组态软件接口程序设计毕业设计要点

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1、中国矿业大学自动化 00毕业设计组态软件接口程序设计#中国矿业大学自动化 00毕业设计组态软件接口程序设计1项目背景1.1论文背景本论文以中国矿业大学信电学院和神火集团合作的科研项目“井下上仓 自动配煤系统”为背景。现场介绍：由现场示意图可以知道，本系统中有三个给煤仓P1、P2、P3和一个给煤仓A,通过调节频率来调节给煤量的供给及实际运行频率的显示； 一条传输带用于煤的传输，在传输带上有两个核子称用于煤流量的获得并为 配煤提供数据；在上仓巷的配煤仓中部的 PLC控制硐室，放置有KJD15矿用 隔爆兼本安型PLC控制柜，BPJ1-11X 3/660矿用隔爆兼本安型变频器柜，光 电收发器防爆接线盒

2、；现场平面示意图如下图所示。图1.1现场示意图1.2自动配煤系统控制要求本系统由一台PLC控制柜，一台变频器柜，两台防爆核子称，一台核子称 通讯工作站，一台配煤工控机，一台监视工控机（放在选煤厂），两只光电收 发器（一个放在井下，另一个放在矿调度室），一只网络集线器HUB通讯光缆, 电话线等组成，系统如图1.2所示：本系统用于井下的自动配煤，以不同的方式来实现目标配煤。本系统在 上仓的现场，采用可编程逻辑控制器（PLC和变频器实现自动控制，在井上 的矿调度室配有一台工控机，调度操作员可以监视和控制配煤系统，整个配 煤过程可以自动完成。有自动/手动配煤方式等多种配煤方式，在自动配煤方式下，根据设

3、定好 的参数，系统会自动的调节各个环节，来实现自动配煤，最终使得配煤比接 近目标配煤。在手动配煤方式下，工人可以根据实际的需要和要求手动的调 节各给煤机，来满足需要。调度室人员通过计算机设置目标配煤比并且将手 /自开关拨向“自动”位 置后，配煤过程自动完成，目前井下操作工只须根据现场情况开或停相应的 给煤机即可，大大地减轻了现场工人的劳动强度。调度人员可以随时了解现 场设备的运行状态及配煤效果以便于调度。系统采用变频器调节P1- P3给煤机的给煤量，通过调节变频器的频率对 P1-P3仓给煤量的精确细调，不仅混合均匀而且配煤比精度高。系统采用可靠性非常高的可编程逻辑控制器 PLC作为下位机，工控

4、机作 为上位机；下位机和工控机之间采用光纤网络通讯，抗干扰能力强。亦询度室配煤工控杭遁视工控机井下光电收茂器=檢于稀通迅创r图1.2系统组成1.3本人工作（1）运用“组态王”软件设计监控主画面采用OPC技术和DDE技术开发VB和组态王之间的接口程序（本人主 要工作）（3）用VB开发自动配煤控制算法2 DDE和OPC技术的介绍2.1 DDE （ Dynamic Data Exchange :动态数据交换）2.1.1 DDE 技术DDE（ Dynamic Data Exchange：动态数据交换）是 WINDOWS台上的一个 完整的通信协议，它使支持动态数据交换的两个或多个应用程序能彼此交换 数据

5、和发送指令。2.1.2 DDE协议的原理DDE是关于应用程序之间通信的协议，应用程序间通信包括数据交换和 事件同步两个方面。DDE通过共享存储器在应用程序之间交换数据，通过协 议来同步数据的传输。进程之间按照DDE通信，术语较作“会话”。在通信中，请求数据的一 方称为“客户方”，而提供数据的一方称为“服务器方”。一个服务器可以同 时有多个客户来向它申请服务；一个客户也可以向多个服务器申请服务；一 个应用程序也可以同时充当服务器和客户，进行多路对话。2.1.3 DDE 消息DDE是基于消息的协议。“客户方”和“服务器方”将发送或响应以下的 消息，正是通过侦测这些消息，DDE实现时间同步。表.5.

6、4列出了 DDE消息。 表2.1 DDE传递的消息DDE消息传递方向描述INITATE客一服初始化客户和服务器的会话通道REQUEST客一服请求服务器应用程序发送一个数据项的值DATA服一客向客户应用程序发送一个数据项的值EXECUTE客一服服务器应用程序发送一个字符串，该服务器将字符串理解为一系列可执行的命令ADVISE客服请求服务器应用程序每当数据项改变时提供新的数据值或通知UNAADVISE客一服终止一个ADVISEPOKE客服向服务器应用程序发送一个数据项的值ACK服一客响应一个已经接收的消息时发送此消息，提供接受消息的肯定或否定回答TERMINA TE双方终止会话2.1.4 DDE会

7、话的建立DDE协议为控制通令对象而将参与对话的对象划分为 3层结构，即服务 器名（或应用程序名），主题名和项目名。每次DDE会话由服务名和主题名唯一确定，服务名是由服务器应用在系统中注册的，比如 MS WORD的服务名为 WINDOWS，MS EXCEL的服 务名为EXCEL。主题名是服务名下数据操作项的集合，例如 WORD文档名。 一般支持DDE的应用程序都具有叫“ system”的主题名。项目名是主题名下 操作的具体数据项，例如一张EXCEL表的单元格。客户应用程序同服务器应 用程序的项目进行数据交换。客户服务器的DDE连接方式有三种，即“冷”、“温”、“热”连接。在 冷连接中，客户和服务

