【正文】 從/主傳送6） 若主站或任何從站接收到含有未知命令的包裹，則該包裹將被忽略，且接收站不予響應(yīng)。4）所有環(huán)路上的通信都以“打包”方式發(fā)生。1）所有回路通信應(yīng)遵照主/從方式。測量儀器通信協(xié)議采用 MODBUS RTU 協(xié)議，本協(xié)議規(guī)定了應(yīng)用系統(tǒng)中主機與測量儀器之間，在應(yīng)用層的通信協(xié)議。即可以通過程序控制 MCGS 實時數(shù)據(jù)庫中的變量。在 和MCGS 建立 OLE 連接時，MCGS 作為自動化服務(wù)器， 程序作為 OLE 客戶。2）在初始化完成之后，應(yīng)該啟動串口。從而模擬實際的協(xié)議箱，讓系統(tǒng)模擬真實的運行環(huán)境。整個通信程序的工作流程如圖 55 所示：初 始 化 串 口 對 象 打 開 串 口 對 象 創(chuàng) 建 M C G S 實時 數(shù) 據(jù) 庫 對 象退 出提 示 錯 誤向 下 位 機 發(fā) 送 讀 取 數(shù) 據(jù) 指 令用 采 集 的 數(shù) 據(jù) 初 始 化 M C G S 實 時數(shù) 據(jù)創(chuàng) 建 倆 個 線 程 ， 一 個 用 于 不 斷的 采 集 數(shù) 據(jù) ， 一 個 用 于 不 斷 的監(jiān) 測 用 戶 操 作 ， 根 據(jù) 用 戶 操 作啟 動初 始 化 成 功 ？數(shù) 據(jù) 庫 初 始 化 完 成 ？否是否是圖 55 工作流程（3）現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理的軟件仿真在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中，對于上位機，下位機的作用是按照一定的通信協(xié)議給上位機發(fā)送數(shù)據(jù)。在 通信程序初始化時，首先應(yīng)該從下位機采集所有的數(shù)據(jù)（包括用戶能夠修改的一些參數(shù)） ，用采集回來的數(shù)據(jù)對 MCGS 實時數(shù)據(jù)庫進行初始狀態(tài)的設(shè)置。如果監(jiān)測到相應(yīng)的變量值發(fā)生了變化，則說明用戶具有對下位機操作的請求，此時應(yīng)該根據(jù)用戶的操作，向下位機發(fā)送相應(yīng)的控制指令。 基于 的監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)設(shè)計在基于 MCGS 和 的監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)中，主要可以分為 MCGS 組建的監(jiān)控中心界面和 開發(fā)的通信程序。 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)一般采油廠具有多個原油儲油罐，每一個原油儲罐安裝一個油水界面測量儀，通過 RS485 通信總線連接各原油儲罐的油水界面測量儀和監(jiān)控中心的監(jiān)測計算機，構(gòu)成分布式原有儲罐油水界面監(jiān)測系統(tǒng)?，F(xiàn)在 VB7 已經(jīng)是一個完全的面向?qū)ο蟪绦颉?具有如下的特點：（1）完全支持面向?qū)ο缶幊蹋?）使用 進行數(shù)據(jù)訪問（3）統(tǒng)一了 Web 應(yīng)用開發(fā)和桌面應(yīng)用開發(fā) 的語言特點： （1）代碼托管。 數(shù)據(jù)庫存盤文件： MCGS 工程文件在硬盤中存儲時的文件，類型為 MDB 文件，一般以工程文件的文件名+ “D”進行命名，存儲在 MCGSS 目錄下 WORK 子目錄中，如D:\MCGSS\Work\水位控制系統(tǒng) 。如：串口通訊父設(shè)備。組對象：用來存儲具有相同存盤屬性的多個變量的集合，內(nèi)部成員可包含多個其他類型的變量?？梢姸龋?指對象在窗口內(nèi)的顯現(xiàn)狀態(tài)，即可見與不可見。用戶策略： 由用戶定義，用來完成特定的功能。該策略由 MCGSS 自動生成，具體處理的內(nèi)容由用戶充填。 構(gòu)件：具備某種特定功能的程序模塊，可以用 VB、VC 等程序設(shè)計語言編寫，通過編譯，生成 DLL、OCX 等文件。 屬性： 對象的名稱、類型、狀態(tài)、性能及用法等特征的統(tǒng)稱。 對象： 操作目標與操作環(huán)境的統(tǒng)稱。 （3）MCGS 組態(tài)軟件常用術(shù)語工程：用戶應(yīng)用系統(tǒng)的簡稱。MCGS 把各種網(wǎng)絡(luò)形式，以父設(shè)備構(gòu)件和子設(shè)備構(gòu)件的形式，供用戶調(diào)用，并進行工作狀態(tài)、端口號、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè)置。詳細情況請參閱后面第四講中的動畫連接。每個驅(qū)動程序獨占一個線程，達到互不干擾的目的。