【正文】 由于 VC++應(yīng)用程序讀取 Excel 表格數(shù)據(jù)需要一定的時(shí)間， 容易造成Excel 表讀寫沖突的 問題。 (4) 利用函數(shù) CoUnitialize()關(guān)閉 COM 庫。因此回調(diào)函數(shù)中并不需要判別各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的標(biāo)識(shí)符，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的直 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 第 28 頁 接順序存儲(chǔ)，從 而簡化了回調(diào)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼，但正是由于是以整個(gè)數(shù)據(jù)組的形式返回?cái)?shù)據(jù)，異步式訪問的效率較訂閱式訪問明顯降低。 當(dāng)異步 讀寫命令發(fā)出后，服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)完成時(shí)，便會(huì)調(diào)用函數(shù) OnReadComplete通知客戶端數(shù)據(jù)讀取完成，并將 Item 值、時(shí)間戳、質(zhì)量、客戶端傳過來的事務(wù) ID 傳送給客戶端。 訂閱式方式訪問時(shí) OnDataChange 函數(shù)具 體實(shí)現(xiàn)代碼如下： 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 第 27 頁 代碼說明： OnDataChange 回調(diào)函數(shù)接受 OPC 服務(wù)器發(fā)送來的變化數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)值、數(shù)據(jù)質(zhì)量和時(shí)間戳等屬性進(jìn)行適當(dāng)?shù)母袷睫D(zhuǎn)換。 3 向 OPC Server讀寫數(shù)據(jù) 前面通過對(duì) OPC 數(shù)據(jù)訪問方式的對(duì)比，得出本 OPC 客戶端采用異步和訂閱式兩種OPC 數(shù)據(jù)訪問方式。通過這個(gè)接口中AddGroup 函數(shù)來添 加組。其中 為組態(tài)王軟件OPC 服務(wù)器的 ProgID。 本文最終同時(shí)采用這兩種數(shù)據(jù)訪問方式實(shí)現(xiàn)和 OPC 服務(wù)器的通信。訂閱式技術(shù)基于“客戶 服務(wù)器 硬件設(shè)備”模型，在服務(wù)器中的內(nèi)部建立預(yù)定數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)緩存，并且當(dāng)數(shù)據(jù)變化時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)緩存給予刷新，并向訂閱了這些數(shù)據(jù)的客戶端發(fā)送。這樣 OPC 客戶應(yīng)用程序就可以自動(dòng)接到 OPC 服務(wù)器 送來的變化通知的訂閱方式數(shù)據(jù)采集。 OPC 服務(wù)器主動(dòng)觸發(fā) OPC 應(yīng)用程序的異步訪問完成事件，將數(shù)據(jù)訪問結(jié)果傳送給 OPC 應(yīng)用程序。當(dāng)客戶數(shù)據(jù)較少而且同服務(wù)器交互的數(shù)據(jù)量比較少的時(shí)候可以采用這種方式，然而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)堵塞或大量客戶訪問時(shí)，會(huì)造成系統(tǒng)訪問效率的明顯下降。 (4) OnCancelComplete:當(dāng)取消異步讀寫操作服務(wù)器調(diào)用此方法通知客戶進(jìn)行處理。當(dāng)組對(duì)象的數(shù)據(jù)變化或某些異步讀寫接口被調(diào)用時(shí)，將通過該接口把結(jié)果通知客戶端。 3． OPC 客戶端接口 OPC 數(shù)據(jù)訪問自定義接口規(guī)范 版為服務(wù)器對(duì)象和組對(duì)象分別定義了一個(gè)出接口，它們的具體實(shí)現(xiàn)由客戶端提供，因此在這里只簡單介紹一下這兩個(gè)出接口的功能： IOPCShutdown：這是相應(yīng)于服務(wù)器對(duì)象的出接口。每項(xiàng)操作被看作一個(gè)“事務(wù)”，并被分配一個(gè)事務(wù) ID，當(dāng)操作完成時(shí)，客 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 第 21 頁 戶 IOPCDataCallback 接口的回調(diào)將執(zhí)行。 2． OPC 組對(duì)象及其接口 OPC 數(shù)據(jù)存取規(guī)范版本 組對(duì)象的接口如圖 46 所示： 圖 46 OPC 數(shù)據(jù)存取規(guī)范版本 組對(duì)象的接 口 IOPCItemMgt 接口及其成員函數(shù)的功能是允許 OPC 客戶程序添加和刪除項(xiàng)對(duì)象并可控制項(xiàng)對(duì)象的行為。 IOPCShutdown 出接口用于服務(wù)器主動(dòng)與客戶程序斷開連接時(shí)對(duì)客戶程序進(jìn)行通知。服務(wù)器對(duì)象必須提供此接口。其它接口都派生于IUnknown 接口。 OPC 數(shù)據(jù)項(xiàng)并不提供對(duì)外接口，客戶不能直接對(duì)之進(jìn)行操作，所有對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的操作 都是通過組對(duì)象來進(jìn)行。每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括三個(gè)成員變量：即數(shù)據(jù)值、數(shù)據(jù)質(zhì)量和時(shí)間戳。 組對(duì)象存儲(chǔ)由若干 Item 組成的 Group 信息并邏輯組織數(shù)據(jù)項(xiàng)，一組可以作為一個(gè) 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 第 19 頁 單元被激活或失活。一個(gè) OPC 客戶端可以訪問多個(gè) OPC 服務(wù)器，同時(shí)一個(gè) OPC 服務(wù)器也可以被多個(gè) OPC客戶 端訪問。