【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(cè)量?jī)x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(jī)與測(cè)量?jī)x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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的變量。在 和MCGS 建立 OLE 連接時(shí)，MCGS 作為自動(dòng)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(dòng)串口。從而模擬實(shí)際的協(xié)議箱，讓系統(tǒng)模擬真實(shí)的運(yùn)行環(huán)境。整個(gè)通信程序的工作流程如圖 55 所示：初 始 化 串 口 對(duì) 象 打 開 串 口 對(duì) 象 創(chuàng) 建 M C G S 實(shí)時(shí) 數(shù) 據(jù) 庫 對(duì) 象退 出提 示 錯(cuò) 誤向 下 位 機(jī) 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(shí) 時(shí)數(shù) 據(jù)創(chuàng) 建 倆 個(gè) 線 程 ， 一 個(gè) 用 于 不 斷的 采 集 數(shù) 據(jù) ， 一 個(gè) 用 于 不 斷 的監(jiān) 測(cè) 用 戶 操 作 ， 根 據(jù) 用 戶 操 作啟 動(dòng)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(chǎng)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理的軟件仿真在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)于上位機(jī)，下位機(jī)的作用是按照一定的通信協(xié)議給上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。在 通信程序初始化時(shí)，首先應(yīng)該從下位機(jī)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(duì) MCGS 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行初始狀態(tài)的設(shè)置。如果監(jiān)測(cè)到相應(yīng)的變量值發(fā)生了變化，則說明用戶具有對(duì)下位機(jī)操作的請(qǐng)求，此時(shí)應(yīng)該根據(jù)用戶的操作，向下位機(jī)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(jì)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(jì) 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)一般采油廠具有多個(gè)原油儲(chǔ)油罐，每一個(gè)原油儲(chǔ)罐安裝一個(gè)油水界面測(cè)量?jī)x，通過 RS485 通信總線連接各原油儲(chǔ)罐的油水界面測(cè)量?jī)x和監(jiān)控中心的監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，構(gòu)成分布式原有儲(chǔ)罐油水界面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?，F(xiàn)在 VB7 已經(jīng)是一個(gè)完全的面向?qū)ο蟪绦颉?具有如下的特點(diǎn)：（1）完全支持面向?qū)ο缶幊蹋?）使用 進(jìn)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(diǎn)： （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(chǔ)時(shí)的文件，類型為 MDB 文件，一般以工程文件的文件名+ “D”進(jìn)行命名，存儲(chǔ)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(duì)象：用來存儲(chǔ)具有相同存盤屬性的多個(gè)變量的集合，內(nèi)部成員可包含多個(gè)其他類型的變量?？梢姸龋?指對(duì)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(dòng)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(jì)語言編寫，通過編譯，生成 DLL、OCX 等文件。 屬性： 對(duì)象的名稱、類型、狀態(tài)、性能及用法等特征的統(tǒng)稱。 對(duì)象： 操作目標(biāo)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(jiǎn)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(jìn)行工作狀態(tài)、端口號(hào)、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè)置。詳細(xì)情況請(qǐng)參閱后面第四講中的動(dòng)畫連接。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)占一個(gè)線程，達(dá)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行策略菜單設(shè)計(jì)設(shè)置工程屬性添加工程設(shè)備連接設(shè)備變量注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)創(chuàng)建動(dòng)畫顯示設(shè)置報(bào)警窗口人機(jī)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(jìn)行通訊：MCGSS 通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫：是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將 MCGS 工程的各個(gè)部分連接成有機(jī)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(jì)封面圖形，確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。在運(yùn)行環(huán)境中完成對(duì)工程的控制工作。兩部分互相獨(dú)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(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟硬件環(huán)境 MCGSS 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介MCGS（Monitor and Control Generated System）是一套基于 Windows 平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于 Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2022 等操作系統(tǒng)。對(duì)油罐參數(shù)的測(cè)試主要包括油罐液位、油品溫度及油水界面的測(cè)量。其中最基本的幾個(gè)對(duì)象有數(shù)據(jù)源對(duì)象、會(huì)話對(duì)象、命令對(duì)象和行集對(duì)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(dòng)化有兩種類型: 自動(dòng)化服務(wù)器和自動(dòng)化客戶。