MCGS 工控組態(tài)軟件主窗口 設(shè)備窗口 用戶窗口 實時數(shù)據(jù)庫運行策略菜單設(shè)計設(shè)置工程屬性添加工程設(shè)備連接設(shè)備變量注冊設(shè)備驅(qū)動創(chuàng)建動畫顯示設(shè)置報警窗口人機交互界面定義數(shù)據(jù)變量 編寫控制流程使用功能構(gòu)件圖 53 MCGS 五大組成部分（2）MCGS 組態(tài)軟件的工作方式 MCGS 如何與設(shè)備進行通訊：MCGSS 通過設(shè)備驅(qū)動程序與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。 實時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將 MCGS 工程的各個部分連接成有機的整體。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設(shè)定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。在運行環(huán)境中完成對工程的控制工作。兩部分互相獨立，又緊密相關(guān)。（1）MCGSS 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成1）MCGSS 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu) ：軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。 系統(tǒng)設(shè)計的軟硬件環(huán)境 MCGSS 組態(tài)軟件簡介MCGS（Monitor and Control Generated System）是一套基于 Windows 平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運行于 Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2022 等操作系統(tǒng)。對油罐參數(shù)的測試主要包括油罐液位、油品溫度及油水界面的測量。其中最基本的幾個對象有數(shù)據(jù)源對象、會話對象、命令對象和行集對象等。OLE 的存在為用戶提供了一種統(tǒng)一的方法來訪問所有不同種類的數(shù)據(jù)源。OLE 自動化有兩種類型: 自動化服務(wù)器和自動化客戶。它是一種為 Windows 設(shè)計的交互進程通信機制，實際上是一種編程接口。其語法為：對象名 .LinkTimeout = Time，其中 Time 為以十分之一秒為單位的時間；6）客戶向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)。其語法為：對象名 .LinkTopic=“服務(wù)程序名| 主題名” 。2）設(shè)置 VB 應(yīng)用程序的連接模式 LinkMode。在 VB 提供的標準控件中，TextBox、Lable、PictureBox 及 Form 均具有 DDE 功能。編制 DDE 應(yīng)用程序時，往往通過特定的應(yīng)用程序編程接口（API）進行編程，以實現(xiàn)客戶程序與服務(wù)器程序之間的動態(tài)數(shù)據(jù)交換。在運行模式下，組態(tài)軟件周期地或在事件觸發(fā)時調(diào)用 MCGS 設(shè)備驅(qū)動程序，通過設(shè)備驅(qū)動程序與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，并對實時數(shù)據(jù)庫與存盤數(shù)據(jù)對象進行操作。MCGS 為使用 VB 準備了豐富樣例程序和功能強大的高級開發(fā)向?qū)В呒夐_發(fā)包還提供源代碼級調(diào)試程序。在這兩中情況下，我們便會想，在實際的開發(fā)過程中，我們可利用其他方法來開發(fā)計算機監(jiān)控系統(tǒng)，使得能夠充分發(fā)揮高級語言和組態(tài)軟件各自的優(yōu)點，并且在一定程度上避免它們各自的缺點。在實際的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)中，開發(fā)人員經(jīng)常二者只能選擇其一。盡管大多數(shù)組態(tài)軟件都提供了自身的腳本程序，可是通過這些腳本程序來編寫硬件驅(qū)動并不方便。（7）運行策略用運行策略來完成和實現(xiàn)對系統(tǒng)運行流程的自由控制，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件來操作實時數(shù)據(jù)庫、控制用戶窗口的顯示、關(guān)閉和設(shè)備構(gòu)件的工作狀態(tài)，從而做到對對象工作過程的精確控制。 MCGS 以 OLE 自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式擴充接口允許用戶使用 VB 來快速編制各種設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件、動畫構(gòu)件和各種策略構(gòu)件，通過OLE 接口，用戶可以方便地定制自己特定的系統(tǒng) 。通過 Active DLL 把設(shè)備驅(qū)動掛接在系統(tǒng)中， 配置簡單、速度快、可靠性高 。MCGS 組態(tài)軟件具有實時多任務(wù)、多線程功能，其系統(tǒng)框架采用 Visual C+ +語言編程，通過 OPC、DDE 、ODBC、ActiveX 等機制，用戶可方便地擴充系統(tǒng)的功能。