華北i 乜力人學(xué)頸十學(xué) ：奇：論文 摘要 針對人工點滴輸液方式的缺陷和當(dāng)前高校實踐教學(xué)的迫切需要，作者研究、設(shè)計 和實現(xiàn)了基于m c g s 紐態(tài)軟件的液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)模型綜合運用了先 進的組態(tài)軟件、單片機控制、信號檢測與處理、語音等技術(shù)對液體點滴情況進行有 效的監(jiān)視和控制，并可對各種數(shù)據(jù)進行方便的統(tǒng)計和查詢。系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)是將上位 機和下位機結(jié)合起來實現(xiàn)遠程監(jiān)控、現(xiàn)場監(jiān)控和醫(yī)療管理等功能。 本文首先分析了液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計，接著詳細論述了凌陽單片 機s p c e 0 6 1 a 的m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)方法和過程、下位機監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè) 計和實現(xiàn)原理以及上位機監(jiān)控系統(tǒng)程序的構(gòu)建方法，最后給出了整個監(jiān)控系統(tǒng)的測 試結(jié)果。 關(guān)鍵詞：液體點滴，s p c e 0 6 1 a 單片機，m c g s 組態(tài)軟件，監(jiān)控 a b s t r a c t a i m m i n ga tt h ed e f e c to fm a n u a ld r o p p i n gt r a n s f u s i o nm o d ea n dt h ed e m a n df o rt h e p r a c t i c et e a c h i n gi na d v a n c e ds c h o o l ， a u t h o rr e s e a r c h ，d e s i g na n di m p l e m e n tt h el i q u i d d r o p p i n gs u p e r v i s o r ya n dc o n t r o ls y s t e mm o d e lb a s e do nm c g s a u t h o rs y n t h e t i c a l l yu s e t h et e c h n i q u eo fa d v a n c e dc o n f i g u r a t i o ns o f t ，c o n t r o lo fm c u ，d e t e c t i o na n dp r o c e s s i n go f s i g n a l s ，s p e e c hf o rs u p e r v i s o r ya n dc o n t r o lo ft h ec i r c s o fl i q u i dd r o p p i n g ，w ec a nm a k e s t a t i s t i c sa n de n q u i r yo fv a r i o u sd a t a s t h et a r g e to ft h ed e s i g ni sr e a l i z i n gl o n g - d i s t a n c e s u p e r v i s o r ya n dc o n t r o l ，l o c a l es u p e r v i s o r ya n dc o n t r o l ，m e d i c a lm a n a g e m e n te t c f i r s to fa 1 1 t h et o t a ls c h e m eo ft h ed e s i g ni sa n a l y z e d ，a f t e rt h a ta u t h o rp a r t i c u l a r l y d i s c u s st h ed e s i g no fd r i v e rf o rt h es p c e 0 6 1 ab a s e do nm c g s ，t h ed e s i g na n dr e a l i z i n go f s o f ta n dh a r d w a r eo fs e c o n d a r yc o n t r o l l e r ，a n dt h ec o n s t r u c tw a yo fm c g ss u p e r v i s o r ya n d c o n t r o lp r o g r a m ，a tl a s t ，a u t h o rp r e s e n tt h et e s tr e s u l to fw h o l es u p e r v i s o r ya n dc o n t r o l s y s t e m k e yw o r d s ：l i q u i dd r o p p i n g ，s p c e 0 6 1 a ，m c g sc o n f i g u r a t i o n ，s u p e r v i s o r y a n dc o n t r o l l iq i n ( i n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f l i n gg u a n gs h e n g 華北i 乜力人學(xué)頸十學(xué) ：奇：論文 摘要 針對人工點滴輸液方式的缺陷和當(dāng)前高校實踐教學(xué)的迫切需要，作者研究、設(shè)計 和實現(xiàn)了基于m c g s 紐態(tài)軟件的液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)模型綜合運用了先 進的組態(tài)軟件、單片機控制、信號檢測與處理、語音等技術(shù)對液體點滴情況進行有 效的監(jiān)視和控制，并可對各種數(shù)據(jù)進行方便的統(tǒng)計和查詢。系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)是將上位 機和下位機結(jié)合起來實現(xiàn)遠程監(jiān)控、現(xiàn)場監(jiān)控和醫(yī)療管理等功能。 本文首先分析了液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計，接著詳細論述了凌陽單片 機s p c e 0 6 1 a 的m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)方法和過程、下位機監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè) 計和實現(xiàn)原理以及上位機監(jiān)控系統(tǒng)程序的構(gòu)建方法，最后給出了整個監(jiān)控系統(tǒng)的測 試結(jié)果。 