企业信息

    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证: 营业执照已认证
  • 企业性质:私营企业
    成立时间:2017
  • 公司地址: 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名: 聂航
  • 认证: 手机已认证 身份证已认证 微信未绑定

    长沙西门子一级代理商触摸屏供应商

  • 所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期:2024-12-10
  • 阅读量:16
  • 价格:666.00 元/台 起
  • 产品规格:模块式
  • 产品数量:1000.00 台
  • 包装说明:全新
  • 发货地址:上海松江永丰  
  • 关键词:西门子代理商,西门子一级代理商

    长沙西门子一级代理商触摸屏供应商详细内容

    长沙西门子一级代理商触摸屏供应商


    1 引言
    我厂#705机组DCS系统系2004年大修中DCS系统及DEH一体化改造完毕,DCS及DEH系统采用和利时公司SmartPrO3.1.3软件系统,硬件为和利时公司MACS TM系统硬件,系统改造后,运行稳定。但是系统在2006年5月下旬#705机组DCS系统频繁出现死机!

    2 故障简况
    系统在2006年5月25晚上锅炉制粉盘死机,运行人员看到显示画面数据变化迟滞,切换画面后正常。
    系统在2006年5月30下午下班后,接到运行打来电话,锅炉主盘死机,甲引全开。在现场发现甲引开接点一直发出,运行人员切换画面及重新登录无效,热工人员对其接点进行切换后,重新操作恢复正常。
    下面是#705机组DCS系统频繁出现死机(时间30s不等又自行恢复)现象(表1所示):有时一个站数据显示滞缓、操作不灵活、送引风调节中某个出现指令一直发出、严重时整个操作员站短时数据中断,严重影响了我厂的机组运行,下面是处理的整个过程。

    表1 系统死机记录



    3 故障分析
    硬件角度:通过以上现象主要是人机接口故障,对于单台操作员站有问题,主机有可能有问题,主板、硬盘、通讯网卡等,通过检查发现有三台机主板出现问题。
    通信网络角度:一般容易发生在接点总线、就地总线处、或地址标识错误所造成。
    系统角度:参数设定、系统操作不合理、服务器出现故障等原因。
    着重围绕上面几个方面进行查找故障点:从死机范围及影响设备来看,分析是主机问题,但是对于6月9日整个系统出现死机,怀疑是服务器问题,笔者将这一情况反映厂家。厂家开始怀疑是服务器设置或存在病毒,根据现场情况,DCS有很严格的规定,不准任何人在DCS上拷贝,与MIS系统连接是单向传输,中间也加了隔离装置,病毒不太可能;设置参数经厂家确认后也没有问题;后还是把问题集中了服务器上,对趋势存在断点问题进行了共同分析,主服务器成了后故障点。

    4 故障处理
    5月25日锅炉制粉盘出现死机后,热工人员发现主机故障,换了一台主机,对系统进行检查后,将系统重新启动,系统运行正常,并将这一情况反映至DELL厂家进行修复,DELL厂家6月2日将主机修好。
    5月29日锅炉运行发现锅炉主盘系统风烟数据全部显示#COM后,大约30s后,系统数据显示自行恢复,但是乙侧引风机液偶调节关指令一直保持,液偶全关至0,运行人员及时调节甲侧设备保住机组稳定,之后,热工人员对主盘进行检查,将这一情况反映厂家,厂家分析系统参数设置有问题,将参数检查无误,反馈给厂家。得到厂家答复:在SmartPrO3.1.3中有这样问题,系统死机时,如果操作的话,在恢复后,系统会一直记忆这个指令,造成全或全关现象,解决这个问题只有对系统进行升级。由于系统运行,故对发电分场监盘人员交代:在系统出现数据滞缓时,不要进行操作,待系统运行画面正常时再进行DCS系统进行操作。
    6月4日又出现一次5月29日同样现象,但设备为甲引风机液偶全开,运行对设备进行关联调整,热工处理检查后系统正常,判断还是系统通讯方面的问题。由于出现死机现象与主要集中在#12IO站和锅炉控制主盘,是不是#12IO站主控有问题呢,但查找的相关资料没有反映出这一问题。
    6月7日早上7点多又出现一次5月29日同样现象,这次设备为甲引风机液偶全开,开度100%,热工检查发现主盘主机有问题,将主机进行了换,我们也对主机加强了检查力度。
    6月8日又出现两次死机,连续出现三次同样故障,严重威胁机组运行,和北京和利时厂家联系,根据厂家的提示,笔者对服务器及#12IO站进行检查,发现主服务器右下方的三色球有好几个,厂家怀疑在运行中主从服务器有切换现象,征询能否主控制进行切换,并且对锅炉主盘主机与打印站的互换,下午四时热工对#12站系统进行切换。

