【正文】 ing feature with kingview and VB database platform, serial munication function and development of remote monitoring system for realtime remote monitoring equipment at the scene. KEYWORDS Remote monitoring and control systems, PLC , kingview, VB, database, DDE（ Dynamic Data Exchange） 1 1 緒論 選題背景及研究意義 自 20 世紀(jì) 90 年代以來，數(shù)字化技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并 且日益滲透到各個(gè)領(lǐng)域 。在 1987 年國(guó)際電工委員會(huì)（ International Electrical Committee）頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì) PLC 做了如下定義：“ PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 7 2 方案選擇與論證 系統(tǒng)方案選擇與比較 方案 (1)： 因選用的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信模塊為 RS232 通信，故可與 PLC 直接相連（如若 PLC 為 RS485 或 RS422 只需中間加一個(gè)轉(zhuǎn) RS232 模塊即可），直接在PLC 端編寫程序?qū)νㄐ艛?shù)據(jù)進(jìn)行解讀并執(zhí)行相應(yīng)功能 。 組態(tài)王 介紹 做為這次設(shè)計(jì)使用的組態(tài)軟件 —— 組態(tài)王 ， 其 是亞控科技根據(jù)當(dāng)前的自動(dòng)化 技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，面向低端自動(dòng)化市場(chǎng)及應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)一體化為目標(biāo)開發(fā)的一套產(chǎn)品。 組態(tài)王變量表如下圖 33所示： 圖 33 組態(tài)王變量表 變量包含 PLC 的輸入口 X、輸出口 Y、輔助繼電器 M、內(nèi)部存儲(chǔ)器 D 13 DDE（ 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換 ）的建立 DDE（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換） “組態(tài)王”支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換 （ DDE： Dynamic Data Exchange），能夠和其他支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用程序方便地交換數(shù)據(jù)。amp。amp。amp。} if(\\本站點(diǎn) \Y0==0 amp。它源自于 BASIC 編程語言 。詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的一般步驟如下： (1) 分析問題：對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行詳細(xì)分析； 圖 41 集成開發(fā)環(huán)境 24 (2) 提出算法：找到解決問題的算法； (3) 確定算法：對(duì)算法進(jìn)行分析，嚴(yán)重其正確性，給出最佳算法； (4) 編寫程序：選擇一種程序設(shè)計(jì)語言，描述“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”和“算法”； (5) 運(yùn)行調(diào)試：保證程序的正確性。 每個(gè) AT命令行中只能包含一條 AT指令；對(duì)于 由終端設(shè)備 主動(dòng)向 PC端報(bào)告的 URC 指示或者 response 響應(yīng)，也要求一行最多有一個(gè)，不允許上報(bào)的一行中有多條指示或者響應(yīng) 。Persist Security Info=False = adCmdTable = 控制號(hào)碼庫(kù) 其中 Jet 引擎是 VB 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的組成核心 ， 37 DataSource 中的 的功能是打開工程目錄下的文件 選擇 Access 文件 ，數(shù)據(jù)源 CommandType 屬性值為： 8 :adcmdunkown 產(chǎn)生 Recordsource 命令類型未知，通常使用。判斷是否有新短信進(jìn)來 = AT+CMGR= + Trim(Mid$(buf, 15, 2)) + vbCr + vbLf 39。 示例： 發(fā)送： AT CR LF 27 接收到： AT CR LF OK LF（通信成功） 接收到： AT CR LF ERROR LF（通信失?。? VB 與 GSM 模塊的互連通訊 串口控件介紹 MSComm 控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為應(yīng)用程序提供串行通信功能，可以連接到其他通信設(shè)備（如 Modem）．還可以發(fā)送命令、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以及監(jiān)視和響應(yīng)在通信過程中可能發(fā)生的各種錯(cuò)誤和事件，從而可以用它創(chuàng)建全雙工 、事件驅(qū)動(dòng)的、高效實(shí)用的通信程序。 尤 其是文件管理、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用，通確定算法 Y Y Y N N N 開始 分析問題 提出算法 編寫程序 調(diào)試運(yùn)行 結(jié)束 正確 正確 正確 圖 42 程序設(shè)計(jì)的一般步驟 25 常要依賴 ActiveX 控件才能得以實(shí)現(xiàn)。 程序員 可以輕松的使用 VB提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序。 \\本站點(diǎn) \Y1==0 amp。} if(\\本站點(diǎn) \Y0==0 amp。amp。amp。 