力控組態(tài)軟件與VB和下位機之間的通訊方法研究

豆勤勤

前言

力控組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的一種軟件，可以與現(xiàn)場總線模塊、智能模塊等多種輸入輸出I/O設(shè)備進行通信，本文采用的力控組態(tài)軟件對于采用不同協(xié)議通信的I/O設(shè)備，提供具有針對性的I/O驅(qū)動程序.實時數(shù)據(jù)庫就借助于I/O驅(qū)動程序?qū)/O設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)的采集與回送，與I/O驅(qū)動程序構(gòu)成服務(wù)器與客戶端的結(jié)構(gòu)模式[1].

該項目是基于某大型鋼廠鋼坯標(biāo)識碼的讀碼監(jiān)控系統(tǒng).由于項目中采用的是國外的某款掃碼槍設(shè)備，在力控組態(tài)軟件中并沒有提供其通訊驅(qū)動程序，而開發(fā)驅(qū)動程序工作量較大，因此需要采取其他方法實現(xiàn)與上位機的通信.對于力控不提供驅(qū)動程序的I/O設(shè)備，本項目采用的是借助于VB應(yīng)用程序軟件，利用力控向控制層和管理層提供的軟、硬件全部接口實現(xiàn)間接控制的方法.

VB中提供有WinSock控件[2]，此控件能夠通過TCP協(xié)議連接到遠程的機器并進行數(shù)據(jù)交換.而力控組態(tài)軟件和VB之間又可以通過DDE協(xié)議來實現(xiàn)通信.整個工程項目實現(xiàn)過程如圖1所示.

圖1

1 VB使用WinSock控件與下位機設(shè)備通訊

VB是一個可視化的窗口開發(fā)環(huán)境，可以方便的應(yīng)用到很多控制系統(tǒng)中.在使用WinSock控件時，可以使用的協(xié)議包括TCP和UDP.兩種協(xié)議之間的重要區(qū)別在于它們的連接狀態(tài).TCP協(xié)議是一種基于連接的協(xié)議，可以將它同電話系統(tǒng)相比.在開始數(shù)據(jù)輸出之前，用戶必須先建立連接.UDP協(xié)議是一種無連接協(xié)議，兩臺計算機之間的傳輸類似于傳遞郵件，消息從一臺計算機發(fā)送到另一臺計算機，但是兩者之間沒有明確的連接.在應(yīng)用程序使用TCP協(xié)議，首先必須決定應(yīng)用程序是服務(wù)器還是客戶端.如果要創(chuàng)建一個服務(wù)器端，那么應(yīng)用程序需要“監(jiān)聽”指定的端口.當(dāng)客戶端提出連接請求時，服務(wù)器端能夠接受請求并建立連接.在連接建立之后，客戶端與服務(wù)器端可以自由地互相通訊.本項目中VB是作為客戶端，與掃碼設(shè)備進行數(shù)據(jù)通訊.

在VB中，由于WinSock通信控件不是內(nèi)置控件，在使用時，需要將其添加到工具箱中.選擇工程-部件-控件，選中Microsoft WinSock Control復(fù)選框，點擊確定，就添加成功了.此時選擇WinSock控件，添加到窗體上，利用此控件編程就可實現(xiàn)VB和設(shè)備通信.使用控件時，先對WinSock控件設(shè)置相應(yīng)的屬性和事件.首先必須知道服務(wù)器計算機名或IP地址及服務(wù)器進行偵聽的端口，然后調(diào)用Connect方法.

WinSock控件的參數(shù)設(shè)置如下：

Private Sub Command1_Click()

Dim StartTime

Winsock1.RemoteHost="169.254.6.244"

Winsock1.RemotePort=23

Winsock1.Connect

StartTime=Timer

Do While ((Timer＜StartTime+2)And(Winsock1.State＜＞ 7))

DoEvents

Loop

If(Winsock1.State = 7)Then

Text5.Text= "Connected"

Text7.Text= "1"

Text5.BackColor= &HFF00&

Command1.Enabled = False

Else

Text5.Text="Can't connect to"+Text1.Text

Text5.BackColor= &HFF

Text7.Text= "0"

End If

End Sub

接收數(shù)據(jù)程序如下：

Private Sub Command4_Click()