    6月9日运行反映甲送风机在系统死机后,关指令一直发出,一次风压下降800Pa,系统的不稳定严重威胁到机组的正常运行,热工人员对系统检查后,对主服务器进行重新启动,发现趋势有断点,列表在后,怀疑的集中为主服务器。一直待到19:00也未发现其他情况,晚上20:00又接到运行电话,DCS系统出现两次死机,这次不是锅炉主盘一台,而是操作员站全部死机,赶往现场,系统已经自行恢复正常,这次暴露出来主服务器肯定存在问题,大家对运行监视组合进行调整,锅炉主盘比较重要,制粉盘近期运行较好,将锅炉主盘与制粉盘交换位置;与锅炉主盘商量让其到制粉盘监盘,将锅炉主盘退出进行重新新建工程,系统检查无误后,在运行登录,将与系统关联的GPS系统退出。并同时联系厂家尽快到现场解决问题。
    厂家6月10到厂后,对锅炉主盘进行检查未发现异常,同时对换到打印站的主机进行,发现计算机设置有不一致的地方,并对其进行了处理。询问6月6日~6月9日有11次的10~35s的问题(表2所示),厂家分析服务器有问题,我厂有服务器备件,提议换主服务器,厂家认为没有必要,软件问题进行重装就可以解决,系统升级后,这方面的问题就不存在了,所以没有换主服务器。对系统升级,解决系统死机期间操作的指令一直发出问题。

    表2 趋势断点记录表



    机组6月13日停机调峰,利用这个机会配合厂家对服务器进行重新安装,并对系统进行了升级为SmartPrO3.0.3+SP2,在中试对DCS系统测试后,于6月16日将系统重新恢复运行,机组目前运行状态良好。

    5 结束语
    综合以上经过,笔者发现系统出现死机的主要问题是主服务器的问题,在今年大修前我们采纳了厂家建议购置了一台服务器备件;在运行中对设备的日常维护很重要,不单是保证设备在正常的环境中运行,设备巡回检查一定要落到实处,发挥巡回检查的真正意义。
    系统出现某台操作员站问题,由于设备已经有3年的使用期,今年的大修中笔者换了几台有问题的主机,对这次主机部分出现问题,笔者联系了DELL厂家对有问题的主机进行了换。
    对DCS系统缺陷处理,主机换中一定要检查。
    对于其连接的其他系统如MIS等,由于其服务器是直接挂在DCS系统的服务器上的,所以对其的操作一定要规范,其IP地址不能与DCS系统有重复的。
    多与厂家沟通,因为厂家对其使用系统问题见识要比用户多,有些东西不需要等事到临头才来解决,所以才可以防患于未然。


    1、系统压力不稳,容易振荡?

    答:系统压力不稳,可能有以下几种原因:
    A、压力传感器采集系统压力的位置有问题,压力采集点选离水泵出水口太近,管路压力受出水速度影响太大。从而反馈给控制器的压力值忽高忽低,造成系统的振荡。
    B、另外,如果系统采用了气压罐的方式,而压力采集点选取在气压罐上,也可能造成系统的振荡。因为,空气本身有一定的伸缩性,而且气体在水中的溶解度斯压力的变化而变化,水泵出水和通过气体传递压力之间有一定的时间差,从而造成系统振荡。
    C、控制器和变频器的加减速时间与水泵电机功率不相符。一般情况下,功率越大,其加减速时间也就越长。此项参数用户可多选几个数据进行试验。比如,15KW一般为10至20秒之间。

    2、小泵起停过于频繁?

    答:系统之中,控制器的参数中的11项参数,即小泵停止压力误差过小。在所有主泵都关闭以后,当系统的实际压力设定的压力时,小泵则起动。随着系统压力的上升,使得系统的实际压力设定压力与小泵停止压力误差这两者之和时,小泵则被系统关闭。所以,解决问题的方法是将此项参数调高一定值即可。

    3、模拟输出不正常,变频器运行频率与控制器输出不符?

    答:,应确定是什么硬件出了问题。使控制器进入手动调试状态,分别用万用表量出控制器输出0Hz及50Hz时所对应的模拟量输出值。如果控制器的模拟输出值在0Hz时大于30mV,或在50Hz时小于控制器5项参数定标的电压值,则说明控制器输出存在问题。这里有几种情况:
    A、如果随着控制器的频率变化,输出一直保持不变,说明控制器的模拟输出电路损坏。
    B、如果模拟输出值也是变化的,但不能达到大值,可通过调节控制器小窗口中VR3电位器可解决。
    其次,如果控制器的输出值正常,当控制器输出达到大值时,变频器不能达到50Hz,说明是变频器的设定值存在问题,可调节变频器的频率增益解决。

    4、水泵切换时,变频器输出不为零,为什么?