高級語言開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)的缺點：雖然高級語言在開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)有那么多的優(yōu)點，但是同時它存在一些不容忽視的缺點：（1）雖然高級語言的功能很完善，但是并不是所有的開發(fā)人員都能很好的利用他們編寫結(jié)構(gòu)合理，功能完善的程序，因此這種方式不適合大部分的開發(fā)人員；（2）雖然通過高級語言編寫程序能夠?qū)崿F(xiàn)各種動畫效果，使得監(jiān)控系統(tǒng)界面形象生動。并且可以根據(jù)實際的情況，更加精確的控制下位機工作。（10）對組態(tài)內(nèi)容進行分段和總體調(diào)試，視調(diào)試情況對軟件進行相應(yīng)修改。（7）根據(jù)第四步的畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖，組態(tài)每一幅靜態(tài)的操作畫面（主要是繪圖） 。在大多數(shù)情況下 I/O 標識是 I/O 點的地址或位號名稱。 組態(tài)軟件開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)步驟如何就具體的工程應(yīng)用在組態(tài)軟件中進行完整、嚴密的開發(fā)，使組態(tài)軟件能夠正常工作。 在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集和控制輸出設(shè)備；注冊設(shè)備驅(qū)動程序；定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標和功能，組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境互相獨立，又密切相關(guān)。（3）系統(tǒng)的調(diào)試在代碼編寫工作完成后，需要將系統(tǒng)與實際的下位機進行通信，讓整個系統(tǒng)運行起來。歷史數(shù)據(jù)查詢分析顯示模塊：一般用戶都有制作查詢歷史數(shù)據(jù)，以了解下位機在過去的某個時間段的工作情況，這便要求監(jiān)控系統(tǒng)具有歷史數(shù)據(jù)的查詢功能。數(shù)據(jù)存儲模塊：由于用戶通常需要查詢下位機工作的歷史數(shù)據(jù)，制作歷史報表，查看歷史趨勢曲線等，這就要求開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)能將采集回來的信息就行存盤。一般可以將監(jiān)控系統(tǒng)分為一下幾個模塊：監(jiān)控系統(tǒng)界面（HMI）：監(jiān)控系統(tǒng)界面主要是向用戶提供一個操作界面，顯示下位機工作情況。3 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)模式 基于高級語言的計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)由前面的討論知道，在監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。軟件和硬件相互間是不可分割的，在實際開發(fā)過程中應(yīng)該處理好軟件和硬件的這種關(guān)系。有事系統(tǒng)中的某些功能中的某些功能可以用硬件來實現(xiàn)，也可以用軟件來實現(xiàn)，具體使用哪種方式實現(xiàn)要根據(jù)實際情況而定。它是進行具體設(shè)計的重要技術(shù)依據(jù)，淫蕩在設(shè)計工作組內(nèi)充分討論；它也是提交給用戶的設(shè)備總體說明，應(yīng)與用戶討論認可。對于一般的系統(tǒng)，主要包括下述幾個方面：1）功能描述：主要有信號處理功能、監(jiān)督功能、控制功能、顯示功能、打印功能、操作功能、管理功能、通信功能、保護功能以及維護功能。工藝調(diào)研：結(jié)合具體應(yīng)用對象，到有關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用部門詳細了解控制對象的工作過程和工藝流程、設(shè)備情況、工藝參數(shù)的范圍，明確各項監(jiān)控要求，定量的的確定有關(guān)的指標。 計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的主要步驟開發(fā)一個計算機監(jiān)控系統(tǒng)大體包括設(shè)計、生產(chǎn)制造、調(diào)試運行這三個內(nèi)容。當應(yīng)用對象不同時，只需在基本系統(tǒng)中作適當?shù)母膭?，增減某些硬軟件模塊，便可滿足對象的要求。其二，是排錯上方便。特別是對一些影響面大的重要應(yīng)用系統(tǒng)。 計算機監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)步驟 計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的基本要求對于不同的應(yīng)用對象有不同的具體要求，但對于大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計來說，運行上可靠、技術(shù)上先進、使用上方便、應(yīng)用上靈活、時間上節(jié)省是共同的基本要求。