關(guān)鍵詞：液體點滴，s p c e 0 6 1 a 單片機，m c g s 組態(tài)軟件，監(jiān)控 a b s t r a c t a i m m i n ga tt h ed e f e c to fm a n u a ld r o p p i n gt r a n s f u s i o nm o d ea n dt h ed e m a n df o rt h e p r a c t i c et e a c h i n gi na d v a n c e ds c h o o l ， a u t h o rr e s e a r c h ，d e s i g na n di m p l e m e n tt h el i q u i d d r o p p i n gs u p e r v i s o r ya n dc o n t r o ls y s t e mm o d e lb a s e do nm c g s a u t h o rs y n t h e t i c a l l yu s e t h et e c h n i q u eo fa d v a n c e dc o n f i g u r a t i o ns o f t ，c o n t r o lo fm c u ，d e t e c t i o na n dp r o c e s s i n go f s i g n a l s ，s p e e c hf o rs u p e r v i s o r ya n dc o n t r o lo ft h ec i r c so fl i q u i dd r o p p i n g ，w ec a nm a k e s t a t i s t i c sa n de n q u i r yo fv a r i o u sd a t a s t h et a r g e to ft h ed e s i g ni sr e a l i z i n gl o n g - d i s t a n c e s u p e r v i s o r ya n dc o n t r o l ，l o c a l es u p e r v i s o r ya n dc o n t r o l ，m e d i c a lm a n a g e m e n t e t c f i r s to fa 1 1 t h et o t a ls c h e m eo ft h ed e s i g ni sa n a l y z e d ，a f t e rt h a ta u t h o rp a r t i c u l a r l y d i s c u s st h ed e s i g no fd r i v e rf o rt h es p c e 0 6 1 ab a s e do nm c g s ，t h ed e s i g na n dr e a l i z i n go f s o f ta n dh a r d w a r eo fs e c o n d a r yc o n t r o l l e r ，a n dt h ec o n s t r u c tw a yo fm c g ss u p e r v i s o r ya n d c o n t r o lp r o g r a m ，a tl a s t ，a u t h o rp r e s e n tt h et e s tr e s u l to fw h o l es u p e r v i s o r ya n dc o n t r o l s y s t e m k e yw o r d s ：l i q u i dd r o p p i n g ，s p c e 0 6 1 a ，m c g sc o n f i g u r a t i o n ，s u p e r v i s o r y a n dc o n t r o l l iq i n ( i n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f l i n gg u a n gs h e n g 聲明 本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)位論文基于m c g s 的液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)模型 的設(shè)計與實現(xiàn)，是本人在華北電力大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期m ，在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究 工作和取得的研究成果。據(jù)本人所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不 包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得華北電力大學(xué)或其他教育機 構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在 論文中作了明確的說明并表示了謝意。 學(xué)位論文作者簽名：2 釜簽 日期泗s 、；b 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說明 本人完全了解華北電力大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保管、 并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件：學(xué)校可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手 段復(fù)制并保存學(xué)位論文；學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被查閱或借閱；學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為 目的，復(fù)制贈送和交換學(xué)位論文；同意學(xué)?？梢杂貌煌绞皆诓煌襟w上發(fā)表、傳播學(xué) 位論文的全部或部分內(nèi)容。 ( 涉密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定) 作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期：竺! ：o ， 華j 匕叱力人學(xué)碩十學(xué)位論文 1 1 課題的背景和研究意義 1 1 1 人工點滴輸液現(xiàn)狀 第一章緒論 目前，醫(yī)院對點滴輸液裝置的控制方法是將液體容器掛在架子上由護士通過軟 管央對膠管口徑的壓緊或放松來控制滴速。這樣做有幾個弊端：第一，控制不方便。 有經(jīng)驗的醫(yī)護人員可以根據(jù)藥劑的特性對滴速進行控制，而一般的病人卻無法做到 做的不好會有一定的危險性。第二，醫(yī)護人員必須到病床前去操作控制，增加了醫(yī) 護人員臨床的次數(shù)，增加了醫(yī)護人員受感染的幾率。第三，不能對各種數(shù)掘進行自 動和直觀的統(tǒng)計、查詢和分析，缺乏一個功能強大的人機交互界面。 1 1 2 國內(nèi)外智能點滴輸液控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 國外對智能型輸液裝置的研制較早，如r 本、美國和德國等國家上世紀(jì)8 0 年代 末就進行了智能型輸液裝置的研制，現(xiàn)在市場上流行的大多是國外產(chǎn)品，類型多樣， 性能較好，如日本j m s 株式會社的o t 一6 0 1 型輸液泵( 控制精度為1 0 ) 和s p 一5 0 0 型注 射泵，美國、德國、以色列等國家也有性能較好的產(chǎn)品。 國內(nèi)對輸液裝置的研制起步較晚，大都在9 0 年代中期丌始研究，市場上也有一 些國產(chǎn)輸液裝置，如北京科力豐高科技發(fā)展有限責(zé)任公司的z n b 系列產(chǎn)品，深圳康福 特公司也有輸液裝置產(chǎn)品。不過總體來說，種類較少，性能也需改進。 1 1 3 高校人才培養(yǎng)對實踐教學(xué)的迫切需要 隨著數(shù)字化、信息化技術(shù)對各行各業(yè)的滲透，舊崗位結(jié)構(gòu)的變化以及新崗位的 出現(xiàn)，對實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)具有技術(shù)的先進性、綜合性、應(yīng)用性的要求閂趨加強。 