    答:用户应确定控制器给变频器的控制线全部接上,在水泵进行切换动作时,控制器会给变频器一个滑行停车信号,即EMG信号。有的用户EMG这根信号线并没有接,从而直接导致上述情况。此类现象要禁止,否则,容易损坏变频器。如果有EMG信号线,请仔细检查接线是否接实。确定接实,没有线路故障后,再用万用表检查控制器的EMG是否有输出。如果当控制器处于切换时,EMG信号没有输出,则说明是控制器的问题。

    5、控制器与变频器的抗干扰接线如何接法?

    答:为防止控制器和变频器的控制信号线受空间电磁场的干扰,可在这些控制信号线的外层接屏蔽线,以提高系统的抗干扰能力。此种接线一定要注意,对屏蔽的接地点只能选取一点。不管是在控制器一边,还是在变频器的一边。这样,可保证提高系统的抗干扰能力。如果,屏蔽线在两端都接地,会使屏蔽线上产生电势差,不但不能提高系统的抗干扰的能力,反而加重外界对控制器的干扰。

    6、控制器的数据跑飞,或数据偶尔不正确,如何解决?

    答:此种情况是控制器受到严重的干扰所造成的。往往控制器的工作环境比较恶劣,干扰的信号来自多方面。请用户在修改控制器的状态或参数之后,一定要将控制器小窗口内黑色的键盘锁定开关拨至LOCK的位置。这样,不光是防止别人无意识地修改参数,也可保系统数据不会跑飞。如果数据偶尔不正常,控制器能自动运行并未停止,系统稳定压力并未改变,此时控制器可自动将原数据读回来。如控制器已经不能正常工作,用户可将控制器的电源断开,过一会再重新开机,系统会恢复正常工作。如果用户忘记锁定键盘锁定开关,设定数据以被改写,则需用户重新设定系统参数即可。设定完成之后,要注意锁定开关。

    7、控制电机的接触器无动作,电机不启动?

    答:查看控制器面板反应的控制器的输出状态,可对照控制器说明书上所描述的面板上7台泵的设定及运行指示状态。如无动作电机对应的面板上泵的指示状态有输出,用户则先查看一下外部的接触器接线及接触器的继电逻辑是否正确。如果没有问题,再用万用表测量控制器相应的继电器的输出,如果继电器没有输出闭合的开关信号,说明控制器的继电器输出有问题。如果面板指示的相对应的泵也无输出指示,请查看控制器的参数设定,查对应的水泵是否设定为开启状态(ON状态)。

    8、压力传感器显示压力变化,而面板显示压力却不变?

    答:应检查压力传感器和控制器的接线是否有松动或接触不良的现象存在。如果上述现象不存在,则用万用表测量控制器模拟输入口的电压值。先测量SV端及GND端之间,如果是5V电压值,说明提供模拟量输入口的电源正常,则进行下一步。可将一10K欧姆滑动电阻接在控制器的输入口的三个端子,动端接P1,再测量控制器的P1端和GND端的电压是否随电阻器的阻值变化而变化,如果P1端对GND端的电压不变化,则说明控制器的模拟输出口有故障或以损坏。如果正常,则说明是远传压力表的故障。换压力表即可。

    9、工作时系统压力设定值,为什么主机不停?

    答:主要原因可能是以下几项之一:

    如果压力传感器反应的压力和面板的压力不相符,只是压力传感器的压力设定值,而面板反映的压力并未出,则应查看压力传感器是否损坏,接线是否有问题。此时控制器主机不停是正常的。

    如果上述情况不存在,控制器和传感器的压力相符,均设定压力,则应检查附属小泵的设定状态,看小泵是否为开启状态。如果小泵是关闭的,主机不停也是正常的。如果小泵是开启的,请查看主泵的运行频率,频率并非设定值,此时说明系统正处于正常的供水过程之中。

    10、消泵不能定时巡检,为什么?

    答:,检查控制器的消防定时巡检功能是否已经打开,其功能代码是12项。如果此项功能已处于打开状态,而且设定了定时巡检的时间值,请查阅控制器运行的记录,查看是否有控制器掉电的情况。如果控制器在运行过程之中发生了掉电,控制器将重新记录时间,当时间到达设定的巡检时间时,才做巡检功能。

    11、控制器时钟运行正常,但控制部分没有输出或控制器没有任何相应?

    答:在这种情况下,主要是控制器内的数据出现了严重的错误。主要有以下几项参数:6项,变频器的功率值已出200KW;7项,变频器的加减速时间已出200秒;8项,频率下限出50Hz。出现以上情况后,可以先将控制器的电源断开,过一段时间(不少于15秒钟),然后再加电。此时,一般系统会恢复正常。如果系统仍为原样,则说明数据存储器已经被改写。请重新设定参数即可改正。修改完成后,请不要忘记将键盘锁定开关拨至LOCK位置。

    12、如何使用补偿,及内、外补偿的区别?

