)算機(jī)要對(duì)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采集的參數(shù)實(shí)時(shí)顯示，相應(yīng)的發(fā)布控制指令完成對(duì)整個(gè)過程的控制。世紀(jì)星組態(tài)軟件是在PC機(jī)上開發(fā)的智能人機(jī)接口軟件，以Microsoft Window 98/NT/XP中文平臺(tái)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(diǎn)，比以往的使用專用機(jī)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(jī)豐富的軟件資源進(jìn)行二次開發(fā)。
硬件驅(qū)動(dòng)設(shè)備
通信軟件的核心是串口的通信驅(qū)動(dòng)程序，利用VC++或VB等編程軟件都可以實(shí)現(xiàn)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(jìn)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(duì)串口操作，此方法較復(fù)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(guān)于串口通信的動(dòng)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(shù)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(hào)的傳遞。
硬件驅(qū)動(dòng)是上位機(jī)遠(yuǎn)程控制的核心環(huán)節(jié)，要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與設(shè)備的串口通信，首先要打開計(jì)算機(jī)的串口并對(duì)其屬性進(jìn)行設(shè)置(即波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)、停止位等參數(shù)的設(shè)置)，此串口屬性的設(shè)定要與設(shè)備的串口屬性一致，否則將無法建立通信聯(lián)系。其次，建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷綍r(shí)，不同的下位硬件的數(shù)據(jù)格式各不相同。實(shí)現(xiàn)通訊的兩設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸格式必須嚴(yán)格一致，否則將不能對(duì)傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，從而無法實(shí)現(xiàn)通訊。
軟件設(shè)置
應(yīng)用世紀(jì)星組態(tài)軟件可以從復(fù)雜的通訊格式的編制中解脫出來。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和世紀(jì)星有機(jī)的結(jié)合在一起。來完成數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制。對(duì)于不同的硬件設(shè)備，利用世紀(jì)星的設(shè)備安裝向?qū)В渲孟鄳?yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序即可。在世紀(jì)星的瀏覽器下。選擇設(shè)備驅(qū)動(dòng)，用戶可以按照系統(tǒng)的提示，依次完成I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置。其操作步驟如下：
1）設(shè)備安裝向?qū)?br />
雙擊設(shè)備安裝向?qū)В霈F(xiàn)設(shè)備安裝向?qū)?duì)話框，框中列出了工業(yè)生產(chǎn)中常用的一些硬件設(shè)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(jīng)對(duì)這些常用的設(shè)備根據(jù)各自的通訊標(biāo)準(zhǔn)，制作了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，使應(yīng)用人員從繁瑣的底層驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)中解脫出來。
2）選擇硬件設(shè)備
在列表中選擇相應(yīng)廠家生產(chǎn)的硬件設(shè)備。列表將以樹型分支方式列出某類設(shè)備的各種型號(hào)。根據(jù)用戶的實(shí)際需要選擇適當(dāng)?shù)念愋汀Ｗ⒁猓捎谠O(shè)備的類型不同，其通信協(xié)議也可能不同，如果設(shè)備類型與實(shí)際應(yīng)用的類型不符，將會(huì)出現(xiàn)無法通信的現(xiàn)象。
3）設(shè)置通信參數(shù)
設(shè)備選擇完后，點(diǎn)擊下一步后進(jìn)行通訊方式及參數(shù)等設(shè)置。在設(shè)置窗口中需要指定設(shè)備名稱、通信的端口號(hào)、設(shè)備地址以及出現(xiàn)故障時(shí)嘗試恢復(fù)的時(shí)間間隔和恢復(fù)時(shí)間的上限。設(shè)備名稱實(shí)際上是所建立的驅(qū)動(dòng)程序的對(duì)象名。與實(shí)體的硬件設(shè)備建立一一對(duì)應(yīng)的聯(lián)系。在上位機(jī)對(duì)多臺(tái)下位設(shè)備控制時(shí)。上位機(jī)通過各個(gè)設(shè)備的設(shè)備名稱來區(qū)分應(yīng)該對(duì)哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制。通信端口的列表框內(nèi)列出了32個(gè)串口(COMl～COM32)，在進(jìn)行選擇時(shí)，端口號(hào)應(yīng)與通訊線實(shí)際連接的串口一致。設(shè)備地址實(shí)質(zhì)是為新建的設(shè)備指定一個(gè)編號(hào)，在RS485標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊協(xié)議中有地址信息，其數(shù)據(jù)應(yīng)在這里指定。在多串口參數(shù)設(shè)置窗口中，根據(jù)設(shè)備說明書，對(duì)波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位等進(jìn)行設(shè)置。通過上述的過程，為上位機(jī)與設(shè)備的通訊連接已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)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(jì)星組態(tài)軟件把變量分為“內(nèi)存變量”、“I/O變量”和“系統(tǒng)變量”等。I/O變量的特點(diǎn)在于可以與I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。為了使建立的變量中的值能和硬件設(shè)備數(shù)據(jù)寄存器中的值建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，必須為該變量指定要連接的設(shè)備名，以及對(duì)應(yīng)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(guān)系，則需要在建立變量時(shí)做一個(gè)線性轉(zhuǎn)換。例如：I/O值為3500時(shí)，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最大值除以最大值等于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(dòng)畫效果了。開發(fā)者可根據(jù)要求進(jìn)一步豐富控制畫面，從而達(dá)到直觀、生動(dòng)的效果。
結(jié)束:
本文詳細(xì)介紹了世紀(jì)星組態(tài)軟件如何實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與硬件設(shè)備的連接。基于組態(tài)軟件的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使操作人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)操作環(huán)境，避免人員傷亡和國家的財(cái)產(chǎn)損失。利用組態(tài)系統(tǒng)中的報(bào)警記錄、歷史數(shù)據(jù)記錄、報(bào)表生成的功能，使工業(yè)生產(chǎn)在管理層面上更方便、快捷。組態(tài)軟件的工業(yè)化運(yùn)用有很大的發(fā)展前景，在工業(yè)控制中占有優(yōu)勢(shì)。