教育部關(guān)于進一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見指出，高等學(xué)校應(yīng)著 眼于國家發(fā)展和人的全面發(fā)展需要，曙持知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，注重能力培 養(yǎng)，著力提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和刨新能力。要峰持以社會需求為導(dǎo)向， 深化教學(xué)改革，構(gòu)建主動適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的人彳培養(yǎng)體系。 實踐教學(xué)是高等教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對指導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng) 新精神與綜合素質(zhì)具有不可替代的作用。丌展先進性、系統(tǒng)性、綜合怙實踐教學(xué)環(huán) 華北電力人學(xué)碩十學(xué)位論文 節(jié)的重要性還有以下幾方面：1 宵利丁二培養(yǎng)學(xué)7 e 對問題的敏感性。2 有利于形成既 合作又競爭的氣氛。對于一些關(guān)鍵部件、關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵原理需要深層次的獨立思 考，以便找到解決問題的突破口。與此同時，對于一些復(fù)雜、綜合的問題則往往需 要互相討論、互相合作，以便一步步地找到解決問題的方法。3 有利十形成激勵機 制f 的愉悅教育。學(xué)生接觸工程實踐之初，充滿了疑惑，并倍感工程項目的復(fù)雜性， 而每當(dāng)完成一小步，學(xué)生會豁然丌朗，認識到原來復(fù)雜的問題就是由幾門簡單的技 術(shù)組合而成，內(nèi)心充滿了解決問題的喜悅。因此，為了縮短學(xué)校與社會、課堂與企 業(yè)的距離，突出培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用和設(shè)計能力，師生必須共同重視實踐教學(xué)。 現(xiàn)階段實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)有它的薄弱之處，大都處于滯后、分敞、針對性不強、 系統(tǒng)性不夠、綜合性不強等低層次循環(huán)狀態(tài)，師生重視程度不夠，造成一方面學(xué)生 找不到工作，另一方面某些崗位的高級應(yīng)用技術(shù)人才緊缺。為此必須充分重視實踐 教學(xué)環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮出實踐性教學(xué)的最大功效。其有效措施之一就是配合一些優(yōu)秀 的實驗教學(xué)模型開展設(shè)計性、系統(tǒng)性、綜合性的實驗和實習(xí)教學(xué)。對實驗教學(xué)模型 有幾點主要要求：1 系統(tǒng)性：2 新技術(shù)的綜合性；3 設(shè)計性；4 直觀性。 綜合對上述問題的分析和思考，提出了“基于m c g $ 的液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)模型 的設(shè)計與實現(xiàn)”的論文課題。 1 2 論文所完成的主要工作 作者針對人工點滴輸液方式的缺陷和當(dāng)前高校實踐教學(xué)的迫切需要，研究、設(shè) 計和實現(xiàn)了基于m c g s 組態(tài)軟件的液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)模型綜合運用了 先進的組態(tài)軟件、單片機控制、信號檢測與處理、語音等技術(shù)對液體點滴速度進行 方便的控制、對各種數(shù)據(jù)進行自動、直觀的統(tǒng)計。 基于m c g s 組態(tài)軟件的液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)模型的設(shè)計目標(biāo)是將上位機( p c 機) 和下位機結(jié)合起來實現(xiàn)遠程監(jiān)控、現(xiàn)場監(jiān)控和醫(yī)療管理等功能。圍繞這一目標(biāo)開展 了以下幾個方面工作： 1 設(shè)計丌發(fā)了凌陽單片機s p c e 0 6 1 a 的m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序 液體點滴速度監(jiān)控系統(tǒng)要求上、下位機都能對點滴速度、點滴是否有異常等情 況進行監(jiān)控，下位機采用凌陽s p c e 0 6 1 a 作為控制系統(tǒng)的核心，用于對點滴速度、 點滴是否有異常等進行監(jiān)控，然后傳送至上位機供m c g s 進行處理、存儲和管理， m c g s 沒有提供凌陽s p c e 0 6 1 a 的設(shè)備驅(qū)動程序，因此需要用v b 來開發(fā)s p c e 0 6 1 a 的 m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序。 2 以凌陽單片機s p c e 0 6 1 a 為核心設(shè)計和實現(xiàn)了液體點滴下位機監(jiān)控系統(tǒng) 系統(tǒng)采用差站控制從站的有線監(jiān)控系統(tǒng)方式實現(xiàn)醫(yī)療輸液過程的控制，單片機 楚監(jiān)控系統(tǒng)下位機的核心，它完成對； i 控剮象的選擇、點滴速度的設(shè)定、液 移警 ， 華北l b 力人學(xué)碩十學(xué)位論文 戒線的報警、數(shù)據(jù)采樣及處理、豁控內(nèi)容顯示以及與 = 位機數(shù)據(jù)通信等功能。 3 在m c g s 環(huán)境下設(shè)計和實現(xiàn)了液體點滴上位機監(jiān)控系統(tǒng) 要實現(xiàn)遠程監(jiān)控，必須設(shè)計上位機監(jiān)控程序，米集中監(jiān)視和控制輸液室或病房 的點滴輸液監(jiān)控裝置，方便護士在護士室監(jiān)控若干人的輸液情況，從而監(jiān)視和控制 病人的輸液過程，減輕護士的工作量，實現(xiàn)醫(yī)院護理自動化。 華，i l i b 力人學(xué)碩十學(xué)何論文 第二章液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 基于m c g s 組態(tài)軟件的液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)模型采用上、下位機的工作方式，利 用i _ | c g s 組態(tài)軟件和s p c e 0 6 1 a 單片機聯(lián)合設(shè)計丌發(fā)，實現(xiàn)了對液體點滴的速度和液 位的全而監(jiān)控。本章分析討論了該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、上下位機軟硬丌發(fā)平臺的 選擇以及監(jiān)控系統(tǒng)模型的教學(xué)功能設(shè)計。 