    答:补偿是为了使远端管网达到稳定而采用的一种补偿性措施。C1型控制器的补偿分为内、外补偿两种方法。主要区别在于内补偿是在设计控制器的程序时,按照一定的管网流量损失的曲线而确定的二次曲线函数计算所得的值,加入控制器正常的模拟输出值而得出的后,对水泵的转速进行控制,从而达到使管网压力得到补偿的控制方法。而外补偿则是根据外部所接的流量计所反馈的数值,经过转换后,和控制器正常输出值相叠加所得进行控制的。具体内补偿和外补偿的接线请用户参考控制器的说明书,或者参考本应用指南的工程附图内所示的接线方法。

    13、控制器不起泵,RUN灯闪烁,为什么?

    答:因为此时控制器处于定时关机状态。用户将控制器的16项功能代码设定为ON并规定了控制器开机和关机的时间,此时控制器时钟正处于这一时间段。将控制器的16项参数改即可。

    14、控制器中,K2的作用是什么?

    答:开关K2作为控制器扩充功能用,目前用户暂用不到。

    15、通讯出错,出现08现象应如何解决?

    答:先将通讯线接牢固,如果现象依旧,再判断控制器的主机是否还在正常工作。方法是接通控制器的RUN/STOP和GND端子,使其处于自动运行状态,观察控制器主机上的RUN灯是否亮,重复几次,如果RUN灯随之变化,则说明控制器主机仍然能正常工作。否则,控制器已经损坏。请用户与我所联系。

    16、面板始终显示P000,这是为什么?

    答:,检查控制器的参数设定是否正确,检查3项参数(控制器的压力量程)是否被设定为零。如果是非零,则将控制器上压力传感器的几个端子的控制线拆下,用万用表测量SV端与GND端之间是否为5V直流电压,如果正常,此时面板应显示正常的压力范围。否则控制器已损坏。如果测量所得结果不为5V,说明输出模拟量的供给电源故障。

    17、键盘锁定打不开,怎么办?

    答:这种情况多数是键盘锁定开关接触不良的原因,可将键盘锁定开关上下多拨动几次,用力将开关推到位。如果还未解决,可将控制器的电源断开,向黑色开关内滴少量工业用酒精,再拨动几次。待酒精挥发干净后,通电试验,如果还未解决,则换开关。

    18、切泵切不过去,是怎么回事?

    答:如果当控制器每次发生切换信号时,切泵动作都不能完成,说明外部的控制逻辑的接线存在问题。如果控制器正常工作之中,发生切换泵切不过去时,说明控制器受到了较为强烈的干扰。用户可按提到的抗干扰接线的方法,将线路检查一下,必要时可将控制器的接线做适当修改。

    19、 04报警,应如何处理?

    答:04报警,说明控制器检测到水位信号,请检查水位传感器的接线是否有问题。如果接线正常,可将接线拆下,用短接线将水位信号进行短接。如果问题仍然存在,则说明控制器的水位检测部分有故障。否则,说明是水位传感器的问题。

    20、如果系统之中,只有一个水位信号,控制器应怎样接线?

    答:此时可将控制器的LA2短接,水位信号接入LA1上。此时应注意水位传感器所提供的信号类型,正确接入控制器方可使系统正常工作。

    21、控制器未能按设定的时间间隔定时换泵,为什么?

    答:当系统压力稳定时,水泵不发生切换的情况下,控制器应当按设定的时间间隔进行换泵动作。在此过程之中,如果发生过水泵切换,或是中途停过机,则水泵的定时换泵时间将重新计时。如果发生未能按设定时间间隔换泵,请连续监测控制器,如果在设定的时间段内,没有发生以上提及的情况,而且也没有定时换泵,说明控制器有故障。

    22、当反馈压力设定压力时,长时间不启动水泵是什么原因?

    答:此种情况下,请用户查看控制器的设定参数的13项的设定值。此项是设置控制器的切泵压力误差的。为了防止水泵的频繁起停,允许压力在设定值减此项误差值为下界,设定值加此项误差值为上界的范围之内,不作水泵的起停或者切换。所以,如果用户觉得控制器不启动水泵的时间太长,则应将此项参数设置得小一些。


     本文通过介绍OPC技术的工作原理,结合OPC客户端的工作机制,给出OPC客户端的开发方法及在的Delphi的具体实现,提出了OPC客户端开发工具的设计方案,并实现了OPC客户端开发工具的接口函数,可以使OPC客户端可以轻松的开发OPC客户程序。