而組態(tài)王和 VB 的組合 數(shù)據(jù)流向如下圖所示 ： 圖 34 數(shù)據(jù)流向圖 在 Visual Basic 可視化編程工具中， DDE 連接是通過控件的屬性和方法來實(shí)現(xiàn)的。 組態(tài)王保持了其早期版本功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定且使用方便的特點(diǎn)，并根據(jù)國(guó)內(nèi)眾多用戶的反饋及意見，對(duì)一些功能進(jìn)行了完善和擴(kuò)充。 方案 (2)： 使用目前通用的上位機(jī)組態(tài)軟件，如組態(tài)王、 InTouch、 WinCC、力控等，來實(shí)現(xiàn) 移動(dòng)數(shù)據(jù)通信模塊與 PC 機(jī)的通信，同時(shí)實(shí)現(xiàn) PLC 與 PC 機(jī)的互連通信 ，進(jìn)而 達(dá) 到遠(yuǎn)程通信模塊與 PLC 的互連通信 。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于 擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。而隨著 PLC 應(yīng)用的迅猛發(fā)展，各種高級(jí)控制策略不得不面對(duì)不同的對(duì)象在大跨距分散地點(diǎn)下的遠(yuǎn)程控制應(yīng)用，如何實(shí)現(xiàn)大范圍分布式應(yīng)用中各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸處理及遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程維護(hù)等就是很現(xiàn)實(shí)的問題，這其中的前提之一就是各種數(shù)據(jù)包的遠(yuǎn)程傳輸。 目前最新應(yīng)用趨勢(shì)是將 PLC控制系統(tǒng)與現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成，通過短信 、 GPRS遙控模塊通信 遠(yuǎn)程控制技術(shù) ，實(shí)現(xiàn)全國(guó)，甚至全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)超遠(yuǎn)程可靠傳輸，進(jìn)而達(dá)到數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程分析處理，遠(yuǎn)程控制的目的。 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 30 年來，可編程控制器從無到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了 4 單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、及集散控制等各種任務(wù)的跨越。三菱 FX3U PLC 編程口通信應(yīng)用的研究 移動(dòng)通信模塊的 使用。它們處在 自動(dòng)控制系統(tǒng) 監(jiān)控層一級(jí)的 軟件 平臺(tái)和 開發(fā)環(huán)境 ，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的 軟件 工具。 變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息 。 圖 38 組態(tài)王中定義 IO變量數(shù)據(jù)接收 16 同樣，變量分為數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送，上圖是數(shù)據(jù)接收變量的屬性設(shè)置，而數(shù)據(jù)發(fā)送變量的屬性設(shè)置如圖 39所示： 圖 39 組態(tài)王中定義 IO變量數(shù)據(jù)發(fā)送 *注意必須勾選允許 DDE 訪問，此處為必選項(xiàng)。} if(\\本站點(diǎn) \Y0==1 amp。 \\本站點(diǎn) \Y1==0 amp。 \\本站點(diǎn) \Y2==1 amp。 從組態(tài)界面 概述 、組態(tài)變量 、DDE 連接設(shè)置 、 監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì) 以及下位機(jī) PLC 程序 5個(gè)部分 闡述說明了監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)部分的結(jié)構(gòu)，同時(shí) 介紹了 實(shí)現(xiàn)上位組態(tài)軟件控制 PLC所添加的輔助繼電器，在數(shù)控系統(tǒng)原有兩種控制的基礎(chǔ)上所添加的第三種組態(tài)控制 。 從軟件工程角度講，軟件的生產(chǎn)工程大致經(jīng)過可行性分析、需求分析、規(guī)劃設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、組裝測(cè)試、確認(rèn)測(cè)試、使用和維護(hù)等。 AT 指令簡(jiǎn)介 AT 即 Attention,AT指令一般應(yīng)用 于終端設(shè)備 與 PC應(yīng)用之間的連接與通信。 Trim$() = 0 If = True Then MsgBox 串口已打開 Else = True End If 圖 44 串口設(shè)置窗口及 MSComm控件屬性設(shè)置代碼 28 Input 返回和刪除接收 緩沖區(qū) 中的字符 ； Output 將字符串寫入發(fā)送 緩沖區(qū) ； InBuffCount 返回接收緩沖區(qū)中等待的字符數(shù)； OutBuffCount 返回發(fā)送緩沖區(qū)中等待的字符數(shù)； CommEvent 屬性為通信事件或錯(cuò)誤返回下列值之一。 VB 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 圖 47 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) VB 界面 1 圖 48 數(shù)據(jù)庫(kù)界面 35 ADO 數(shù)據(jù)庫(kù) 控件 ADO（ ActiveX Data Object）數(shù)據(jù)訪問接口是 Microsoft 處理數(shù)據(jù)庫(kù)信息的最新技術(shù)，它是一種 ActiveX 對(duì)象，采用了被稱為 OLEDB 的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)訪問對(duì)象 DAO、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對(duì)象 RDO 和開放數(shù)據(jù)庫(kù)互連 ODBC 三種方式的擴(kuò)展。