用OPC技术间接扩充MCGS设备驱动库

《工业控制计算机｝２００６年１９卷第４期　４７　用ＯＰＣ技术间接扩充ＭＣＧＳ设备驱动库　Ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｄｒｉｖｅｒｓ　Ｌｉｂｒａｒｙ　Ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｂｙ　ｔｈｅ　ＯＰＣ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　刘　波　梁岚珍（新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐８３０００８）　摘　要　针对智能温湿度仪表与ＭＣＧＳ的相互通讯，利用ＯＰＣ技术间接扩充了ＭＣＧＳ设备驱动程序库。重点阐述采用ＯＰＣ　自动化接口扩充ＭＣＧＳ设备驱动库的编程思路。　关键词：ＯＰＣ技术，组态软件，设备驱动　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍＩｄ；ｔｙ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ＭＣＧＳ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｄｒｉｖｅｒｓ　ｌｉｂｒａｒｙ　ｂｙ　ｔｈｅ　ＯＰＣ￣ｃｈｎｏｌｏｇｙ．ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｃｏｎ—　ｃｅｐｔ　ｆｏｒ　ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｄｒｉｖｅｒｓ　ｌｉｂｒａｒｙ　ｕｓｉｎｇ　０ＰＣ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｉｓ　ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＯＰＣ￣ｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｄｒｉｖｅｒｓ　１　工程概述　速度和稳定性。　在某棉纺厂棉纺车间温湿度控制改造项目中，采用常规的　３问题的解决　上位机＋数据采集前端的控制模式，利用ＭＣＧＳ组态软件采集　综合以上方案的特点和实验结果，本系统采用了第三种方　各区域的温、湿度，基于这些采集的数据，按一定的控制策略实　案，即使用０ＰＣ自动化接口完成温湿度数据的采集工作。需要　现对相关设备（电磁阀、轴流风机等）的控制，从而调整各车间的　开发的程序主要由两部分组成，一是根据温湿度仪表的通讯协　温湿度。数据采集前端采用北京宝利马传感器公司生产的　议完成数据采集工作；二是利用０ＰＣ自动化接口完成ＭＣＧＳ　ＷＳ３０２Ｍ２智能型温湿度仪表，该型仪表采用ＲＳ４８５总线方式　实时数据库内各温、湿度数据的刷新工作。　实现与系统（ＰＣ机）的通讯，通讯方式为主从应答方式。　１）根据温湿度仪表的通讯协议采集温湿度数据。ＷＳ３０２Ｍ２　２问题的提出与分析　智能型温湿度仪表的串行通讯帧结构分为发送和响应两种结　本工程采用的组态软件ＭＣＧＳ的设备驱动库中包含了大　构。发送结构为：　量的硬件设备的驱动构件，可以使工程人员轻松地实现ＭＣＧＳ　５５Ｈ＋ａｄｄｒｅｓｓ［２］＋ｃｏｍｍａｎｄ＋ｄａｔａｔｙｐｅ＋ｌｅｎｇｔｈ＋ｄａｔａ［１ｅｎｇｔｈ］＋ｃｈｅｃｋ－　组态软件与大多数硬件设备的通讯问题。