    0、引言

    OPC(OLE for Process Control)是工业自动化过程中数据交换的一个标准,OPC的出现为基于bbbbbbs平台的组态软件和基于现场控制的控制器之间的数据交换提供了确实可行的方法。在OPC出现之前,组态软件为了能够存取现场控制设备的数据,组态软件提供每一种相连控制设备的通讯驱动程序,由于不同厂家控制设备使用的通讯协议不同,组态软件为每一个控制设备开发的通讯DRIVER。目前流行的现场控制设备种类繁多,且产品不断升级换代,往往给组态软件的开发带来了的经济压力和工作负担。而不断开发通讯DRIVER也不能满足实际工作的需要,硬件开发商和组态软件开发商急切需要一种具有性、性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。在这样的大背景下,OPC工业标准应运而生,OPC工业标准的出现把开发访问设备接口的任务放在硬件开发商或专门从事软件开发的三方厂家,以OPC服务器的形式提供给,组态软件可以按照OPC服务器提供的接口访问现场控制设备的数据,避免了不停开发通讯DRIVER的问题,提高了系统的开放性和可互操作性。

    1、OPC技术标准

    OPC技术是以Microsoft公司的OLE/COM/DCOM技术为基础的通讯标准.OLE/COM是一种客户/服务器模式,具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点.如图l所示,OPC服务器中的代码确定了服务器所存取的设备、数据和数据项的命名规则务器存取数据的细节,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问服务器,从而保软件对客户的透明性,客户应用程序仅需使用统一的标准接口务器通信,而并不需要知道底层的实现细节。通过OPC服务器,OPC客户既可以直接读写现场控制设备的I/O数据,也可操作SA、DCS等系统的端口变量(只要该系统提供OPC服务)。

    任何一个OPC客户可连接到由多个OPC服务器上,每个OPC服务器也为多个OPC客户服务。只要应用软件符合OPC技术标准,不需要做任何修改就能访问OPC服务器提供的数据。OPC技术标准包括客户/服务器通讯使用的一整套的接口、属性和方法。OPC技术支持分布式应用和异构环境下软件的无缝连接和软件的互操作性,使现场控制设备层、自动化层以及组态软件层之间的协同工作成为了可能.并且提供了工业自动化应用领域的统一平台,使异构系统之间的数据交换为方便。

    2、OPC的对象模型

    OPC逻辑对象模型包括3类对象:OPC server对象、OPC group对象、OPC item对象,每类对象都包括一系列接口。

    OPC Server对象提供了一种访问数据的方法,它通过Iopcserver 、Opcbrowser、Ipersistfile向客户提供接口。主要功能为:1)创建和管理OPC Group对象;2)管理服务器内部的状态信息;3)将服务器的错误代码翻译成描述性语句;4)浏览OPC服务器内部的数据组织结构。从OPC Server对象的功能可以看出,OPC Server对象面向OPC服务器的技术细节,基本立于实时数据源,可以统一实现,其中数据的组织结构与数据源属性与具体数据源有关,需要从用户处信息。OPC Server对象主要实现IUnknown和IOPC Server接口,OPC客户通过OPC服务器的接口与OPC对象进行通信.IOPCServer接口为OPC客户提供了方便有效操作OPC组的方法。

    OPC Group对象的主要功能表现为:1)管理OPC Group对象的内部状态信息;2)创建和管理Items对象。3)OPC服务器内部的实时数据存取服务(同步与异步方式)。从OPC Group对象的功能可以看出,该对象面向OPC服务器中的数据存取信息,对实时数据源的依赖性很强,需要从用户数据源处信息。OPC Group提供了客户程序组织数据的手段.每个组中都可以定义一个或多个OPC Item。组有两种类型:公共组(Public)和局部组(local),公共组可以被多个客户共享,而局部组只能被一个客户使用。OPC组中有以下几个主要属性:1)Name :组的名字 2)Active:组的状态标志 3)Update Rate OPC:服务器向客户程序提交数据变化的刷新速率4)Percent Dead band:数据死区,即能引起数据变化的小数值百分比。

    OPC ITEM 是非COM对象,在OPC标准中用来描述实时数据,是客户端不可见的对象。代表了与服务器中的数据的连接,它并不是数据源,而仅仅是与数据源的连接。每个项都有以下主要属性:1) Active项的状态2)Value项的数值3)类型为VARIANT;4)Quality项的品质,5)代表数值的可信度,类型为SHORT;6)TimeStamp时间戳,代表数据的存取时间。

    OPC技术基础包含了两套接口:客户化接口(Custom Interface)和自动化接口(Automation Interface)。客户化接口是一个OPC服务器所实现的接口,它描述了OPC组件对象的接口和其中的方法,适合C++和PASCAL语言设计,并可实现运行性能的客户应用程序。客户化接口没有项对象,它对项的操作都是通过包容此项的组对象进行的。自动化接口是可选接口,它提供的是一个自动配置和存取过程控制数据。只要是支持C0M对象的编程语言都能进行OPC客户端的开发。OPC提供了客户化接口和自动化接口,要进行客户端开发实际上就是对这两套接口的声明和调用。 自动化接口封装了C0M底层的许多实现,使能比较轻松的进行数据访问。