2 1 液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖2 1 所示，整個系統(tǒng)主要由以下幾部分組 成：以p c 機為載體的m c g s 監(jiān)控系統(tǒng)程序、掛接到m c g s 環(huán)境下的設(shè)備驅(qū)動程序、 下位機與上位機的串行通信模塊、s p c e 0 6 1 a 單片機、儲液檢測模塊、點滴速度檢測 模塊、點滴速度的電機控制模塊、鍵盤和l e d 數(shù)碼顯示模塊、聲光報警模塊、樂曲 演奏模塊、l c d 顯示模塊等。 m c g s 程 序 儲液監(jiān)洲電路以及輸液剩余i q 問計算模塊 淵蓄 點滴速度檢測電路 鍵盤及l(fā) e d 數(shù)碼管顯示 圖2 1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) 電機控制電路 聲光報警 l c d 液晶顯示 儲液檢測電路用來檢測剩余的儲液量是否到達報警液位，若到達，系統(tǒng)就通過 報警電路對危險情況進行報警。鍵盤和l e d 數(shù)碼顯示模塊用來設(shè)置并顯示液體點滴 速度值。點滴速度檢測電路不停地檢測液體點滴的速度值。系統(tǒng)將設(shè)置的點滴速度 值與當(dāng)前檢測到點滴速度值進行比較，然后通過電機控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)點滴速度達到 設(shè)罱值并顯示。p c 機l 的m c ( ；s 程序通過設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崟r采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)后，進行 s p c e o 6a單片帆 華北l 也力人學(xué)頸十學(xué)位論文 數(shù)據(jù)分析，完成現(xiàn)場模擬和監(jiān)控、數(shù)擠存儲分卡行、重要參數(shù)設(shè)定、顯示和打印各種 數(shù)據(jù)報表及實時或歷史曲線圖。 2 2 液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件開發(fā)平臺的選擇 液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)出上位機和卜i 位機組成。上位機系統(tǒng)采用組態(tài)軟件構(gòu)建，因 為組態(tài)監(jiān)控技術(shù)為實施數(shù)據(jù)采集和過程監(jiān)控提供了基礎(chǔ)平臺，組念軟件具有功能強 大、二次丌發(fā)簡便、丌發(fā)周期短、通用性強、可靠性高等優(yōu)點。下位機系統(tǒng)由凌陽 單片機s p c e 0 6 1 a 模塊電路、信號檢測與處理電路、鍵盤與顯示電路、控制電路等 構(gòu)成，不僅完成對液體點滴情況的全面監(jiān)控，而日還起著與上位機通信的作用。 2 2 1 上位機系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺的選擇 上位機監(jiān)控程序可以采用組態(tài)軟件開發(fā)，也可以采用v is u a b a s i c 等軟件來 丌發(fā)，v js u a lb a s i c 是一種功能非常強大的編程語占，它是基于窗口和面向?qū)ο蟮?程序設(shè)計，包含有數(shù)百條語句、函數(shù)和關(guān)鍵詞，具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動編程模式， a c t i v e x 技術(shù)可以使用其它應(yīng)用程序提供的功能，具有快速開發(fā)、易學(xué)易用、效率 高、界面制作美觀方便等優(yōu)點，一直成為軟件開發(fā)人員的首選工具。但是如果采用 組態(tài)軟件來開發(fā)，其優(yōu)點更是突出。 一、采用組態(tài)軟件來開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點 l 、采用組態(tài)軟件擴展性更強。采用組態(tài)軟件來開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)具有很好的擴展 性，只要開發(fā)出其設(shè)備驅(qū)動程序，擴展應(yīng)用系統(tǒng)很容易，不需要改動其設(shè)備驅(qū)動程 序就可以開發(fā)出很多的應(yīng)用系統(tǒng)，如果采用v i s u a lb a s i c 開發(fā)新的應(yīng)用系統(tǒng)需要 做大量的工作。 2 、采用組態(tài)軟件來開發(fā)可以縮短開發(fā)周期、提高運行效率。這里需要指出采 用組態(tài)軟件作為開發(fā)平臺不僅僅是采用組態(tài)軟件，還需要結(jié)合v b 來開發(fā)組態(tài)軟件 設(shè)備的驅(qū)動程序，m c g s 為用戶提供了o l ea u t o m a t i o r l 技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)支持，允許用 v is u mb a s i c 操作m c g s 中的對象，同時還提供了一套開放的可擴充接口，用戶可 根據(jù)自己的需要用v b 編制特定的功能構(gòu)件來擴充系統(tǒng)，最終實現(xiàn)m c g s 與v b 的交 互鏈接，從而縮短了開發(fā)周期、大大提高了運行效率。 可以看出采用組念軟件來開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)有很大的優(yōu)勢，因此本系統(tǒng)采用組態(tài)軟 件米開發(fā)。 2 - _ 、m c g s 組態(tài)軟件的應(yīng)用 人多數(shù)組態(tài)軟件都提供了 酲多靈活的技術(shù)手段，基術(shù)上可以滿足用，- 的要求。 j ：川戶要求的多樣化，直接 j 戶對監(jiān)控系統(tǒng)的需求1 i 可能同定為單模式，吲此 華北電力人學(xué)碩十學(xué)位論文 直接用戶的監(jiān)控系統(tǒng)是始終需要“選擇”和“定制”的。f 1 前圈內(nèi)的監(jiān)控紲念軟件 以組態(tài)王、力控、m c g s ( m o n i t o fa n dc o nl f o l ( ；e n e r a t e ds y s t e m ：監(jiān)視與控制通 用系統(tǒng)) 等為主要代表，它們是在借鑒國際同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有較 高的起點，發(fā)展速度很快，在可靠性和穩(wěn)定性方面，已接近于國際同類產(chǎn)品。 m c g s 是一套3 2 位工控組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運行于w in d o w s 9 8 2 0 0 0 x p n t 操作系 統(tǒng)之上，集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙 機熱備、工程報表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強大功能于一身，并支持國內(nèi)外眾多數(shù)掘采 集與輸出設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油、電力、化工、鋼鐵、礦山、冶金、機械、紡織、 航天、建筑、材料、制冷、交通、通訊、食品、制造與加工業(yè)、水處理、環(huán)保、智 能樓字、實驗室等多種工程領(lǐng)域。m c g s 提供以o l e 自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式擴充 接口，允許用戶使用v b 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o l e 接口用戶可以方便地定制自己特定的系統(tǒng)。