它是一種為 Windows 設(shè)計(jì)的交互進(jìn)程通信機(jī)制，實(shí)際上是一種編程接口。其語法為：對(duì)象名 .LinkTimeout = Time，其中 Time 為以十分之一秒為單位的時(shí)間；6）客戶向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)。其語法為：對(duì)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(biāo)準(zhǔn)控件中，TextBox、Lable、PictureBox 及 Form 均具有 DDE 功能。編制 DDE 應(yīng)用程序時(shí)，往往通過特定的應(yīng)用程序編程接口（API）進(jìn)行編程，以實(shí)現(xiàn)客戶程序與服務(wù)器程序之間的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換。在運(yùn)行模式下，組態(tài)軟件周期地或在事件觸發(fā)時(shí)調(diào)用 MCGS 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與存盤數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行操作。MCGS 為使用 VB 準(zhǔn)備了豐富樣例程序和功能強(qiáng)大的高級(jí)開發(fā)向?qū)В呒?jí)開發(fā)包還提供源代碼級(jí)調(diào)試程序。在這兩中情況下，我們便會(huì)想，在實(shí)際的開發(fā)過程中，我們可利用其他方法來開發(fā)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，使得能夠充分發(fā)揮高級(jí)語言和組態(tài)軟件各自的優(yōu)點(diǎn)，并且在一定程度上避免它們各自的缺點(diǎn)。在實(shí)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(dòng)并不方便。（7）運(yùn)行策略用運(yùn)行策略來完成和實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)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(shí)時(shí)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(duì)對(duì)象工作過程的精確控制。 MCGS 以 OLE 自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式擴(kuò)充接口允許用戶使用 VB 來快速編制各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)構(gòu)件、動(dòng)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(dòng)掛接在系統(tǒng)中， 配置簡(jiǎn)單、速度快、可靠性高 。MCGS 組態(tài)軟件具有實(shí)時(shí)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(jī)制，用戶可方便地?cái)U(kuò)充系統(tǒng)的功能。高級(jí)語言開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)：雖然高級(jí)語言在開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)有那么多的優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)它存在一些不容忽視的缺點(diǎn)：（1）雖然高級(jí)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(jí)語言編寫程序能夠?qū)崿F(xiàn)各種動(dòng)畫效果，使得監(jiān)控系統(tǒng)界面形象生動(dòng)。并且可以根據(jù)實(shí)際的情況，更加精確的控制下位機(jī)工作。（10）對(duì)組態(tài)內(nèi)容進(jìn)行分段和總體調(diào)試，視調(diào)試情況對(duì)軟件進(jìn)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(biāo)識(shí)是 I/O 點(diǎn)的地址或位號(hào)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(jìn)行完整、嚴(yán)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(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。運(yùn)行環(huán)境是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)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(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能，組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境互相獨(dú)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(shí)際的下位機(jī)進(jìn)行通信，讓整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)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(jī)在過去的某個(gè)時(shí)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(chǔ)模塊：由于用戶通常需要查詢下位機(jī)工作的歷史數(shù)據(jù)，制作歷史報(bào)表，查看歷史趨勢(shì)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(gè)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(gè)操作界面，顯示下位機(jī)工作情況。3 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)模式 基于高級(jí)語言的計(jì)算機(jī)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(shí)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(shí)現(xiàn)，也可以用軟件來實(shí)現(xiàn)，具體使用哪種方式實(shí)現(xiàn)要根據(jù)實(shí)際情況而定。它是進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的重要技術(shù)依據(jù)，淫蕩在設(shè)計(jì)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(rèn)可。對(duì)于一般的系統(tǒng)，主要包括下述幾個(gè)方面：1）功能描述：主要有信號(hào)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(hù)功能以及維護(hù)功能。