    3、OPC客户端的工作流程

    由于OPC的结构是一个典型的CLIENT/SERVER结构,其技术基础是基于COM/DCOM技术的,所以OPC客户端的开发与COM/DCOM编程大体相同。从OPC的工作机制可以知道,OPC客户端的开发按下面的步骤处理。

    1, 客户端程序对DCOM进行初始化设置,以保OPC服务器端的回调函数不会被堵塞。

    2, 在正确初始化DCOM的基础上,创建客户化接口(Custom Interface),自动化接口(Automation Interface)一般由已注册在系统中的OPCProxy.dll文件自动处理。完成OPC Server的创建。

    3, 在正确创建了客户化接口(Custom Interface)后,客户端程序可以为OPC Server对象创建一个OPC组对象(OPC GROUP)。

    4, 在正确创建了OPC组对象后,客户端程序可以为OPC GROUP对象创建多个OPC ITEM对象。

    5, 为自动化接口实现两个方法:OndataChange和Onasync_WriteComplete,在数据发生变化或异步写操作完成后可被调用。

    6, 可以实现对OPC ITEM 数据的读写操作。

    7, 在客户端工作结束时,OPC服务器对象中的GROUP对象,系统将会自动释放。
    4、OPC客户端开发工具的实现

    OPC客户端开发工具的目的是将开发OPC客户端的技术细节封装起来,使客户的开发工作集中在自己特定的数据处理任务上来。目前大多数小型控制系统的数据处理及显示程序都由用户自己编写,而OPC技术在工业控制领域中的使用已经相当广泛,大多数硬件厂家度提供了OPC数据服务器,部分可以直接使用,而工控组态软件虽然支持OPC技术,但这些组态软件的价格十分昂贵,对于小型工控系统的成本过高,如果能提供OPC客户端开发工具,小型工控的成本将会大幅下降。所以有必要研究OPC客户端开发工具的开发方法。

    OPC客户端开发工具通常可以分以两种方式存在,一种以源代码形式存在,另一种以二进制的形式存在(动态链接库或组件形式)。以源代码形式存在的OPC客户端开发工具一般包括OPC客户端实现的全部源代码。这种形式使用起来对于程序设计来说比较灵活,用户可以具自己的需要进行开发,但是源代码往往是某一种语言的源代码,用户在开发OPC客户端程序时一般要求使用与源代码相同的开发语言,开发起来对用户的要求很高,源代码对于语言级的开发通用性低。而以二进制的形式存在(动态链接库或组件形式)的OPC客户端开发工具的通用性强,对开发环境的要求较小,可以在任意支持动态链接库或组件形式的环境下使用,只要使用动态连接库的输出函数或组件的接口函数即可完成OPC客户端程序的开发,这种方法使用简单,缺少灵活性,但通常能够满足多数用户的开发需求。

    根据OPC客户端的工作流程,利用Delphi开发工具作者开发了一个完整的OPC客户端开发工具,该工具分别以动态链接库和组件形式存在,以供不同的使用。不论是以动态链接库形式还是以组件形式存在,它们的接口函数是一致的。

    1) OPC客户端初始化函数InitializeServer的功能是在使用开发工具之前,使用初使化函数对开发工具进行初使化,提供OPC服务器刷新率、OPC服务器的程序信息(如CLSID)、服务器的版本信息等。

    2) OPC客户端添加组对象函数ServerAddGroup的功能是在初始化函数成功之后,调用此函数完成客户端在现有OPC服务器下完成对组对象的添加和命名,以便后面的函数使用。

    3) OPC客户端添加组内ITEM 对象函数GroupAddItem的功能是在ServerAddGroup函数执行之后在添加的组对象内添加ITEM对象,以保证OPC客户端能利用ReadOPCGroupItemValue函数和WriteOPCGroupItemValue函数完成对OPC服务器端变量的读写。

    4) OPC客户端删除组内ITEM 对象函数GroupRemoveItem的功能是在客户端不需要对OPC服务器端的变量进行读写后,需要利用此函数删除组对象的ITEM对象,此函数的执行是在GroupAddItem执行成功之后才能执行。

    5) OPC客户端通过IDATAbbbbbb实现回调函数GroupAdviseTime的功能是建立一个由IDatabbbbbb接口实现的OPC客户端的组对象建立回调功能,使OPC服务器端的数据发生变化时,会自动通知OPC客户端。该功能非常重要,是完成实时数据交换的保。