If(Winsock1.State=7)Then

StartLow=Val(Text2.Text)Mod 256

StartHigh=Val(Text2.Text)256

LengthLow=Val(Text3.Text)Mod 256

LengthHigh=Val(Text3.Text)256

MbusWriteQuery=Chr(0)+Chr(0)+Chr(0)+Chr(0)+Chr(0)+Chr(7+2*Val(Text3.Text))+Chr(1)+Chr(16)+Chr(StartHigh)+Chr(Start-Low)+Chr(0)+Chr(Val(Text3.Text))

For i=0 To Val(Text3.Text)-1

ByteLow=Val(Text4(i).Text)Mod 256

ByteHigh=Val(Text4(i).Text)256

MbusWriteQuery=MbusWriteQuery+Chr(ByteHigh)+Chr(ByteLow)

Next i

MbusRead=False

MbusWrite=True

Winsock1.SendData MbusWriteQuery

ModbusWait=True

ModbusTimeOut=0

Timer1.Enabled=True

Else

MsgBox("Device not connected via TCP/IP")

End If

End Sub

2 VB通訊程序與力控組態(tài)軟件的通信

VB與力控進行通信數(shù)據(jù)傳輸可以通過動態(tài)數(shù)據(jù)交換DDE來進行.

2.1 DDE動態(tài)數(shù)據(jù)交換

動態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）[3,4]是微軟的一種數(shù)據(jù)通信形式，它使用共享的內(nèi)存在應(yīng)用程序之間進行數(shù)據(jù)交換，能夠及時更新數(shù)據(jù)，在兩個應(yīng)用程序之間信息是自動更新的，無須用戶參與.兩個同時運行的程序間通過DDE方式交換數(shù)據(jù)時他們之間是客戶端/服務(wù)器關(guān)系；數(shù)據(jù)通信時，接收信息的應(yīng)用程序稱作客戶端，提供信息的應(yīng)用程序稱作服務(wù)器.一個應(yīng)用程序可以是DDE客戶端或是DDE服務(wù)器，也可以兩者都是.一旦客戶端和服務(wù)器建立起來連接關(guān)系，則當(dāng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化后就會馬上通知客戶端.通過DDE方式建立的數(shù)據(jù)連接通道是雙向的，即客戶端不但能夠讀取服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，而且可以對其進行修改.

DDE有兩種數(shù)據(jù)交換方式，即冷連接和熱連接.冷連接（Cool Link）指數(shù)據(jù)交換是一次性數(shù)據(jù)傳輸，與剪貼板相同.當(dāng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化后不通知客戶端，但客戶端可以隨時從服務(wù)器讀寫數(shù)據(jù).熱連接（Hot Link）指當(dāng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化后馬上通知客戶端，同時將變化的數(shù)據(jù)直接送給客戶.

VB與力控組態(tài)軟件進行DDE對話是通過機器名、應(yīng)用程序名、主題名和項目名進行約定的.

2.2 VB與力控建立DDE會話的過程

在VB中新建一個工程，將窗體命名為“DDEServer”；其中，LinkMode 設(shè)為“1-Source（表示此程序作為服務(wù)端）”；LinkTopic為窗體的名字（即DDEServer）.建立窗體如圖2所示.VB應(yīng)用程序中采用文本框控件和力控進行DDE通訊.

在力控組態(tài)軟件中定義一個I/O設(shè)備DDE.服務(wù)名稱設(shè)定為VB應(yīng)用程序名，“工程1”，主題名稱指定為VB應(yīng)用程序窗體名稱“DDESERVE”.鏈接模式為熱連接，如圖3和圖4所示.

圖2

圖3

圖4

在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建三個數(shù)據(jù)庫點：A1，A2和A3，這幾個數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)連接項中的DDE分別指定為VB窗體中的文本框的名字，如圖5所示.

先啟動VB程序，然后啟動力控運行程序，就可以實現(xiàn)VB與力控組態(tài)軟件之間的DDE數(shù)據(jù)交換.整個系統(tǒng)運行如圖6所示.

結(jié)束語

圖5

圖6

本文采用VB中WinSock控件和DDE通訊技術(shù)很好的實現(xiàn)了力控組態(tài)軟件與下位機掃碼設(shè)備之間的通信，較好地解決了對于力控組態(tài)程序沒有驅(qū)動程序支持的設(shè)備之間數(shù)據(jù)的通信問題.采用力控組態(tài)軟件編寫了上位機監(jiān)控界面，人機交互直觀、方便.在實際項目中得到了很好地應(yīng)用，實用價值很高.