phi的称重控制器上位机软件设计与实现.PDF

文章编号：１６７４７０７０（２０１０）０１００８３０５ 基于 Ｄｅｌｐｈｉ的称重控制器上位机软件设计与实现 张颖超１　马艳娜１　胡凯１ 摘要 介绍了在 Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下利用 Ｄｅｌ ｐｈｉ７０开发的称重控制器上位机软件设 计与实现，包括上位机和 ＰＬＣ通信的设 计，上位机监控软件的总体设计、数据库 设计、模块设计等，完成了对称重控制器 的状态监视、通讯设置、参数设置、料种 设置、生成报表、显示实时曲线、历史曲 线等功能．实验表明该软件使用方便、调 节灵活、可移植性强，很好地实现了称重 控制器的人机交互功能，实践证明该设 计方法是有效的． 关键词 Ｄｅｌｐｈｉ；称重控制器；ＭｓＣｏｍｍ；串口 通讯 中图分类号 ＴＰ２１６ 文献标志码 Ａ 收稿日期 ２００９１０１４ 资助项目 江苏省“六大人才高峰”项目（０６Ａ ０２７）；江苏省高校自然科学基金（０６ＫＪＤ５２０１２２） 作者简介 　　张颖超，男，教授，博士生导师，主要从事复 杂系统建模与仿真、计算机控制与信息技术、嵌 入式技术等方面的研究．ｚｙｃ＠ｎｕｉｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ 马艳娜（通信作者），女，硕士生，研究方 向为计算机应用．ｍａｙａｎｎａ＿２＠１６３．ｃｏｍ １ 南京信息工程大学 信息与控制学院，南京， ２１００４４ ０　引言 Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 　　称重控制器是应用于冶金、矿山化工、交通、公路建设等场所的 皮带秤上的仪表，具有高精度、高可靠性的特点．ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｅｒ）作为新一代工业控制器，以其高性价比在工业测控系 统中获得广泛的应用．虽然 ＰＬＣ具有使用简单方便、抗干扰性强、故 障率低等优点，但它也有不能提供良好的人机界面，数据处理与管理 能力弱等缺点．将 ＰＣ与 ＰＬＣ结合起来，既可以充分利用 ＰＬＣ的可靠 性高、开发周期短、编程容易等特点，又可充分利用计算机友好的人 机界面，实现人机对话和监控功能［１］．称重控制器安装在皮带秤下 面，皮带上面有各个配料仓．本文介绍了由工业控制计算机和 ＣＰ５６１３ 通讯网卡组成的监控系统，利用 Ｄｅｌｐｈｉ７０和 Ａｃｃｅｓｓ数据库开发了称 重控制器上位机软件．该系统采用上下位机的主从式结构，ＰＬＣ作为 下位机完成称重控制器数据的实时采集和对各个称重控制器的控制 功能；上位机采用计算机与 ＰＬＣ进行数据交换，实现通讯设置、料种 设置、仪表参数设置等．ＣＰ５６１３网卡用于工业控制计算机连接到 ＰｒｏｆｉｂｕｓＤＰ现场总线，数据的实时通讯基于 Ｐｒｏｆｉｂｕｓ协议，通过专用 数据线与控制站实现数据通讯［２］． １　系统组成 Ｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ 　　该系统分为 ３层：上位机（工业控制计算机和 ＣＰ５６１３通讯网 卡）、现场控制站（ＰＬＣ）和现场传感器．其系统结构如图１所示． 图１　系统结构 Ｆｉｇ．１　Ｄｉａｇｒａｍｏｆｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 　　　　上位机以操作监视为主要任务，并有管理功能． 上位机监控软件采用 Ｄｅｌｐｈｉ７０，Ａｃｃｅｓｓ数据库和 Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ７０图像处理软件进行开发．其软件平台 完成系统中的时钟、通讯、料种、仪表等参数设置，实 时显示各个配料秤的累计量、瞬时流量、实时料种的 配比，并将每班的生产情况记录到数据库中．上位机 通过现场总线接口卡 ＣＰ５６１３使上位工控机接入 ＤＰ 网络，这样上位机与现场总线就连接为能完成运行、 操作等功能的控制网络系统，即 ＰｒｏｆｉｂｕｓＤＰ现场总 线通过 ＣＰ５６１３接口卡与上位机进行通信．现场控制 站直接面对控制对象（各个称重控制器），完成对工 业现场的测控操作．通过称重控制器中的称重传感 器和测速传感器来测量系统的各种运行参数，并将 其返回到控制站，写入上位机的实时数据库中． ２　上位机与 ＰＬＣ之间的通信 Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄ ｔｈｅＰＬＣ 　　上位机作为主站能够通过ＰＬＣ监控下层设备的 状态，首先要实现上位机与 ＰＬＣ间的通信．ＰＣ与 ＰＬＣ间通常采用串行通信方式．上位机同 ＰＬＣ间的 通信采用主从应答方式，在通信过程中上位机始终 处于主动方，ＰＬＣ则处于被动方，所有数据交换只能 在主站和从站之间进行，从站之间不能直接交换数 据，如果从站之间需要交换数据，必须通过主站中 转．上位机先向 ＰＬＣ发送指令帧，ＰＬＣ接收了上位机 的指令后，先进行 ＦＣＳ校验，看其是否正确，如果正 确，则接收并向上位机传送响应帧；否则，ＰＬＣ拒绝 向上位机传送数据．需要说明的是，整个通信过程中 因 ＰＬＣ中配有通信机制，一般不对 ＰＬＣ进行编程． 上位机接收到ＰＬＣ传送的数据，也要判断正确与否， 若正确，则接收，完成一次正常通信；否则，通信