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在工控组态软件的开发过程中,如何将大量不同的外部设备接入到系统中,是一个非常重要也是非常麻烦的事情;在系统发布后,此项工作基本上就成了软件维护工作的同义词。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
将外部设备接入到系统的难度在于:plcjs.技.术_网
1、 部设备厂家众多,种类繁杂,数据交换方式多种多样,处理方法各不相同。WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
2、 外部设备必须与系统主程序分开,不能够每增加一个外部设备就得重新编译整个系统。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
3、 外部设备接入系统的方法和接口必须向用户公开,但又不能公开整个系统。plcjs.技.术_网
4、 外部设备接入系统的方法必须简单,必须支持多种编程语言。WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
归纳起来,外部设备与系统的数据交换方式有如下几种:WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
1、 过RS232、RS485、RS422、MODEM等串行通讯设备进行通讯(如GE PLC)。WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
2、 通过PCI、ISA等方式(如研华的812PG模拟量采集卡)。WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
3、 现场总线网络(如Lonworks网络)。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
4、 以太网络。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
5、 USB接口。WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
6、 DDE方式。WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
7、 OPC方式。WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
8、 窗口消息方式(如某些电力系统的五防接口)。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
9、 等等。WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
现在流行的解决办法有如下几种:WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
1、 一台数据处理前置机,前置机与系统主机之机通过系统内定标准的方式,方式公开,在前置机实现不同外部数据的标准化。WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
2、 通过硬件的规约转换器实现(但仅用在诸如串行设备和现场总线等方面)。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
3、 为每一种外部设备编制通讯管理程序,将外部数据标准化并通过标准的网络通讯规约传入系统。W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
4、 以C语言格式提供标准的DLL访问方式,在DLL中将外部数据标准化。WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
5、 以COM方式编程,提供标准的访问接口。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
6、 提供OPC接口。plcjs.技.术_网
本人在主持开发电力工控组态软件的过程中,选用的是第3种解决办法,即通过为每一种外部设备编制通讯管理程序,将外部数据标准化并通过标准的网络通讯规约传入系统。当时选用此方法的原因是:WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
1、 单机与网络环境下的编程一致性。WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
2、 编程简单,给用户提供基于Winsocket的标准规约,以及编程例子,用户只需按照规约要求向系统传送数据即可。WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
3、 程序实现的语言无关,只要提供Winsocket编程即可。WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
系统推出至今,效果良好,但在系统维护的过程中,也发现一些问题:WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
1、 每一种外部设备的管理程序都是一个单独的执行程序,当外挂的外部设备种类比较多时,系统的任务栏比较杂乱。WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
2、 在用户不熟悉系统时,会关闭某些外部设备管理程序,会误运行外部设备管理程序。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
4、 外部接口通讯管理程序的实现不够规范,用户的发挥余地太大,反而无所适从。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
5、 外部接口通讯管理程序的编程工作量相对较大,而且必须将相当部分的精力放在界面的编制上。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
由于种种原因,本人在软件的升级开发中,决定放弃这种方法,转而使用基于COM的编程方式,采用类似插件的方法来实现外部设备的接入,初步设想如下:WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
1、 从理论上分析,采用OPC的方法也许最符合工控组态软件的发展方向。但是,工控组态软件的开发重点是为不同行业提供通用软件平台,并给用户更多的二次开发能力。本人主持开发的软件不完全是一个组态软件,它只是吸取了组态软件的思想,也决定解决组态软件的许多不足。因为本软件的应用领域是电力系统、水力系统,这两个行业的软件有许多可以归纳的特征。不必象组态软件那样一切从零开始。而OPC也只是组态软件的产生物,许多复杂的数据结构用它处理不太方便(不是不能处理)。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
2、 COM是现在软件的发展方向,DCOM和COM可以无缝地结合,使得软件不需修改即可在单机或网络环境下使用。采取统一接口的方式也为用户提供了固定、简单的编程模式。并可实现用户可选择的编程语言无关性。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
3、 在系统中对外部设备的定义如下:WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
计算机一[本地]——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
外部设备种类一P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
外部设备一WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
外部设备二WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
外部设备三WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
外部设备种类二WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
外部设备一P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
外部设备二WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
外部设备三WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
外部设备种类三WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
外部设备一W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
外部设备二W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
外部设备三WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
计算机二WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
外部设备种类一WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
外部设备一——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
外部设备二WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
外部设备三WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
计算机三plcjs.技.术_网
…… plcjs.技.术_网
提供一个针对每一种外部设备的标准访问接口(是每一种,也就是说每一种外部设备有多个外部设备),定义如下:WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
属性Opened: 外部设备是否已打开W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
函数Open: 启动外部设备的处理,该函数启动一个循环处理接收和发送的线程WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
函数Close: 停止外部设备的处理WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
函数WriteData: 向外部设备写入数据,在数据中包括了写入的地址(因为同一种外设有多个),参数是Variant数组。WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
事件OnReadData: 当外部设备有数据时产生,并由主程序接收该数据,参数是Variant数组。采用事件而不是函数的原因是保证实时性。——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
函数SetPara: 设置针对每一种外设的特殊参数设置,而通用设置在主程序中完成。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
函数SetDeviceNum: 设置每一种外设的数量。WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
函数SetDevicePara: 设置针对每一个外设和特殊参数设置,而通用设置在主程序中完成。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
4、 主系统处理流程如下:WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
外设编程时:WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
为每一种外设编制程序,都实现上述的接口,外部设备程序以Active动态库(DLL)提供。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
配置系统时:WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
从许多已编制的外设程序中选择所需的,配置参数(可能要调用SetPara、SetDeviceNum、SetDevcePara等函数),并形成外设信息文件(不是注册表,因为所有信息可能要复制到另外的计算机上重复使用)。WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
系统启动时:WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
从信息文件中读出需要打开的的外部设备动态库,调用Open函数。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
系统退出时:WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
将每个已打开的外设通过Close关闭。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
系统运行时:P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
当接收到系统需要向外设发送数据的消息时,查找对应的外设模块,调用WriteData。当接收到外设OnReadData消息时,处理外设数据。WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
本人正在为此作前期准备工作,也尝试了一些实验,取得了一些经验,发现了一些问题,希望与各位交流:P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
1、 在只知道某DLL的程序名时(没有独立的类库文件),如何在运行状态下(不是编译时)判断它是否是支持接口的动态库,是否支持本接口(名为IdeviceAccess)?WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
2、 在只知道某DLL的程序名时,如何在运行状态下动态地建立它的对象接口,并访问它?W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
3、 您对此问题有什么高见(不一定是这两个技术细节问题)?——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户