因此，筆者在設(shè)計系統(tǒng)時，選 用了北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司開發(fā)的全中文工控組態(tài)軟件m c g s 。 2 2 2 下位機系統(tǒng)硬件開發(fā)平臺的選擇 下位機系統(tǒng)的核心是微控制器，微控制器可以采用單片機也可以采用p l c ( 可 編程序邏輯控制器) ，該系統(tǒng)選用單片機。單片機的選擇決定于以下多方面的因素： 1 單片機的速度、程序存儲器容量、i o 引腳數(shù)量。2 單片機的增強功能，例如看門 狗、指針數(shù)量、串口數(shù)、r t c ( 實時時鐘) 、e e p r o m 和r a m 的擴展接口、c a n 接口、 1 2 c 接口、s p i 接口、u s b 接口等。3 在線可編程還是使用編程器編程。4 封裝形式： d i p 、p l c c 、貼片等。5 工作電壓和功耗。6 價格。7 編程語言：匯編語言、c 語言。 8 需要的外圍電路的多少。 隨著單片機功能集成化的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸地由傳統(tǒng)的控制，擴展為控 制處理、數(shù)字處理以及數(shù)字信號處理等領(lǐng)域。單片機有5 1 、a v r 、p i c 、凌陽s p c e 0 6 1 a 等很多種可供選擇。s p c e 0 6 1 a 是臺灣凌陽科技公司推出的1 6 位微控制器，因為它 具有以下優(yōu)良的性能特點，所以選擇s p c e 0 6 1 a 單片機作為下位機系統(tǒng)的核心微控 制器。 內(nèi)置2 k 字s r a m ，3 2 k 字f l a s h ； 可編程音頻處理； 2 個1 6 位可編程定時器計數(shù)器( 可自動預(yù)置初始計數(shù)值) ； 2 個i o 位d a c 輸出通道； 7 通道1 0 位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器( a d c ) 和單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 3 2 位通用可編程輸入輸 h 端1 j ； 14 個小斷源可來自定時器a b 、時基、2 個外部剛鐘源輸入、鍵喚醒； 華北l | 土力人學(xué)碩f 學(xué)位論文 具備串行設(shè)備接口； 具有低電胝復(fù)位( l v r ) 和低電壓監(jiān)測( l v d ) 功能。 2 3 液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)的教學(xué)功能設(shè)計 在教學(xué)過程中，如果教師能為學(xué)生營造一個多感觀共同參與的學(xué)習(xí)氛圍，充分 讓學(xué)生動眼、動耳、動腦、動手來感知事物、領(lǐng)悟概念、掌握原理，這樣就能使學(xué) 生的學(xué)習(xí)由被動變?yōu)橹鲃樱蟠筇岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和思維的能動性。 基于m c g s 組態(tài)軟件和凌陽單片機構(gòu)建完成的液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)就是專門為此 設(shè)計丌發(fā)的一個實驗教學(xué)模型，它具有以下多個方面教學(xué)功能，以滿足當(dāng)前實踐教 學(xué)的緊迫需要。 1 便于系統(tǒng)地學(xué)習(xí)組態(tài)軟件的使用與應(yīng)用開發(fā)方法 m c g s 組念軟件應(yīng)用面向窗口的設(shè)計方法，以窗口為單位，構(gòu)造用戶運行系統(tǒng)的 圖形界面，增加了可視性和可操作性，使得m c g s 的組態(tài)工作既簡單直觀又靈活多 變。用戶可以使用系統(tǒng)的缺省構(gòu)架，也可以根據(jù)需要自己組態(tài)配置，生成各種類型 和風(fēng)格的圖形界面。 2 便于學(xué)習(xí)m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計方法 不論是對軟、硬件開發(fā)工程人員還是對于第三方的專業(yè)、業(yè)余開發(fā)者或用戶來 說，能夠開發(fā)m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序越來越成為必須的技能要求。本文第三章詳細介 紹了基于m c g s 組態(tài)軟件的凌陽單片機設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計方法和測試方法，為用 戶( 包括學(xué)生) 開發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序提供了設(shè)計思路。 3 便于學(xué)習(xí)信號的檢測、處理和控制方法 信號的檢測、處理和控制技術(shù)是系統(tǒng)自動控制的基礎(chǔ)。論文詳細分析和討論了 如何用光電傳感器對液體點滴速度和液位進行檢測、對檢測信號進行有效處理的方 法、如何用步進電機去控制液體點滴速度等方面的問題。 4 便于開展上下位機聯(lián)動實驗的教學(xué) 該液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)既可以以下位機形式獨立工作，也可以與上位機聯(lián)機工作。這 樣就可以做到上下位機互動或聯(lián)動，既可用單片機指揮p c 屏幕上控件的動作，也可以 用p c 屏幕上的控件指揮單片機動作，以實現(xiàn)現(xiàn)場或遠端對液體點滴輸液系統(tǒng)情況的全 面監(jiān)控。學(xué)生既可在p c 屏幕上自由組奩設(shè)計，也可在單片機上自由開發(fā)、下載和實驗。 這樣可以使實驗教學(xué)生動、形象、直觀。 華j 七電力人學(xué)碩十學(xué)位論文 第三章凌陽單片機s p c e 0 6 1 a 的m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā) m c g s 通過設(shè)備驅(qū)動程序與外部設(shè)備進行數(shù)捅交換，包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指 令。m c g s 負責(zé)在運行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個部 分，完成整個系統(tǒng)的通訊過程。 m c g s 作為一種方便有效的通用工控軟件，它提供了國內(nèi)外各種常用的工控設(shè)備 的驅(qū)動程序。但在實際應(yīng)用中，因為所用設(shè)備的特殊性或?qū)嶋H工程的需要，允許用戶 根據(jù)需要來定制自己的設(shè)備驅(qū)動程序。液體點滴監(jiān)控系統(tǒng)下位機的核心控制器是凌 陽單片機s p c e 0 6 1 a ，m c g s 中沒有它的設(shè)備驅(qū)動，因此需要利用i c g s 的高級丌發(fā)包 所提供的一套接口規(guī)范米設(shè)計編寫s p c e 0 6 1 a 的設(shè)備驅(qū)動程序，其中又以m c g s 上下 位機的串口通信最為簡單和基本。 鑒于v b 6 0 的通用性、簡單性和以二進制碼來編譯執(zhí)行程序，它完全能滿足功 能構(gòu)件所需的速度要求，而且m c g s 提供了利用v b 來丌發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序的方法，因此 作者選用v b 6 0 來開發(fā)m c g s 的設(shè)備驅(qū)動程序。 