组态软件与硬件设备的连接实现

　　引言

　　随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难。

　　软件简介

　　根据现场控制的要求，计算机要对在工业现场采集的参数实时显示，相应的发布控制指令完成对整个过程的控制。组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制）。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域。

　　硬件驱动设备

　　通信软件的是串口的通信驱动程序，利用VC++或VB等编程软件都可以实现串口通讯的底层协议的编制。一种是利用Microsoft公司提供的ActiveX控件Microsoft Communications Control。另一种是直接用VC++访问串口，直接利用API对串口操作。为了缩短软件的开发周期，可以利用第三方提供的关于串口通信的动态连接库（DLL）。将其连接或添加到自己要开发的程序中，就可以直接利用里面已编制好的函数来完成串口编程的操作；也可以选用组态软件的通讯协议以完成控制信号的传递。

　　硬件驱动是上位机远程控制的环节，要实现计算机与设备的串口通信，首先要打开计算机的串口并对其属性进行设置，此串口属性的设定要与设备的串口属性一致，否则将无法建立通信联系。其次，建立数据传输的格式时，不同的下位硬件的数据格式各不相同。实现通讯的两设备之间的数据传输格式必须严格一致，否则将不能对传入的数据进行识别，从而无法实现通讯。

　　软件设置

　　应用世纪星组态软件可以从复杂的通讯格式的编制中解脱出来。设备驱动程序和世纪星有机的结合在一起。来完成数据采集和实时控制。对于不同的硬件设备，利用世纪星的设备安装向导，配置相应的设备驱动程序即可。选择设备驱动，用户可以按照系统的提示，依次完成I/O设备驱动参数的设置。其操作步骤如下：

　　1）设备安装向导

　　双击设备安装向导，出现设备安装向导对话框，框中列出了工业生产中常用的一些硬件设备。如图1所示：

　　图1

　　组态软件已经对这些常用的设备根据各自的通讯标准，制作了相应的驱动程序，使应用人员从繁琐的底层驱动程序的开发中解脱出来。

　　2）选择硬件设备

　　在列表中选择相应厂家生产的硬件设备。列表将以树型分支方式列出某类设备的各种型号。根据用户的实际需要选择适当的类型。注意，由于设备的类型不同，其通信协议也可能不同，如果设备类型与实际应用的类型不符，将会出现无法通信的现象。

　　3）设置通信参数

　　设备选择完后，点击下一步后进行通讯方式及参数等设置。在设置窗口中需要指定设备名称、通信的端口号、设备地址以及出现故障时尝试恢复的时间间隔和恢复时间的上限。设备名称实际上是所建立的驱动程序的对象名。在上位机对多台下位设备控制时，上位机通过各个设备的设备名称来区分应该对哪个设备进行控制。通信端口的列表框内列出了32个串口（COMl～COM32），在进行选择时，端口号应与通讯线实际连接的串口一致。设备地址实质是为新建的设备指定一个编号，在RS485标准的串行通讯协议中有地址信息，其数据应在这里指定。在多串口参数设置窗口中，根据设备说明书，对波特率、数据位、校验位等进行设置。

　　4）变量定义

　　在开发系统的浏览器中双击变量词典，世纪星组态软件把变量分为“内存变量”、“I/O变量”和“系统变量”等。I/O变量的特点在于可以与I/O设备进行数据交换。为了使建立的变量中的值能和硬件设备数据寄存器中的值建立一一对应的关系，必须为该变量指定要连接的设备名，以及对应的寄存器。如果采集上来的I/O值与要显示的工程值存在一定的比例关系，则需要在建立变量时做一个线性转换。如图2所示：

　　图2

　　定义好变量之后，就可以在工程的画面中做一些变量连接和动画效果了。开发者可根据要求进一步丰富控制画面，从而达到直观、生动的效果。

　　结束

　　本文详细介绍了世纪星组态软件如何实现上位机与硬件设备的连接。基于组态软件的远程监控系统使操作人员远离危险操作环境，避免人员伤亡和国家的财产损失。利用组态系统中的报警记录、历史数据记录、报表生成的功能，使工业生产在管理层面上更方便、快捷。组态软件的工业化运用有很大的发展前景，在工业控制中占有优势。