同时，ＭＣＧＳ还提供了　ｓｕｍ＋ＡＡＨ　多种扩充驱动程序库的方法，以实现硬件设备与软件系统间的　响应结构为：　无缝配合。在此工程中，由于ＭＣＧＳ组态软件设备驱动程序库　５５Ｈ＋ａｄｄｒｅｓｓ［２］＋ｃｏｍｍａｎｄ＋ｌｅｎｇｔｈ＋ｄａｔａ［１ｅｎｇｔｈ］＋ｃｈｅｃｋｓｕｍ＋ＡＡＨ　内没有ＷＳ３０２Ｍ２智能型温湿度仪表的驱动程序，所以无法直　其中，ａｄｄｒｅｓｓ＝Ｂ１＋Ｂ２，为两个字节数据。在广播模式下，　接利用设备管理器实现ＭＣＧＳ组态软件与温湿度仪表的通讯。　Ｂ１＝９９Ｈ，Ｂ２＝９９Ｈ；其他模式下Ｂ１为测控仪表地址，Ｂ２必须等　在尝试与比较了多种方法后，最终利用ＯＰＣ技术间接扩充　于０。利用ＶＢ６，０中的ＭＳＣｏｍｍ６，０串行通讯控件的接收完成　ＭＣＧＳ设备驱动库的方法来实现ＭＣＧＳ组态软件与温湿度仪　中断可以实现ＰＣ机与仪表的通讯。　表的相互通讯。根据实际应用中的体会，对这些方法进行比较的　２）采用ＯＰＣ自动化接口刷新ＭＣＧＳ实时数据库内的温、　结果如下：　湿度数据。ＯＰＣ自动化接口是为了便于使用Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ的程　１）参考ＭＣＧＳ公司提供的例程并根据具体产品的通讯协议　序员编制ＯＰＣ客户端而提供的类对象，它采用动态链接库的封　开发设备驱动构件。运用此种办法系统的稳定性好，但驱动程序　装形式，提供了ＯＰＣ定制接口到自动化接口的转换，在链接库　的扩充性差；同时，如果相关设备或仪表协议不满足ＭＣＧＳ提　内实现了访问ＯＰＣ服务器所需使用的各类对象，如ＯＰＣＳｅｒｖ—　供的串口读写函数对于通讯帧结束符的ＡＳＣＩｌ值小于１２７的要　ｅｒ对象、ＯＰＣＧｒｏｕｐｓ对象等。ＶＢ编制的客户端程序通过对象　求，将无法使用该函数，那么开发构件就难以实现。　提供的各类属性和方法就可以完成ＯＰＣ客户端的编制。　２）利用ＯＬＥ自动化技术，在ＶＢ中操作ＭＣＧＳ程序。根据　程序编制的主要步骤为：　现场温湿度的实时数据刷新ＭＣＧＳ实时数据库，并以实时数据　１）注册ＯＰＣ自动化接口动态链接库ＯＰＣＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｄｌｌ，　库内的记录值作为ＭＣＧＳ组态软件后续处理的数据值。这种办　本系统中使用了ＯＰＣ中国促进会提供的免费ＯＰＣ自动化接　法的处理较为简单，其不足在于ＶＢ通讯程序无法得到运行环　口动态链接库ＯＰＣＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｄｌｌ。　境异常情况下的错误标示码，不利于程序的错误处理。　２）在应用程序添加对０ＰＣＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｄｌｌ的引用，之后，在　３）利用０ＰＣ自动化接口刷新ＭＣＧＳ　０ＰＣ服务器的各区　Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ的对象浏览器内会看到该ＤＬＬ中所实现的各种对　域温、湿度值所对应的标签值，从而使ＭＣＧＳ得到相应的温、湿　象，如图１所示。　度值。由于ＭＣＧＳ运行环境本身就是一个０ＰＣ服务器，因此，　３）在应用程序内声明ＯＰＣ相关对象，包括ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ对　利用０ＰＣ自动化接口提供的相关接口函数可以直接将对应变　象、ＯＰＣＧｒｏｕｐｓ对象、ＯＰＣＧｒｏｕｐ对象、ＯＰＣＩｔｅｍｓ对象和　量的标签值以组对象的形式一次性地写入。采用这种办法，可以　ＯＰＣＩｔｅｍ对象，之后，利用对象的相关方法，就可以完成刷新　利用０ＰＣ对象的方法及属性，在ＶＢ通讯程序刷新ＭＣＧＳ实　ＭＣＧＳ实时数据库内的数据值。主要程序段如下：　时数据的同时返回通讯的错误代码，从而提高用户系统的运行　Ｓｕｂ　Ｃｏｎｎｅｃｔ（）　（下转第４９页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