本章首先簡單介紹了m c g s 組態(tài)軟件和v b 6 0 開發(fā)環(huán)境，然后詳細論述了v b 6 0 環(huán)境下利用o l e ( 對象鏈接與嵌入) 技術(shù)設(shè)計和編寫m c g s 上下位機的串口驅(qū)動程序的 方法和過程。 3 1m c g s 組態(tài)軟件的功能和特點 3 1 1 組態(tài)軟件的發(fā)展 組態(tài)的概念最早來自于英文c o n f i g u r a t i 0 1 3 ，其含義是使用軟件工具對計算機 及軟件的各種資源進行配置，按照預(yù)先的設(shè)置來自動執(zhí)行特定任務(wù)，以滿足使用者 的要求。監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集( s u p e r v is o r y c o n t r o ld a t a a c q u is i t i o r l ，s c a d a ) 的軟件平臺工具，它包含兩層含義：一是分布式的智能數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)，即通常所說的下位機實時檢測與控制軟件系統(tǒng)；二是數(shù)據(jù)處理和顯示系 統(tǒng)，即上位機( 中央控制機) h m i ( h u m a nm a c h i n ei n t e r f a c e ) 人機界面系統(tǒng)。隨 著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、s c a d a 、通信及聯(lián)網(wǎng)、對 0 接e l 的廣 泛支持等已成為它的主要內(nèi)容，它具有豐富的設(shè)置項目，使用方式靈活，功能強大。 監(jiān)控組態(tài)軟件是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個組成部分，它是伴隨著分和式控制系統(tǒng) ( d is t r i b u t e dc o n t r o ls y s t e m ) 及計算機控制技術(shù)的r 趨成熟而發(fā)展起來的，是 d c s 的商品化應(yīng)用促進了艙控組態(tài)軟件概念的普及和發(fā)展。隨希微處理器及個人計 華北電力人學(xué)碩十學(xué)位論文 算機技術(shù)的飛速發(fā)展，自動化監(jiān)控設(shè)備的價格得以大幅度降低，體積也逐漸縮小， 另外計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得監(jiān)控設(shè)備之問的互聯(lián)通信變得簡便易行，這一切都 促進了監(jiān)控組態(tài)軟件的普及與推廣。同時監(jiān)控組態(tài)軟件也促使自動化技術(shù)走出工業(yè) 應(yīng)用的狹小范田，向樓宇自動化、農(nóng)業(yè)自動化、環(huán)境( 監(jiān)測、保護) 自動化等領(lǐng)域 滲透加快了整個社會的信息化步伐，提高了自動化工程的。j ：作效率，減少了系統(tǒng) 的維護和升級費用。 在一個自動監(jiān)控系統(tǒng)中，投入運行的監(jiān)控組態(tài)軟件是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)搜集處理中 心、遠程監(jiān)視中心和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中心，它與各種控制和檢測設(shè)備( 如p i n 智能設(shè)備、 d c s 等) 共同構(gòu)成快速響應(yīng)控制中心。 3 1 2m c g s 工控組態(tài)軟件的功能和特點 m c g s 工控組態(tài)軟件是目前國內(nèi)監(jiān)控組態(tài)軟件的杰出代表之一，它具有以下功能 和特點： 簡單靈活的可視化操作界面 m c g s 采用了“面向窗口”的設(shè)計方法，以窗口為單位，構(gòu)造用戶運行系統(tǒng)的圖 形界面，增加了可視性和可操作性，從而使m c g s 的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活 多變。利用豐富的“動畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動的動態(tài)畫面，同時， m c g s 為用戶提供了豐富的動畫構(gòu)件，模擬工程控制與實時監(jiān)測作業(yè)中常用的物理器 件的動作和功能。用戶可以使用系統(tǒng)的缺省構(gòu)架，也可以根據(jù)需要自己組態(tài)配置， 生成各種類型和風(fēng)格的圖形界面，包括d o s 風(fēng)格的圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)w i n d o w s 風(fēng)格的 圖形界面以及帶有動畫效果的工具條和狀態(tài)條。 m c g s 為解決工程監(jiān)控問題提供了豐富多樣的手段 ， 從設(shè)備驅(qū)動( 數(shù)據(jù)采集) 到數(shù)據(jù)處理、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表 輸出、曲線顯示等各個環(huán)節(jié)，均有豐富的功能組件和常用圖形庫可供選用，用戶只 需根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點，進行方案設(shè)計和組態(tài)配置，即可生成用戶應(yīng)用軟件 系統(tǒng)。 簡單方便地編寫復(fù)雜的控制程序 首先設(shè)立設(shè)備工具箱，針對外部設(shè)備的特征，用戶從中選擇某種構(gòu)件，設(shè)置于 設(shè)備窗口內(nèi)，賦予相關(guān)的屬性，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，即可實現(xiàn)對該種 設(shè)備的驅(qū)動和控制。其次設(shè)立對象元件庫，解決了組念結(jié)果的積累和重新利用問題。 組態(tài)時，可把制作完好的對象( 包括圖形對象、窗口對象、策略對象以至位圖文件 等等) 以元件的形式存入圖庫中，也可把元件庫中的各種對象取出，直接為當(dāng)前的 一i ：程所用。有的控制系統(tǒng)_ = j 戶甚至町以不寫一行程序就能夠構(gòu)成自己的控制系統(tǒng)。 實時數(shù)據(jù)庫為用戶分部組態(tài)提供了極大方便 華北【u 力人學(xué)碩十學(xué)位論文 m c ( ；s 由五部分組成，其r p 的“實時數(shù)據(jù)庫”是整個系統(tǒng)的核心。在牛成用戶應(yīng) 用系統(tǒng)時，每一部分均可分別進行組念配置，獨立建造，互不相于；而在系統(tǒng)運行 過程中，各個部分都通過實時數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。實時數(shù)據(jù)庫 是一個數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個部分及其各種功能性構(gòu)件的公用數(shù)據(jù)區(qū)。各個部 件獨立地向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯控制。m c g s 中數(shù)據(jù)的存 儲不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫來管理一切。