工藝調(diào)研：結(jié)合具體應(yīng)用對(duì)象，到有關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用部門詳細(xì)了解控制對(duì)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(xiàng)監(jiān)控要求，定量的的確定有關(guān)的指標(biāo)。 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟開發(fā)一個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)大體包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、調(diào)試運(yùn)行這三個(gè)內(nèi)容。當(dāng)應(yīng)用對(duì)象不同時(shí)，只需在基本系統(tǒng)中作適當(dāng)?shù)母膭?dòng)，增減某些硬軟件模塊，便可滿足對(duì)象的要求。其二，是排錯(cuò)上方便。特別是對(duì)一些影響面大的重要應(yīng)用系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)步驟 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求對(duì)于不同的應(yīng)用對(duì)象有不同的具體要求，但對(duì)于大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來說，運(yùn)行上可靠、技術(shù)上先進(jìn)、使用上方便、應(yīng)用上靈活、時(shí)間上節(jié)省是共同的基本要求。（3）控制功能：在檢測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)直接參與生產(chǎn)過程的檢測(cè)（monitor） 、監(jiān)督（supervise）和控制的，所以通常一個(gè)計(jì)算機(jī)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(duì)生產(chǎn)過程的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、采樣和必要的預(yù)處理，并以一定的形式輸出（如打印機(jī)） ，為生產(chǎn)人員提供詳細(xì)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(jìn)行。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過程兩大部分組成。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)（通常稱為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）來實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。對(duì)油罐液位進(jìn)行準(zhǔn)確地測(cè)量能充分利用油罐的存儲(chǔ)空間，增加油罐的存油量同時(shí)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(hù)能夠訪問這些對(duì)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(kuò)展到了網(wǎng)絡(luò)上。在利用高級(jí)語言和組態(tài)軟件聯(lián)合開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，這里涉及到的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)有：OLE 對(duì)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)的一般方法，如用高級(jí)語言開發(fā)計(jì)算機(jī)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(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，提出高級(jí)語言和組態(tài)軟件的集成開發(fā)模式開發(fā)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。因而開發(fā)油罐多參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)測(cè)量油罐重要參數(shù)如液位、溫度、油水界面，能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和提高油田自動(dòng)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(chǔ)存設(shè)備，根據(jù)油罐內(nèi)存儲(chǔ)的液體可將油罐分為成品油油罐和原油罐。歐美油罐測(cè)量?jī)x表不但品種齊全、方法多、技術(shù)先進(jìn)而且性能優(yōu)良，他們?cè)诎l(fā)展高精度、多功能測(cè)量?jī)x表的同時(shí)，著重考慮性能可靠、價(jià)格便宜，適應(yīng)不同目的和用途；尤其強(qiáng)調(diào)使用周期長(zhǎng)，減少維護(hù)費(fèi)用以及時(shí)間浪費(fèi)；重視尖端技術(shù)和工藝的應(yīng)用，及時(shí)引入各種現(xiàn)代化技術(shù)，推出各種新型測(cè)量?jī)x表。實(shí)踐證明，系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確性、高效性及實(shí)時(shí)性在儲(chǔ)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(jí)語言開發(fā)通信程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理；組態(tài)軟件開發(fā)用戶界面，進(jìn)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(jìn)行快速的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)，可以通過高級(jí)語言和組態(tài)軟件進(jìn)行集成開發(fā)。已完成對(duì)分布式儲(chǔ)油罐參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。從上世紀(jì)80 年代開始，由于微電子、計(jì)算機(jī)、光纖、超聲波、傳感器等高科技的迅猛發(fā)展，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家中，各種新型油罐自動(dòng)計(jì)量技術(shù)不斷出現(xiàn)。本課題在深入研究液位計(jì)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合，設(shè)計(jì)分布式儲(chǔ)油罐參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)罐群參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量、記錄、分析，并實(shí)現(xiàn)罐群參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。對(duì)油罐的油水界面進(jìn)行測(cè)量能指導(dǎo)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(jì)算機(jī)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(yàn)證高級(jí)語言和組態(tài)軟件開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)的高效性，我們選