0前言

在專業(yè)監(jiān)控軟件出現(xiàn)以前，自動(dòng)控制系統(tǒng)集成人員的一個(gè)重要任務(wù)就是編寫專門的系統(tǒng)上位監(jiān)控程序,。但是,，在實(shí)際工程中我們發(fā)現(xiàn)：一方面，由于各編程人員的水平參差不齊,，許多軟件的功能和可靠性都存在問題,；另一方面，由于每個(gè)編程人員的編程習(xí)慣和編程思路都不同,，程序的可讀性和功能的擴(kuò)展性都比較差,。因此,，功能強(qiáng)大、實(shí)用面廣的專業(yè)監(jiān)控軟件就應(yīng)運(yùn)而生,。如MCGS監(jiān)控軟件,、組態(tài)王控軟件等。由于現(xiàn)場(chǎng)智能儀表,、采集板的多種多樣,，監(jiān)控軟件自帶的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序畢竟有限，因此編制設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序就成了自控系統(tǒng)集成工程師的重要工作之一,。

本文以北京昆侖通態(tài)公司開發(fā)的MCGS為例來說明監(jiān)控軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的一般思路,。MCGS是基于Windows95和WindowsNT平臺(tái)，為用戶提供了從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理,、報(bào)警處理,、流程控制、動(dòng)畫顯示,、報(bào)表輸出等解決實(shí)際工程問題的完整方案和操作工具,。MCGS允許用戶在VisualBasic中操作MCGS中的對(duì)象，提供了一套開放的可擴(kuò)充接口,，用戶可根據(jù)自己的需要用VB編制特定的功能構(gòu)件來擴(kuò)充系統(tǒng)的功能,。

1接口原理

許多組態(tài)軟件提供了設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序軟件開發(fā)包，支持用戶用VB,、VC,、Delphi等高級(jí)編程語言編制設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。MCGS組態(tài)軟件驅(qū)動(dòng)程序編程原理框圖如圖1所示：

幾乎所有的PLC,、智能儀表,、采集板卡都提供了驅(qū)動(dòng)軟件，有的在說明書中還提供了驅(qū)動(dòng)軟件的核心代碼,、函數(shù)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),。而監(jiān)控軟件也提供了開放性的可擴(kuò)充接口，一般包括屬性函數(shù),、方法函數(shù),、IO端口操作函數(shù)和串口操作函數(shù)等。在運(yùn)行模式下,，監(jiān)控軟件定時(shí)或在事件激發(fā)時(shí)調(diào)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,，而設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序根據(jù)需要，再調(diào)用設(shè)備核心函數(shù),。

例如,，MCGS在組態(tài)模式下按“在線幫助”按鈕就會(huì)調(diào)用GetDevHelp接口，顯示設(shè)備構(gòu)件的在線幫助,；按“內(nèi)部屬性”按鈕時(shí)就會(huì)調(diào)用SetDevPage接口,，顯示設(shè)備構(gòu)件的特定屬性頁,。在運(yùn)行環(huán)境下，MCGS首先調(diào)用一次InitDevRun接口對(duì)設(shè)備進(jìn)行一些必須的初始化工作,。然后MCGS按設(shè)定的采集周期調(diào)用CollectDevDat接口,，從設(shè)備采集數(shù)據(jù)或向設(shè)備輸出數(shù)據(jù)。運(yùn)行時(shí),，當(dāng)用戶在腳本程序中調(diào)用,！SetDevice函數(shù)或在運(yùn)行策略中調(diào)用設(shè)備操作功能時(shí)，MCGS調(diào)用RunDevCommand接口,，以執(zhí)行設(shè)備的特定功能,。

2編程實(shí)現(xiàn)

常用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包括采獨(dú)立板卡類驅(qū)動(dòng)程序和智能儀表類驅(qū)動(dòng)程序。

2．1獨(dú)立板卡類

獨(dú)立板卡類包括模數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換板,、數(shù)模（D／A）轉(zhuǎn)換板,、開關(guān)量輸入輸出板（DI／DO），通信板卡等,。它們一般直接插入計(jì)算機(jī)的總線槽里,，通過ISA或PCI總線擴(kuò)展槽與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。每塊板都有一個(gè)基地址范圍為：000H－3FFH,，計(jì)算機(jī)通過該基地址來向采集板輸入輸出數(shù)據(jù),，沒有通信協(xié)議的概念。