《工业控制计算机）２００６年１９卷第４期　４９　则可满足实时性要求并可防止外部设备干扰应用程序，定时查　ＨＡＮＤＬＥ　ｈＦｉｌｅ，／／设备句柄，ＩＮ　询有很多种实现方式。　ＬＰＶＯＩＤ　ＩｐＢｕｆｆｅｒ，／／存放读取数据的地址指针，ＯＵＴ　２　Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ流接口驱动程序应用研究　ＤＷＯＲＤ　ｎＮｕｍｂｅｒＯｆＢｙｔｅｓＴｏＲｅａｄ，／／欲读取数据长度的字节数，ＩＮ　计算机接口设备有很多种，具体的物理实现各不相同。为　ＬＰＤＷＯＲＤ　ＩｐＮｕｍｂｅｒＯｆＢｙｔｅｓＲｅａｄ，／／读取到的数据长度字节数，　此，微软公司对设备进行了一定程度的模型化和抽象，提出了　ＯＵＴ　Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ流接口设备，将硬件和软件相对分隔，物理层与逻　ＬＰＯＶＥＲＬＡＰＰＥＤ　ＩｐＯｖｅｒｌａｐｐｅｄ，／／保留，Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ不支持，ＩＮ　辑层分离，提高了系统的可移植性和灵活性。　）：　从表面上看，Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ流接口设备是一种面向串型接　最简单的处理方式是将协议简单化，例如，调用ＲｅａｄＦｉｌｅ　口的设备，适合ＣＡＮ等总线型设备，如ＲＳ２３２Ｃ串口通信设　函数读取一次数据即可读取全部的数字量和模拟量数据，数据　备。但是，正如利用串口通信可以进行多种数据的通信一样，通　格式中包含所有的数据。此外，还可通过ＤｅｖｉｃｅｌｏＣｏｎｔｒｏｌ函数　过规定的协议，将应用程序看成上位机，驱动程序看成下位机，　实现并行接口设备的数据输入，本文不再赘述。　上位机发出指令，下位机进行响应，可以容易地实现与并行接口　对于输出设备，则比较简单。在上例中，将输入换作输出，命　设备进行通信。　令字不变。直接将命令字和数据组成完整的一条指令，调用　例如，假定有一并行接口设备有２个数字量输入和２个模　ＷｒｉｔｅＦｉｌｅ直接传递到ＸＸ＿Ｗｒｉｔｅ函数中，在ＸＸ＿Ｗｒｉｔｅ函数直接　拟量输入，读取数字量１的命令字为Ｄ１，读取数字量２的命令　进行输出即可。此外，还可通过ＤｅｖｉｃｅｌｏＣｏｎｔｒｏｌ函数实现并行　字为Ｄ２，读取模拟量１的命令字为Ａ１，读取模拟量２的命令字　接口设备的数据输出。　为Ａ２。一种比较烦琐的读取数据方法是：当应用程序需要读取　３结束语　数字量１时，只需先调用ＷｒｉｔｅＦｉｌｅ，将命令Ｄ１发给驱动程序，　编制驱动程序是嵌入式系统应用的重要基础。Ｗｉｎｄｏｗｓ　驱动程序在Ｘ×－Ｗｒｉｔｅ函数中进行必要的解释和处理；然后，应　ＣＥ系统和其它Ｗｉｎｄｏｗｓ系统有很大区别。Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＣＥ系统　用程序再调用ＲｅａｄＦｉｌｅ函数，即可读取数字量１的值。　流接口设备驱动程序是一种结构比较简洁的驱动程序，能实现　种比较简单地处理方式是利用ＲｅａｄＦｉｌｅ函数的参数进　包括ＤＭＡ在内的各种ｌ／Ｏ方式驱动。