發(fā)短信 If = True Then = at+cmgs= amp?？梢栽?Windows“控制面板”中改變端口地址和中斷地址。 上圖中 Microsoft ADO Data Control 為 ADODC 控件 裝載 選項(xiàng)， Microsoft DataGrid Control 為 數(shù)據(jù)顯示控件的裝載選項(xiàng)，此外還加載了數(shù)據(jù)綁定列表框控件（ DataList）和數(shù)據(jù)綁定組合框控件（ DataCombo）。因此選擇此種版 本可以獲得最大量的工具和支持。amp。amp。amp。 \\本站點(diǎn)\Y3==0) {\\本站點(diǎn) \多段速表示 =1。 有四種選擇： 0=關(guān)閉 DDE； 1=熱連接； 2=冷連接； 3=通告連接 。此外，還可以實(shí)現(xiàn)值的行列統(tǒng)計(jì)功能。 方案 (3)： 在使用組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上，在 PC 端增加使用 VB 開發(fā)平臺(tái)， Visual Basic 是一種由 微軟 公司開發(fā)的包 含協(xié)助 開發(fā)環(huán)境 的 事件驅(qū)動(dòng) 編程語言 ，其具有相當(dāng)強(qiáng)大的串口通訊功能，同時(shí)還擁有出色的數(shù)據(jù)處理功能，故用其與遠(yuǎn)程控制模塊通信再通過 DDE（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換） 將 其與組態(tài)王互連，而組態(tài)王與控制現(xiàn)場(chǎng)的 PLC 通信，這樣就實(shí)現(xiàn)了控制現(xiàn)場(chǎng)與移動(dòng)通信模塊的互通。簡(jiǎn)單來講， GSM 模塊加上鍵盤、顯示屏和電池，就是一部手機(jī)。 PLC 具有極高的可靠性，一般用來執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)的控制任務(wù)，但是它的通信功能較差，且用其直接與移動(dòng)通信模塊通信，因沒有集成的專用模塊，故很多設(shè)置必須在 PLC 程序中進(jìn)行，這樣一來會(huì)令 PLC 控制程序顯得很繁瑣，占用大量的 PLC內(nèi)存；而 PC通信方便，通過組態(tài)軟件編輯開發(fā)系統(tǒng)的監(jiān)控功能強(qiáng)大、界面友好、開 發(fā)簡(jiǎn)潔，且在組態(tài)軟件中加入控件，通過 PC 機(jī)與移動(dòng)通信模塊連接， PC 機(jī)內(nèi)存本來就比 PLC 大的多，這樣一來可以減少占用 PLC 內(nèi)存。 學(xué)生簽名： 年 月 日 福建工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 )指導(dǎo)教師承諾保證書 本人鄭重承諾：我已按有關(guān)規(guī)定對(duì)本篇畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的選題與內(nèi)容進(jìn)行了指導(dǎo)和審核， 該同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中未發(fā)現(xiàn) 弄虛作假、抄襲的 現(xiàn)象， 本人愿承擔(dān)指導(dǎo)教師的相關(guān)責(zé)任。 多軸數(shù)控工具磨床 監(jiān)控 系統(tǒng)如下圖 12 所示： 接 口 可編程邏輯控制器PLC 數(shù)據(jù)輸入裝置 計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系 統(tǒng) CNC 電氣硬件電路（電氣控制柜） 機(jī) 床 進(jìn)給 伺服系統(tǒng) 主 軸 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 潤(rùn)滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 速 度 測(cè) 量 位 置 測(cè) 量 3 圖 12 多軸數(shù)控工具磨床監(jiān)控系統(tǒng)圖 該監(jiān)控系統(tǒng)以 PC 機(jī) 為樞紐，起到連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程通信模塊的作用，其中 PLC 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集通過組態(tài)王對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理 ，在送至 VB 開發(fā)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，最后由 GSM 模塊將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)以短信的形式發(fā)送給遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)的GSM 模塊。例如，在車載監(jiān)控領(lǐng)域，使用 GSM 模塊將車輛行駛的 GPS 數(shù)據(jù)傳輸回車輛管理中心；在電力、水務(wù)系統(tǒng)，通過 GSM 模塊實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程智能抄表，可以 實(shí)時(shí)監(jiān)控 用戶的用電和用水量；在測(cè)繪行業(yè)，為很多偏僻的測(cè)繪點(diǎn)安裝了 GSM 模塊實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的監(jiān)控，不必再人工收集數(shù)據(jù)；在家庭，可以安裝無線 報(bào)警系統(tǒng) ，一旦發(fā)生火情或盜竊行為，可以立即通知戶主和報(bào)警；在國(guó)外，很多老人小孩帶了個(gè)人 跟蹤器 ，防止老人和小孩走失或意外發(fā)生，里面也是集成了 GSM 模塊。 圖 21 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 9 3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控軟件簡(jiǎn)介 組態(tài) 軟件 ，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