在MCGS組態(tài)軟件運(yùn)行時(shí),，MCGS會(huì)定時(shí)調(diào)用接口函數(shù)：PublicFunctionCollectDevDat（DatFAsVariant,，DatAsVariantmsgAsVariant）AsLong。所以需要定時(shí)采集的數(shù)據(jù)都通過這個(gè)接口來采集,，采回來的數(shù)據(jù)都放在數(shù)組dat中,。

對(duì)于那些不需要定時(shí)采集的數(shù)據(jù),，如設(shè)備的量程上下限，或其他一些參數(shù),，只有用戶改變了后，才需要重新讀回來,，還有一些往設(shè)備輸出的參數(shù)，也是不定時(shí)的,，MCGS為這些特殊的情況定義了一個(gè)接口函數(shù)：PublicFunctionRunDevCommand（DatObjAsObject,，ByValCmdAsString）AsLong,。在MCGS的腳本程序里執(zhí)行函數(shù)！SetDevice（“子設(shè)備名”,，6,，“帶有參數(shù)的命令名”），MCGS就會(huì)調(diào)用RunDevCommand函數(shù),，并把“帶參數(shù)的命令”傳給了字符串變量“cmd”,。如以天辰PID控制儀為例，用戶想改變儀表的設(shè)定值（SV值）,，我們就可以定義一條這樣的命令,，SetValue（dat1，dat2）,，這時(shí)MCGS就把命令傳到了cmd中,，cmd＝“SetValue（Dat1，Dat2）”,。使用字符串函數(shù)把命令中的兩個(gè)參數(shù)取出來,，兩個(gè)參數(shù)的意思是，dat1表是設(shè)定在儀表中存放的地址,，dat2為要設(shè)定的值,，獲得了這兩個(gè)參數(shù)的值后，就可以根據(jù)協(xié)議的規(guī)定發(fā)送一條設(shè)定（SV值）的命令來改變SV值,。其他的參數(shù)設(shè)定也是類似的,。至此設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序就基本完成.

還有一個(gè)接口函數(shù)：PublicFunctionGetChlType（DatAsVariant，msgAsVariant）AsLong,。其作用就是讀取設(shè)備通道數(shù)據(jù)的類型和設(shè)備通道類型說明,。例如：

所以每一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序要做的主要工作是編寫以上三個(gè)接口函數(shù)。接口軟件編程流程圖如圖2所示,。

2．2智能儀表類

智能儀表類包括各種智能儀表和智能模塊,。它們必須通過與計(jì)算機(jī)的串口（通常叫com口）連接才能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。串口通信原理圖如圖3所示：

設(shè)備通過計(jì)算機(jī)的串口,，采用各種通信協(xié)議與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,。必要的通信參數(shù)有波特率大小，數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度,，停止位位數(shù),，有無奇偶校驗(yàn)等。對(duì)于與串口通信有關(guān)的設(shè)備,，必須調(diào)用一個(gè)串口父設(shè)備,，子設(shè)備只負(fù)責(zé)按通信協(xié)議形成設(shè)備命令，并把命令放到一個(gè)固定的字節(jié)數(shù)組中,，然后子設(shè)備調(diào)用父設(shè)備的幾個(gè)通信函數(shù),，包括

其中輸入輸出數(shù)據(jù)或命令都放在數(shù)組OutPutByte（）中,。串口父設(shè)備才真正與計(jì)算機(jī)的串口打交道。編制串口子設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的原理和格式與編制獨(dú)立板卡類設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的原理和格式是一樣的,。只不過獨(dú)立板卡類設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用的是設(shè)備核心函數(shù),；而串口子設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用的是串口父設(shè)備通信函數(shù)。

3接口軟件編程框架

以下是MCGS監(jiān)控軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編程框架,。該程序框架用VisualBasic語言編制,，對(duì)獨(dú)立板卡類和智能儀表類設(shè)備都適用。用戶在具體編程時(shí)只要將程序框架中省略部分補(bǔ)充完整即可,。程序編制完成之后,，再對(duì)其進(jìn)行“不兼容”和“二進(jìn)制兼容”兩次編譯。將編譯后得到的“＊．dll”文件拷貝到D：＼MCGS＼Pro－

4結(jié)束語

不同的監(jiān)控軟件的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編寫可能會(huì)有所不同,。比如,，不同監(jiān)控軟件提供的接口函數(shù)可能不同，支持的編程語言可能不同,，但基本編程思路是一樣的,。另外，有的監(jiān)控軟件開發(fā)商為了簡(jiǎn)化設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編制工作,，還提供了樣例程序,，用戶只須對(duì)相應(yīng)的樣例程序進(jìn)行移植和修改就可以很快地編制出一個(gè)新的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。