組態(tài)時，系統(tǒng)生成的組念結(jié)果 是一個數(shù)據(jù)庫：運行時，數(shù)據(jù)對象和報警信息的存儲也是一個數(shù)據(jù)庫。利用數(shù)掘庫 來保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運行效率，同時，也使其它應(yīng)用軟 件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫中的存盤數(shù)據(jù)。 強大的網(wǎng)絡(luò)功能 如果需要通過互聯(lián)網(wǎng)來使群控更加有效和直觀，就需要應(yīng)用m c g s 網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟 件來設(shè)計監(jiān)控程序，利用網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件有以下幾個優(yōu)點：先進的瘦客戶機機制： 系統(tǒng)丌發(fā)、維護工作量小；版本升級簡單易行；充分利用現(xiàn)有資源；支持多種網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)。 3 2m g g s 設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件的實現(xiàn)方法和運行機制 3 2 ，1m o r s 設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件的實現(xiàn)方法 m c g s 提供了開放性的可擴充接口，用a c t i v ed l l 構(gòu)件來實現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動程序，通 過規(guī)范的o l e ( o b j e c tl i n k i n ga n de m b e d d i n g ) 接口掛接到m c g s 中，使其構(gòu)成一 個整體，所以m c g s 把設(shè)備驅(qū)動程序叫做設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件。o l e 是一個可擴充的開放標(biāo) 準(zhǔn)，即是一個結(jié)構(gòu)可擴展、基于對象集成的、應(yīng)用程序共享對象的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其實 質(zhì)是在應(yīng)用程序中嵌入其它程序提供的對象和數(shù)據(jù)，從而獲得特定功能的程序設(shè)計 方法，主要用于實現(xiàn)不同軟件之間的相互操作。m c g s 把和操作系統(tǒng)底層交換的內(nèi)容 全部包裝起來，以函數(shù)調(diào)用的方式提供，同時，m c g s 的高級丌發(fā)向?qū)茏詣由稍O(shè)備 驅(qū)動程序的框架。鑒于v i s u a 】b a s jc 語言的通用性和簡單性，使用v b 來開發(fā)單片 機驅(qū)動。m c g s 的實現(xiàn)方法和原理與標(biāo)準(zhǔn)的a c t i v ed l l 完全一致，但m c g s 規(guī)定了一 套接口規(guī)范，只有遵守這些接口規(guī)范的a c t i v ed l l 才能用作b l c g s 的設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件。 在m c g s 中實現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動的基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu) 件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法如硬件參 數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等都封裝在構(gòu)件之中，以對象的形式與外部設(shè)備建立 數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。系統(tǒng)運行過程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過 通道連接，陽實時數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)，從實時數(shù)掘庫查詢控制參 華北f b 力人學(xué)碩十學(xué)何論文 數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，進行控制運算和流程調(diào)度，實現(xiàn)對設(shè)備工作狀態(tài)的實時 檢測和過程的自動控制。 3 22m c g s 可擴充的設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件 可擴充的設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件能實現(xiàn)多種設(shè)備驅(qū)動的方式，可以使用獨立的設(shè)備驅(qū)動 構(gòu)件形式，也可以使用父子設(shè)備驅(qū)動結(jié)構(gòu)形式；在設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件中，可以使用查詢的 工作方式，也可以使用中斷的方式，來高效完成設(shè)備驅(qū)動的任務(wù)；還可以實現(xiàn)設(shè)備熱 更換的功能；設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件的概念還可以擴充到所有的高可靠性要求、數(shù)掘輸入輸 出、執(zhí)行命令等任務(wù)方面。 3 2 3m c g s 設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件的運行機制 m c g s 把設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)成a c t i v ed l l 構(gòu)件，通過調(diào)用構(gòu)件的不同接口來完 成設(shè)備驅(qū)動所需的功能，下面 詳細講解m c g s 是如何來操作構(gòu)件各接口以及按什么 樣的順序來操作。 在m c g s 中要操作一個設(shè)備，必須首先確保對應(yīng)設(shè)備已被選入設(shè)備工具箱。 在設(shè)備構(gòu)件管理工具中，登記選擇需要使用或新編的設(shè)備。m c g s 將首先檢查該構(gòu)件 是否滿足接1 3 要求，同時調(diào)用設(shè)備構(gòu)件的g e t d e v n a m e 接口，返回設(shè)備構(gòu)件的類型 名稱，該類型名稱最后顯示在設(shè)備工具箱中，用于標(biāo)識對應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件。 從工具箱中把需要使用的設(shè)備構(gòu)件選入到m c g s 的設(shè)備窗1 ：3 中，此時，m c g s 依次調(diào)用i n i t n e w d e v 接口，對設(shè)備的屬性進行初始化設(shè)置；讀取d e v t y p e 屬性， 確定設(shè)備的類型( = o 父設(shè)備，= 1 子設(shè)備) ；讀取d e v s t y l e 屬性，確定設(shè)備的類別 ( 對獨立的設(shè)備構(gòu)件可以任意指定，但不能與m c g s 已有的設(shè)備類別相同；對子設(shè) 備，應(yīng)設(shè)置成其父設(shè)備構(gòu)件的類別) 。 