    6) OPC客户端删除已建立的由IDATAbbbbbb接口实现回调函数GroupUnAdvise的功能是结束由GroupAdviseTime建立的回调功能。

    7) OPC客户端通过IConnectionPointContainer接口实现回调函数GroupAdvise2的功能是建立一个由IConnectionPointContainer 接口实现的的OPC客户端的组对象建立回调功能,当OPC服务器端的数据发生变化时,会自动通知OPC客户端。该功能非常重要,是完成实时数据交换的保。

    8) OPC客户端删除已建立的由IConnectionPointContainer接口实现回调函数GroupUnadvise2的功能是结束由GroupAdvise2函数建立的回调功能。

    9) OPC客户端读取OPC服务器变量函数ReadOPCGroupItemValue的功能是从的OPC服务器中读取的ITEM对象值。通过此函数,用户可以及时获得OPC服务器中的数据。

    10)OPC客户端设定OPC服务器变量函数WriteOPCGroupItemValue的功能是将OPC客户端的数据用异步方式写入到OPC服务器中去。通过此函数,用户可以及时OPC服务器中的数据。

    11)OPC客户端工作结束函数DestroyServer的功能是将由InitializeServer函数初始化的服务器释放,服务器与客户端的连结便断开。

    5、结束语

    OPC开发工具的出现,方便了工业控制软件中的设计与集成,缩短了产品的开发周期。的OPC开发工具将是国内工业控制领域中的工具软件。同时OPC标准的本身也在不断的改进,其范围也越来越广。OPC基金会现在已经颁布了数据访问和报警事件标准,其它的OPC标准,如历史数据OPC标准,也正在酝酿之中。OPC基金会发布的与微软公司BizTalk体系兼容的XML(Extensible Markup Lage)纲要,将Internet技术应用在工业控制中。相信在不久的将来,OPC技术及标准将应用于加广泛的领域,OPC开发工具也将向着多元化发展。OPC技术必将赋予现代工业控制软件强的生命活力

    1 概述

    在现代的各种实时监控系统和通信系统中,在bbbbbbs 9X/NT下利用VC++对RS-232串口编程是常用的手段。bbbbbbs 9X/NT是抢先式的多任务操作系统,程序对CPU的占用时间由系统决定。多任务指的是系统可以同时运行多个进程,每个进程又可以同时执行多个线程。进程是应用程序的运行实例,拥有自己的地址空间。每个进程拥有一个主线程, 同时还可以建立其他的线程。线程是操作系统分配CPU时间的基本实体,每个线程占用的CPU时间由系统分配,系统不停的在线程之间切换。进程中的线程共享进程的虚拟空间,可以访问进程的资源,处于并行执行状态,这就是多线程的基本概念。 

    2 VC++对多线程的支持

    使用MFC开发是较普遍的VC++编程方法。在VC++6.0下,MFC应用程序的线程由CWinThread对象表示。VC++把线程分为两种:用户界面线程和工作者线程。用户界面线程能够提供界面和用户交互,通常用于处理用户输入并相应各种事件和消息;而工作者线程主要用来处理程序的后台任务。

    程序一般不需要直接创建CWinThread对象,通过调用AfxBeginThread()函数就会自动创建一个CWinThread对象,从而开始一个进程。创建上述的两种线程都利用这个函数。

    线程的终止取决于下列事件之一:线程函数返回;线程调用ExitThread()退出;异常情况下用线程的句柄调用TerminateThread()退出;线程所属的进程被终止。
     
    3 多线程在串口通信中的应用

    3.1 串口通信对线程同步的要求

    因为同一进程的所有线程共享进程的虚拟空间,而在bbbbbbs 9X/NT系统下线程是汇编级中断,所以有可能多个线程同时访问同一个对象。这些对象可能是全局变量,MFC的对象,MFC的API等。串口通信的几个特点决定了采用措施来同步线程的执行。

    串口通信中,对于每个串口对象,只有一个缓冲区,发送和接收都要用到,建立起同步机制,使得在一个时候只能进行一种操作,否则通信就会出错。

    进行串口通信处理的不同线程之间需要协调运行。如果一个线程等待另一个线程结束才能运行,则应该挂起该线程以减少对CPU资源的占用,通过另一进程完成后发出的信号(线程间通信)来。

    VC++提供了同步对象来协调多线程的并行,常用的有以下几种:

    CSemaphore:信号灯对象,允许一定数目的线程访问某个共享资源,常用来控制访问共享资源的线程数量。

    Cmutex:互斥量对象,一个时刻至多只允许一个线程访问某资源,未被占用时处于有信号状态,可以实现对共享资源的互斥访问。

    CEvent:事件对象,用于使一个线程通知其他线程某一事件的发生,所以也可以用来封锁对某一资源的访问,直到线程释放资源使其成为有信号状态。适用于某程等待某事件发生才能执行的场合。