（3）控制功能：在檢測的基礎(chǔ)上進行信息加工，根據(jù)事先決定的控制策略形成控制輸出，直接作用于生產(chǎn)過程。 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能對于一個計算機監(jiān)控系統(tǒng)，計算機直接參與生產(chǎn)過程的檢測（monitor） 、監(jiān)督（supervise）和控制的，所以通常一個計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具備一下三方面的功能：（1）采集與處理能力：主要是對生產(chǎn)過程的參數(shù)進行檢測、采樣和必要的預處理，并以一定的形式輸出（如打印機） ，為生產(chǎn)人員提供詳細的數(shù)據(jù)，以便于他們分析、了解生產(chǎn)情況，監(jiān)視生產(chǎn)過程的進行。計算機控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機和生產(chǎn)過程兩大部分組成。計算機控制系統(tǒng)就是利用計算機（通常稱為工業(yè)控制計算機）來實現(xiàn)工業(yè)過程自動控制的系統(tǒng)。對油罐液位進行準確地測量能充分利用油罐的存儲空間，增加油罐的存油量同時又能防止油罐冒頂漏油事故的發(fā)生，避免不必要的損失和可能因此而產(chǎn)生的事故。特別是，擁護能夠訪問這些對象的屬性和方法，而不是它們的原始數(shù)據(jù)，而且，分布式 OLE 到來，已經(jīng)能使程序員把這些功能擴展到了網(wǎng)絡(luò)上。在利用高級語言和組態(tài)軟件聯(lián)合開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)時，這里涉及到的幾個關(guān)鍵技術(shù)有：OLE 對象鏈接與嵌入技術(shù)：在 Windows 中，應(yīng)用程序之間是相互聯(lián)系的。然后研究計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)的一般方法，如用高級語言開發(fā)計算機監(jiān)控系統(tǒng)或是用組態(tài)軟件開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)，分析這些基本開發(fā)模式的各自的優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上，提出高級語言和組態(tài)軟件的集成開發(fā)模式開發(fā)計算機監(jiān)控系統(tǒng)。因而開發(fā)油罐多參數(shù)測量系統(tǒng)，實時測量油罐重要參數(shù)如液位、溫度、油水界面，能減輕工人勞動強度和提高油田自動化管理水平。油罐是原油集輸站、煉油廠、油庫、油品碼頭及石化企業(yè)普遍需要使用的儲存設(shè)備，根據(jù)油罐內(nèi)存儲的液體可將油罐分為成品油油罐和原油罐。歐美油罐測量儀表不但品種齊全、方法多、技術(shù)先進而且性能優(yōu)良，他們在發(fā)展高精度、多功能測量儀表的同時，著重考慮性能可靠、價格便宜，適應(yīng)不同目的和用途；尤其強調(diào)使用周期長，減少維護費用以及時間浪費；重視尖端技術(shù)和工藝的應(yīng)用，及時引入各種現(xiàn)代化技術(shù)，推出各種新型測量儀表。實踐證明，系統(tǒng)的測量準確性、高效性及實時性在儲油站管理中發(fā)揮了重大的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。由高級語言開發(fā)通信程序，進行數(shù)據(jù)的采集和處理；組態(tài)軟件開發(fā)用戶界面，進行數(shù)據(jù)的管理和顯示。因此在這種情況下，我們能夠利用組態(tài)軟件進行快速的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)，可以通過高級語言和組態(tài)軟件進行集成開發(fā)。已完成對分布式儲油罐參數(shù)的實時監(jiān)測和管理。從上世紀80 年代開始，由于微電子、計算機、光纖、超聲波、傳感器等高科技的迅猛發(fā)展，在一些發(fā)達國家中，各種新型油罐自動計量技術(shù)不斷出現(xiàn)。本課題在深入研究液位計通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，將計算機技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合，設(shè)計分布式儲油罐參數(shù)檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)罐群參數(shù)的實時測量、記錄、分析，并實現(xiàn)罐群參數(shù)的遠程監(jiān)測。對油罐的油水界面進行測量能指導操作人員合理地排放油罐中的污水，提高油罐的利用率。在此基礎(chǔ)上，研究計算機監(jiān)控系統(tǒng)的一般組成和基本功能。 研究方法為了充分的驗證高級語言和組態(tài)軟件開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)的高效性，我們選