隨著 OPC 技術(shù)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，它已經(jīng)成為獨(dú)立于計(jì)算機(jī)語言、操作系統(tǒng)甚至硬件平臺(tái)的一種規(guī)范， 為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問機(jī)制。 OPC 技術(shù)的概述 OPC 技術(shù)是 OPC 基金會(huì)組織制定的工業(yè)控制軟件互操作性規(guī)范，也是微軟為了把Windows 應(yīng)用于控制系統(tǒng)和控制界共同推出的一項(xiàng)技術(shù)。 利用 CSpreadSheet 類操作 Excel 首先需要在 VC++工程中添加 Excel 文件操作類CSpreadSheet，并添加相應(yīng)的 頭文件 ，然后調(diào)用 CSpreadSheet 類封裝的成員函數(shù)，直接讀取 Excel 數(shù)據(jù)即可。 VC++應(yīng)用程序可以 通過 ODBC（ 開放數(shù)據(jù)庫互連 ）、 ADO(控件數(shù)據(jù)對(duì)象 )等 開放數(shù)據(jù)庫訪問標(biāo)準(zhǔn) 來訪問 Excel 表格 [10]。輸入完成后， Excel進(jìn)行連接。 TouchView啟動(dòng)后，如果數(shù)據(jù)詞典內(nèi)定義的有 I/O變量， TouchView就自動(dòng)開始連接。 該 變 量 的 項(xiàng) 目 名 為“ ”。 2. 在組態(tài)王中定義 I/O變量 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 第 15 頁 在工程瀏覽器左邊的工程目錄顯示區(qū)中，選擇“數(shù)據(jù)庫 \數(shù)據(jù)詞典”，然后在右邊的目錄內(nèi)容顯示區(qū)中用左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話框，在此對(duì)話框中建立一個(gè) I/O實(shí)型變量。 本文中 組態(tài)王 是 通過西門子工業(yè)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序從下位機(jī)（ S7300 PLC）采集數(shù)據(jù)，Excel又向組態(tài)王請(qǐng)求數(shù)據(jù)。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 第 14 頁 組態(tài)王與 Excel 間的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換 為了建立 DDE連接，需要在組態(tài)王的數(shù)據(jù)詞典里新建 I/O變量，并開放變量的 DDE遠(yuǎn)程訪問方式。 項(xiàng)目（ item）：這是被討論的特定數(shù)據(jù)對(duì)象。商業(yè)應(yīng)用程序的名稱在產(chǎn)品文檔中給出。DDE 始終發(fā)生在客戶應(yīng)用程序和服務(wù)器應(yīng)用程序之間。 DDE 方式訪問組態(tài)王變量 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（如 Excel、 VB程序）方便地交換數(shù)據(jù)。 此種方案實(shí) 時(shí)性，安全性和穩(wěn)定性較前三種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點(diǎn)比較多、時(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。 4. 方案四：中心采用 APN 專線，所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng) 固定 IP。用于 GPRS 專網(wǎng)的 SIM 卡僅開通該專用 APN，限制使用其他 APN。 此種方式 可以大大節(jié) 約固定 IP 的費(fèi)用。所以數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)也不允許安裝在該服務(wù)器上，可以采用 NAT 端口映射的方法解決。組網(wǎng)形式的選擇主要由業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量、時(shí)延、可行性要求、數(shù)據(jù)保密性、網(wǎng)絡(luò)狀況決定。 GPRS DTU 可以利用嵌入式技術(shù)進(jìn)行自行研發(fā)，但由于開發(fā)過程繁瑣，考慮 到實(shí)際情況及系統(tǒng)可靠性的要求，本系統(tǒng)最終選用了深 圳市宏電 公司研發(fā)的 H7118 GPRS DTU 集成模塊。因此， GPRS DTU 都應(yīng)支持參數(shù)配置。 GPRS DTU 是專門用于將串口數(shù)據(jù)通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的 GPRS 無線設(shè)備 ，主要具有以下 四個(gè)核心功能 [6]： 1. 內(nèi)部集成 TCP/IP 協(xié)議棧 GPRS DTU內(nèi)部封裝了 PPP撥號(hào)協(xié)議以及 TCP/IP協(xié)議棧并且具有嵌入式操作系統(tǒng)，從硬件上，它可看作是嵌入式 微處理器 與無線 GPRS 調(diào)制解調(diào)器 的結(jié)合 ， 具備 GPRS 撥號(hào)上網(wǎng)以及 TCP/IP 數(shù)據(jù)通信的功能。通過對(duì)技術(shù)先進(jìn)性、系統(tǒng)兼容性、擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、企業(yè)的投資規(guī)模和效益等幾個(gè)方面 對(duì)比分析，廣泛查詢技術(shù)資料， 本設(shè)計(jì)系統(tǒng) 決定采用中國移動(dòng)的 GPRS網(wǎng)絡(luò)作為通訊傳輸媒介。它允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源，特別適用于供熱管網(wǎng)監(jiān)控這種間斷的、突發(fā)的和頻繁的少量數(shù)據(jù)傳輸 [3]。 各 中心客戶機(jī)則 從中心服務(wù)器 中 取得數(shù)據(jù) ，并將供暖參數(shù)實(shí)時(shí)的顯示在供暖辦液晶大屏幕上。 3. 