流接口设备驱动程序可　一行命令字的传递。ＲｅａｄＦｉｌｅ函数声明如下。其中ｎＮｕｍｂｅｒＯｆ—　以用驱动各种串型接口设备，通过规定的协议，也可以用来驱动　Ｂ￣ｅｓＴｏＲｅａｄ为欲读取数据长度的字节数，可以将命令字通过　并行接口设备，适用范围广泛。　该参数直接传给驱动程序的ｘｘｘ　Ｒｅａｄ函数。在ＸＸＸ　Ｒｅａｄ函　数中对命令字进行解析，然后将读取到数据传给ＩｐＢｕｆｆｅｒ指向　参考文献　１　马玉春，宋瀚涛．串行通讯协议的研究及应用计算机应用研究，２００４　的地址，进而传给应用程序。　（４）：２２８～２２９　［收稿日期：２００５．９．２４］　ＢＯＯＬ　ＲｅａｄＦｉｌｅｆ　（上接第４７页）　Ｅｎｄ　Ｉｆ　Ｅｎｄ　Ｓｕｂ　在与ＯＰＣ服务器连接后，通过调用组对象的Ａｄｄｌｔｅｍｓ方　法增加ＯＰＣ服务器的标签对象，标签名应与ＭＣＧＳ内所定义　的变量名相对应。之后，将利用ＭＳＣｏｍｍ６．０串行通讯控件读　取的温湿度仪表响应数据分离出温、湿度数据后，使用组对象的　同步数据写入方法ＳｙｎｃＷｒｉｔｅ将其写入ＭＣＧＳ　ＯＰＣ服务器中　的响应的标签，完成实时数据库的刷新工作。　应当指出，为了程序运行的稳定和可靠，必须为程序添加通　讯处理异常和ＯＰＣ服务器异常的错误处理代码。　将编制好的程序生成后缀为．ＥＸＥ的应用程序后，在ＭＣＧＳ　的启动策略中添加脚本程序，利用ＭＣＧＳ提供的系统函数Ｓｈｅｌｌ　（ｐａｔｈｎａｍｅ，ｗｉｎｄｏｗｓｔｙｌｅ）（函数参数意义为：ｐａｔｈｎａｍｅ，字符型，　图１　ＯＰＣ自动化接口内所实现的各种类对象　要执行的外部应用程序的名称，包括路径；ｗｉｎｄｏｗｓｔｙｌｅ，数值型，　新建服务器对象并与ＭＣＧＳ　ＯＰＣ服务器连接　指定被执行的外部应用程序窗口的状态），使ＭＣＧＳ进入运行　Ｉｆ　ｏｂｊＳｅｒｖｅｒ　Ｉｓ　Ｎｏｔｈｉｎｇ　Ｔｈｅｎ　时，系统将自动启动并执行该应用程序，开始温湿度数据的采集。　Ｓｅｔ　ｏｂｊＳｅｒｖｅｒ：Ｎｅｗ　ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ　４结束语　Ｅｎｄ　Ｉｆ　连接本地机器的ＭＣＧＳ　ＯＰＣ服务器　以上方法在棉纺车间温湿度监控改造项目应用中获得了很　ｉｆ　ｏｂｊＳｅｒｖｅｒ．ＳｅｒｖｅｒＳｔａｔｅ：ＯＰＣＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｔｈｅｎ　好的效果。它避开了ＶＣ开发动态链接库的繁琐与深奥，使普通　ｏｂｊＳｅｒｖｅｒ．Ｃｏｎｎｅｃｔ”ＭＣＧＳ．ＯＰＣ．Ｓｅｒｖｅｒ＂　的工程师也能按照自己的需要来方便地定制设备驱动程序。　Ｅｎｄ　Ｉｆ　ｌｆ　ｏｂｊＧｒｏｕｐｓ　Ｉｓ　Ｎｏｔｈｉｎｇ　Ｔｈｅｎ　建立一个ＯＰＣ组集合　参考文献　Ｓｅｔ　ｏｂｊＧｒｏｕｐｓ：ｏｂｊＳｅｒｖｅｒ．ＯＰＣＧｒｏｕｐｓ　１　日本０ＰＣ协会ＯＰＣ应用程序入门　Ｅｎｄ　Ｉｆ　２　Ｄａｔａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　２　０２，　Ｉｆ　ｏｂｊＴｅｓｔＧｒｐ　Ｉｓ　Ｎｏｔｈｉｎｇ　Ｔｈｅｎ　添加一个ＯＰＣ组　１９９０　该组将包含所有要刷新的温、湿度标签　３常晓波，刘颖，等．Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ６．０高级编程清华大学出版社，２００３　Ｓｅｔ　ｏｂｊＴｅｓｔＧｒｐ：ｏｂｊＧ　ｒｏｕｐｓ．Ａｄｄ（＂ＴｅｓｔＧｒｐ”）　『收稿日期：２ｏ０６．１．５］