    CCriticalSection:临界区对象,将一段代码置入临界区,只允许多一个线程进入执行这段代码。一个临界区仅在创建它的进程中有效。

    3.2 等待函数

    Win32 API提供了能使线程阻塞其自身执行的等待函数,等待其监视的对象产生一定的信号才停止阻塞,继续线程的执行。其意义是通过暂时挂起线程减少对CPU资源的占用。在某些大型监控系统中,串口通信只是其中事务处理的一部分,所以考虑程序执行效率问题,当串口初始化完毕后,就使其处于等待通信事件的状态,减少消耗的CPU时间,提高程序运行效率。

    常用的等待函数是WaitForSinglebbbbbb()和Waitbbbbultiplebbbbbbs(),前者可监测单个同步对象,后者可同时监测多个同步对象。

    3.3 串口通信的重叠I/O方式

    MFC对于串口作为文件设备处理,用CreateFile()打开串口,获得一个串口句柄。打开后SetCommState()进行端口配置,包括缓冲区设置,时设置和数据格式等。成功后就可以调用函数ReadFile()和WriteFile()进行数据的读写,用WaitCommEvent()监视通信事件。CloseHandle()用于关闭串口。

    在ReadFile()和WriteFile()读写串口时,可以采取同步执行方式,也可以采取重叠I/O方式。同步执行时,函数直到执行完毕才返回,因而同步执行的其他线程会被阻塞,效率下降;而在重叠方式下,调用的读写函数会立即返回,I/O操作在后台进行,这样线程就可以处理其他事务。这样,线程可以在同一串口句柄上实现读写操作,实现"重叠"。

    使用重叠I/O方式时,线程要创建OVERLAPPED结构供读写函数使用,该结构重要的成员是hEvent事件句柄。它将作为线程的同步对象使用,读写函数完成时hEvent处于有信号状态,表示可进行读写操作;读写函数未完成时,hEvent被置为无信号。

    4 程序关键代码的实现

    程序专门建立了一个串口通信类,下面给出关键成员函数的代码。

    BOOL InitComm file://串口初始化,这里只给出关键步骤的代码,下同
    {
    HANDLE m_hComm;
    COMMTIMEOUTS m_CommTimeouts;
    m_hComm = CreateFile("COM1", file://在这里只使用串口1
    GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, file://打开类型为可读写
    0, file://以占模式打开串口
    NULL, file://不设置属性
    OPEN_EXISTING,
    FILE_FLAG_OVERLAPPED, file://重叠I/O方式
    0);
    if (m_hComm == INVALID_HANDLE_VALUE) file://打开不成功
    {return FALSE;}
    m_CommTimeouts.ReadIntervalTimeout = 1000; 
    file://设置,读者应根据自己的实际需要设置
    m_CommTimeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 500;
    m_CommTimeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 5000;
    m_CommTimeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 500;
    m_CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 5000;
    if (!SetCommTimeouts(m_hComm, &m_CommTimeouts))
    {CloseHandle(m_hComm);
    return FALSE;}
    PurgeComm(m_hComm, PURGE_RXbbbbb | PURGE_TXbbbbb | PURGE_RXABORT | PURGE_TXABORT); file://清缓冲
    return TRUE;


    以上是专门针对COM1的初始化,如果要利用同一函数对不同串口初始化,则要在初始化前入代码临界区,以保证在某一时刻只进行一个串口的初始化。

    在串口初始化成功后,就可以建立监控线程处理串口通信事件。下面是该线程的关键代码。

    UINT CommThread(LPVOID pbbbbb) file://用于监控串口的工作者线程
    {
    BOOL bResult = FALSE;
    if (m_hComm) file://查看端口是否打开,这里m_hComm同上,作者在这里做了简化
    PurgeComm(m_hComm, PURGE_RXbbbbb | PURGE_TXbbbbb | PURGE_RXABORT |    PURGE_TXABORT);
    for (;;) file://只要线程运行,就处于监视端口行为的无限循环
    {
    bResult = WaitCommEvent(m_hComm, &Event, &m_ov); 
    file://m_ov是OVERLAPPED类型的成员变量
    if (!bResult)
    { file://进行出错处理}
    else
    {
    Event = Waitbbbbultiplebbbbbbs(4, m_hEvent, FALSE, INFINITE);
    file://无限等待设定的事件发生,数组m_hEvent根据需要定义了须响应的接收,发送,关闭端口事件和OVERLAPPED类型的hEvent事件
    switch (Event)
    { file://读写事件的响应处理过程,在此略}
    }
    return 0;


    这样监控主程序就可以使用AfxBeginThread()函数来产生CommThread串口监控线程。如果要实现对所有端口的同时监控,可以分别对端口建立监控线程。

    5 小结

    作为一个机房监控系统的组成部分,本串口通信程序在VC++6.0下编译通过,在使用bbbbbbs 98/NT的局域网里运行良好。



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