打丌設(shè)備屬性窗口，設(shè)置設(shè)備的屬性。在屬性窗口的基本屬性頁中，m c g s 把 構(gòu)件的所有讀寫屬性列在該頁中，供用戶修改。當(dāng)用戶按設(shè)備在線幫助對應(yīng)的按鈕 時，m c g s 調(diào)用g e t d e v h e l p 接口，以顯示設(shè)備構(gòu)件的在線幫助；按設(shè)備內(nèi)部屬性對 應(yīng)的按鈕時，m c g s 調(diào)用s e t d e v p a g e 接口，以顯示設(shè)備構(gòu)件的特定屬性頁。( 如對應(yīng) 的接口為空，則不執(zhí)行任何功能) 。m c g s 調(diào)用g e t c h l t y p e 接口，讀取設(shè)備通道的信 息，顯示在通道連接屬性頁中。 當(dāng)切換到設(shè)備調(diào)試屬性頁中，m c g s 定時凋用c o l1e c t d e v d a t 接口，把采集進 來的數(shù)據(jù)顯示在窗口中。 在m c g s 運行環(huán)境中，首先調(diào)用一次i n i t d e v r u n 接l 1 ，以便對設(shè)備進行一些 必須的初始化工作。 華北i b 力人學(xué)碩十學(xué)位論義 在運行的過程中，m c g s 按設(shè)定的采集周期，調(diào)用c o l l e c t d e v d a t 接口，從設(shè) 備采集或向設(shè)備輸出數(shù)據(jù)。 運行時，當(dāng)用戶在腳本程序中調(diào)用! s e t d e v i c e 函數(shù)或在運行策略中調(diào)用設(shè)備操 作功能構(gòu)件時，m c g s 調(diào)用r u n d e v c o m m a n d 接口，以執(zhí)行設(shè)備的特定功能。 3 3m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)環(huán)境v is u a ib a s i c6 0 v is u a lb a s i c 是m c r o s o f t 公司推出的強有力的系列開發(fā)軟件之一，以其實用、 方便、快捷、丌發(fā)周期短、，1 泛而強大的功能越來越被廣大編程人員所親賴。盡管 v is u a lc + + 在靈活性、代碼緊湊、運行速度快及底層開發(fā)等方而v is u a lb a s i c 無 法與之比擬，但編寫c + + 應(yīng)用程序過長的調(diào)試和開發(fā)周期確實有點不適應(yīng)當(dāng)今的應(yīng) 用程序丌發(fā)，因此有些專業(yè)的編程人員放棄了v is u a lc + + 而改用了v is u a b a s i c 之類的編程工具。 要創(chuàng)建a c t iv ed l l 構(gòu)件，首先要清楚v i s u a lg a s i c 程序的基本框架。在v i s u a i b a s i c 中，基本模塊是以文件形式體現(xiàn)的，有三種文件級模塊：標(biāo)準(zhǔn)模塊、窗體模 塊和類模塊，文件模塊中包含過程、函數(shù)、屬性、方法和事件等內(nèi)容，可以把它們 看成單元級模塊。在v is u a lb a s ic 中單元級模塊中不能再進行模塊細化，因此單 元模塊是v i s u mb a s i c 最小的模塊單位。 標(biāo)準(zhǔn)模塊( 文件擴展名為b a s ) 是具有結(jié)構(gòu)化特征的模塊。它是一個包含許多 過程、函數(shù)等單元模塊的倉庫，被用來為應(yīng)用程序中的其它模塊提供能夠訪問的過 程或函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)模塊并不一定屬于某個專門程序，因此，可以將一些經(jīng)常使用的過 程、函數(shù)保存在標(biāo)準(zhǔn)模塊中，使這些經(jīng)常使用的基本程序單元能夠被許多不同的應(yīng) 用程序重用。 類模塊( 文件擴展名為c l s ) 是面向?qū)ο缶幊痰幕A(chǔ)。類模塊為用戶創(chuàng)建新的 對象提供了條件。類模塊中可以包含用戶定義的屬性、方法和事件等單元成分。 窗體模塊( 文件擴展名為f r m ) 是用來構(gòu)造前端用戶界面，通過在窗體上放置 空問，可以實現(xiàn)對用戶界面的可視化設(shè)計。窗體是一種特殊的類模塊，窗體上的控 件是窗體對有關(guān)控件類的引用，而窗體和控件的事件過程，則是窗體程序中最重要 的單元模塊成分。 通過v i s u a lb a s i c 創(chuàng)建應(yīng)用程序時，首先建立標(biāo)準(zhǔn)模塊、窗體模塊和類模塊 等文件級模塊，然后在其中接著建立過程、函數(shù)、屬性、方法和事件等單元級模塊。 3 4m c g s 設(shè)備驅(qū)動程序的具體設(shè)計 計算機j j 計鉀= 機或計算機j 終端之問的數(shù)掘傳送可以采用串行通訊和爿： j ：通 1 2 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 訊兩種方式，由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低等優(yōu)點，所以在本系統(tǒng)中 采用串行通訊方式。串行通訊要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可 以方便地連接起來。 s p c e 0 6 1 a 單片機的u a r t 模塊提供了一個全雙工標(biāo)準(zhǔn)接h 通過標(biāo)準(zhǔn)2 3 2 接口與 p c 機相連接，按照字節(jié)傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀格式為：1 位啟動位、8 位數(shù)據(jù)位、1 位奇 偶校驗位、j 位停止位，設(shè)計中沒有利用校驗位。利用m c g s 高級開發(fā)向?qū)稍O(shè)備 驅(qū)動程序的框架，啟動組態(tài)環(huán)境，打開一個m c g st 程，運行工程組，設(shè)置串口父設(shè)備 屬性里的參數(shù)分別為：通信波特率為9 6 0 0 ，數(shù)據(jù)位數(shù)為8 位，串行端口號為c o m i ，數(shù) 據(jù)校驗方式為無校驗，停止位為i 位，數(shù)據(jù)采集方式為同步采集，通訊方式為本地串 口通信，如圖3 1 和圖3 2 所示。 串口父設(shè)備構(gòu)屬性設(shè)置| i 設(shè)備倒懺殂矯琥燕l(xiāng) j 刪l 1 ：al 卜。5 一；一；s ：& 駑。；! 爨 j 設(shè)備碉仟運g 外境瑤u 硼l 饑i 序號j 設(shè)備屬性名設(shè)備屬性值l 設(shè)備 【內(nèi)部屬性l設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬 c o m b a n d6 9 6 0 0 通訊竣特率 c o m d a t a 3 一日位 數(shù)據(jù)在位截 c o m p o r t a 豳翟i l 剜串口靖口號 c o r n p r t y0 一無校驗數(shù)據(jù)技警方式 c o m s t o p0 1 位停止在在數(shù) d c v c i t m o d e 0 一同步采集藪據(jù)罘橐方式 m w o r k s t y i t 0 一本地串口通訊矗訊方式 r i n