監(jiān)控分站 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸單元 GPRS DTU 安裝在各個(gè)監(jiān)控分站，負(fù)責(zé)完成分站 上位機(jī)與 中心站 服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 發(fā) 任務(wù) 。 系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成： 1. 現(xiàn)場換熱站控制器 現(xiàn)場 換熱站 采用 PLC(可編程邏輯控制器 )或 DCS（集散控制系統(tǒng)） 完成 就地和遠(yuǎn)程控制 功 能：現(xiàn)場溫度、壓力、液位 、 流量 等 信號(hào)的采集；現(xiàn)場各調(diào)節(jié)閥的控制；現(xiàn)場電機(jī)、變頻器的控制及運(yùn)行監(jiān)視。 建立基于 GPRS的 熱網(wǎng)無線遠(yuǎn)程 監(jiān)控系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)各 個(gè) 換熱站現(xiàn)場參數(shù)的 實(shí)時(shí) 采集及供暖調(diào)度 部門與各個(gè)分散熱源廠之間的高速 數(shù)據(jù) 通信 ， 有效地 提高 了城市 供熱行業(yè)的自動(dòng)化 管理水平。 由于 VC++語言應(yīng)用靈活，功能強(qiáng)大 ，對(duì)網(wǎng)絡(luò)編程和數(shù)據(jù)庫 操作 有強(qiáng)大的支持 ，本文 選用了 VC++可視化 編程 進(jìn)行 DSC 軟件開發(fā) 。 應(yīng)用 Visual C++開發(fā)串行通信 程序 目前通常有如下幾種方法：一是利用 Windows API 通信函數(shù)；二是利用 VC++的標(biāo)準(zhǔn)通信函數(shù) _inp、 _inpw、 _inpd、 _outp、 _outpw、_outpd 等；三是使用 微軟公司提供 的 MSComm 串行 通信控件；四是利用第三方編寫的串口 通信類 CSerial。 由于大多數(shù)工控軟件在投入運(yùn)行之后，為確保系統(tǒng)正常工作，不允許開發(fā)人員再在工控軟件自身中嵌入腳本程序訪問 數(shù)據(jù)庫，甚至有些工控軟 件根本不對(duì)用戶開放自身數(shù)據(jù)庫，這給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)造成了很大的困難。本文監(jiān)控分站是依靠與分站上位機(jī)串口連接的 GRPS 數(shù)據(jù)傳輸單元 (GPRS DTU)接入 GPRS 網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)采取 中心對(duì)多點(diǎn)的服務(wù)模式，由 監(jiān)控 中心站和多個(gè)監(jiān)測分站組成。 采用數(shù)傳電臺(tái)作通信設(shè)備，需要向無線電管委會(huì)申請(qǐng)專用頻點(diǎn)，易受風(fēng)雨雷電的影響，需要人工巡查維護(hù)，并且由于發(fā)射功率大，易對(duì)儀表運(yùn)行造成干擾。但是熱網(wǎng)運(yùn)行過程中更高一級(jí)的城市化監(jiān)控要求卻因系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)吞吐量大， 現(xiàn)場 熱源廠 情況千差萬別 ，始終未得到真正意義上的實(shí)現(xiàn)，未能從根本上提高城市供暖工作的監(jiān)管力度，制約了供暖質(zhì)量的進(jìn)一步提高。經(jīng)過換熱后，二次網(wǎng)中熱水流入各居室中 [1]。s heating industry automation management level. Keyword: wireless munication, heatsupply, information integration, remote monitoring 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 III 頁 目 錄 1 緒論 .......................................................................................................................................1 課題 設(shè)計(jì) 背景 .................................................................................................................1 本文研究的主要內(nèi)容及目的意義 .................................................................................2 本文研究的主要內(nèi)容 ...............................................................................................2 本文研究的目的和意義 ...........................................................................................3 2 熱網(wǎng) 遠(yuǎn)程 監(jiān)控系統(tǒng)概述及總體 結(jié)構(gòu) ...................................................................................5 系統(tǒng)概述 .........................................................................................................................5 系統(tǒng)總體 結(jié)構(gòu) .................................................................................................................5 3 GPRS 通信原理介紹及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)搭建 ................................................................................8 GPRS 技術(shù)簡介 .................................