8、器之间仅仅保留一条通道，只有当客户提出取数据要 求时，才向服务器发出要求；在温连接中，当服务器端数据发生变化时，它 便向客户发出一个消息，但除非客户要求，服务器不向客户发送已更新了的 数据；在热连接种，一旦服务器中数据项的值被改变，则马上向客户发送该 更新的数据项值。以上是建立DDE会话所必须明确的信息，所以，要建立 DDE会话，首 先要给出服务名、主题名、项目名，然后给出连接方式，是“冷”、“温”还是“热”连接。客户应用程序会以INITATE消息向服务器提出请求，若服务 器确认，则发回ACK消息，至此，在客户和服务器之间建立了DDE会话通道。2.1.5会话中的交换建立DDE会话通道后，客户和

9、服务器开始真正的工作：交换数据和提供 服务。数据交换有三种方式：第一种方式对应“冷”连接。客户方发送 REQUEST消息，然后服务器 以DATA消息肯定数据请求或以 ACK消息拒绝数据请求。第二种方法对应“温”和“热”的连接。客户方以ADVISE消息向服务器提出请求，服务器方用ACK来响应该消息。然后，每次数据改变时，服务 器主动发送DATA消息。若客户只想得到通知，则 DATA消息不包括数据。第三种方法是当客户发送数据给服务器方时所采用的。客户方用POKE消息把数据传给服务器方，当服务器收到该消息后，以ACK消息来应答客户 方以表明它是否接受数据。服务器应用程序还可完成服务工作，这些服务可能

10、包括打开文件、打印 文件、下载文件等。客户方以EXECUTE消息请求服务器提供某种服务，EXECUTE消息以字符串形式传送，字符串包含服务器应用程序的命令。DDE协议定义了字串的格式，但并不定义字串的内容。2.1.6终止会话客户应用才程序或服务器应用程序都可以终止会话，当想要终止会话时，应用程序发送TERMINATE消息，另一方收到消息后，也以 TERMINATE应 答。然后，会话终止。2.1.7 DDE的实现尽管Windows支持应用程序遵守DDE规范直接使用DDE消息进行相互间 的通讯，但更方便的方法是使用其提供的 DDE编程接口 DDEML动态数据交换 管理库）。DDEM是由动态链接库支

11、持的，基于消息的 DDE协议机系统，它通 过强制应用程序用一致的方法实现 DDE协议，保证了应用程序见的兼容性。 应用程序是用DDEM提供的函数来管理DDE会话的，而不是直接发送、投递 和处理DDE消息，这使得 Windows应用程序中增加DDE能力的工作简化了。 图2.2给出了实现DDE服务器的程序示意图：建立会话请求connect 请求孟知建立热链请求建立热琏请求图2.2 DDE Server 事务处理示意图dsUJQaItem 值取消热链请求disconnect通知在服务器向系统注册后，由客户程序发出与服务器建立会话的请求，这使DDEM给服务器的回调函数 Callback发来XTYPCO

12、NNE（事务，通过调用Match Topic and Service。 判断客户支持的Service和Topic是否与服务器支持的 相同，以决定是否建立会话。如果要建立“热”链，客户回再发出建立热链请求，DDEM发出XTYP.ADVSTAR事务。回调函数将“热”链计数值 tfloop加1任一 “热” 链建立后，服务器程序回定期为各个Item发送DdePost Advise请求，使DDEML 发出XTYPADVRE事务，回调函数通过匹配 Topic和Item,将对应项的值，传 给客户程序。当客户要求终止热链时，DDEM给回调函数发来XTPY_ADVSTOP务，将 tfloop值减1 o当tflo

13、op减到0时，标志着所有热链中止。图2.3是实现DDE 客户的程序示意图。建立会话请求connect 请求建立热链请求孟知建立热链请求n XTYPADVDATA通知接Item 值 取消热链请求进行处理回调函数lADVSTOP 请求XTYP DISdisconnect 请我取消热链1CONNECT和会话返回NULL :通知L图2.3 DDE Client事务处理示意图作为处理各种事物的核心，客户应用程序的回调函数所需处理的DDEML发出的事务主要有 XTYP_ADVDATA,XTYP_DISCONNECT当客户应用程序接到建立对话命令（Connect）时，通过DdeConnect通 知DDEML

14、建立一个与支持值定的 Service/Topic的服务器间的会话。若客户需要建立“热”链时，用 Dde Client Transaction 向DDEM发送XTYP_ADVSTA!事务，向服务器提出建立“热”链的请求“热”链建立后，服务器应定期的发送 DDE数据项的值，客户收到消息 后，调用主窗口的成员函数 RecievedData()提取数据值。当客户需要中止热链时，向 DDEM发送XTYP_ADVSTOP务，提请服务器 中止热链。当服务器程序中值执行或要求停止 DDE对话时，会发出Disconnect请求。 DDEM得到消息后，就向回调函数发送XTYP_DISCONNE事务，回调函数清除

15、会话已建立的标志。2.1.8 DDE的特点(1)高速的自动数据交换客户应用程序可以通过DDE协议和服务员应用程序的一个或多个项目建 立数据链。当此类链路建立后，服务员就向客户周期地发送有关链接项目的 新值(一般是与服务应用程序相关项目的值发生变化时)，这就在两个应用 程序之间建立了一个协商环(adviseloop )并保持在原处直到客户应用程序 终止这个环。协商环有“热”和“暖”两种。在“暖”链路中，服务员通知 客户数据项的值已经改变，但除非客户请求，否则服务员不向客户发送该数 据值；在“热”链路中，服务员立即向客户发送已改变的数据项的值，客户 收到新的数据值厚，向服务员发送 ACK消息，服务员在接到客户应用程序的 应答后才能发送下一个数据项。这种流控机制在客户应用程序跟不上快速服 务应用程序的速度是显得特别重要。“热的”协商环完全由数据驱动，不需 要用户的参与，可实现高速的自动数据交换。(2)实现开放性的软件DDE协