摘 要: 本文介紹了污水處理系統(tǒng)中上位機(jī)組態(tài)王軟件和單片機(jī)組成的下位機(jī)控制系統(tǒng)的通訊問題，利用VB通過DDE方式實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的通信。 關(guān)鍵詞: 組態(tài)王 VB 單片機(jī) 通信 DDE 1、引言 　　近年來，單片機(jī)在眾多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。許多中小型企業(yè)考慮到投資利潤(rùn)和性能價(jià)格比，常常自行開發(fā)一些小型的單片機(jī)分布式系統(tǒng)作為下位機(jī)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，由普通PC機(jī)（或工控機(jī)）做上位機(jī)，單片機(jī)作為下位機(jī)，通過單片機(jī)和PC機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)命令、數(shù)據(jù)的雙向傳送，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效監(jiān)控。 　　最近，我們開發(fā)了一個(gè)污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，上位機(jī)采用PC機(jī)，系統(tǒng)監(jiān)控采用組態(tài)王軟件;下位機(jī)采用單片機(jī)，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及發(fā)出控制命令。在生產(chǎn)車間，系統(tǒng)將各種采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在單片機(jī)中，并定期將單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)部分取出，并傳送到裝有組態(tài)王軟件的上位機(jī)。技術(shù)人員通過查看數(shù)據(jù)、曲線、報(bào)表，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，從而設(shè)置運(yùn)行參數(shù)、發(fā)出控制命令，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。 2、系統(tǒng)構(gòu)成與特性 　　該系統(tǒng)中，上位PC機(jī)與單片機(jī)1:N鏈接通信，帶有RS—485接口通信板的單片機(jī)直接掛在RS—485總線上，上位機(jī)通過RS—232C /RS—485轉(zhuǎn)換器與總線相連，這樣即構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的小型分布式監(jiān)控系統(tǒng)，其它系統(tǒng)設(shè)備以類似方式與上位機(jī)鏈接。我們利用組態(tài)王軟件包十分方便地構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控畫面，以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)、報(bào)警、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線。 　　組態(tài)王能通過串行口與單片機(jī)通訊，訪問單片機(jī)的相關(guān)寄存器，以獲得單片機(jī)所控制設(shè)備的狀態(tài)或修改寄存器的值。也可以組成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，但需要客戶機(jī)與服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行組態(tài)王軟件。 　　2.1 組態(tài)王的DDE特性 　　組態(tài)王軟件包由TouchMak和TouchViev兩大部分組成。TouchMak為畫面制作系統(tǒng)，所有界面設(shè)計(jì)，變量和動(dòng)畫連接的定義等均在TouchMak完成。TouchView則用于顯示動(dòng)畫圖形，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫與服務(wù)程序數(shù)據(jù)交換，并把其變化用動(dòng)畫表示出來。 　　為了建立DDE連接，需要在TouchView的數(shù)據(jù)詞典里建立一個(gè)DDE變量，并登記三個(gè)標(biāo)識(shí)名。組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)的程序名是“view”，主題規(guī)定為“tagname”，項(xiàng)目是在定義DDE變量時(shí)定義的項(xiàng)目名稱。 　　2.2 VB的DDE特性 　　在VB可視化編程工具中，DDE連接是通過設(shè)置控件的屬性和方法來實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于作為“顧客”的文本框、標(biāo)簽或圖片框，要設(shè)置Linktopic、linkitem、linkmode三個(gè)屬性，比如： 　　Control.linktopic=server應(yīng)用程序名|主題名 　　Control.linkitem=項(xiàng)目名 　　Control.linkmode=num 　　其中control是文本框、標(biāo)簽或圖片框控件名稱，num可以是0、1、2、3中的一個(gè)分別代表關(guān)閉DDE、熱連接、冷連接、通告連接。 　　組態(tài)王與VB的DDE連接是在TOUCHVIEW啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)完成的。 　　2.3 組態(tài)王與單片機(jī)通訊的數(shù)據(jù)流向 　　用VB編制的服務(wù)程序作為中間傳遞組態(tài)王與單片機(jī)之間的通訊數(shù)據(jù)，組態(tài)王中的控制命令按鈕生效時(shí)，需將控制命令（如電機(jī)啟動(dòng)、停止等）下行傳到單片機(jī)以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。此時(shí)，組態(tài)王作為服務(wù)器向VB服務(wù)程序提供數(shù)據(jù)，需要在數(shù)據(jù)詞典里定義一個(gè)DDE變量和一個(gè)供VB服務(wù)程序引用的項(xiàng)目名。 [align=center] 圖1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與流動(dòng)圖[/align] 　　2.4 VB服務(wù)程序與MCS51的多機(jī)通訊 　　在VB通訊中，用通訊控件Mscomm實(shí)現(xiàn)服務(wù)程序與單片機(jī)的多機(jī)通訊。 　　在現(xiàn)場(chǎng)，為提高抗干擾和帶負(fù)載能力以及增加通訊距離，采用RS-485總線的通訊方式，在微機(jī)端，用RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器。 　　由于各單片機(jī)共享串行總線，為避免競(jìng)爭(zhēng)，采用主從方式，微機(jī)服務(wù)程序主叫，單片機(jī)中斷方式響應(yīng)。主機(jī)首先發(fā)送地址幀，各單片機(jī)串行中斷后，將接受的地址與自己的編碼地址比較，不一致則不與理睬，相同則回送本機(jī)編號(hào)，主機(jī)接受到正確的回送編號(hào)后，發(fā)送相關(guān)命令，單片機(jī)根據(jù)命令作出相應(yīng)的處理。 　　在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過程中，總結(jié)出如下兩點(diǎn)： 　　1. 由于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)通訊的干擾，若通訊失敗，系統(tǒng)采用重新發(fā)送，并統(tǒng)計(jì)次數(shù)，若失敗次數(shù)超過指定次數(shù)，表明通訊失敗。 　　2. 由于通訊服務(wù)程序?yàn)楹笈_(tái)執(zhí)行，主機(jī)在等待分機(jī)回答時(shí)，須將CPU控制權(quán)交出，以免影響組態(tài)王正常運(yùn)行。 　　3、 通訊軟件設(shè)計(jì) 　　在污水處理系統(tǒng)通訊設(shè)計(jì)中，用組態(tài)王軟件包構(gòu)成的監(jiān)控畫面中，有各外輸泵電機(jī)的啟/?？刂?，壓力、流量、溫度、液位、頻率等數(shù)據(jù)顯示，利用VB編制的服務(wù)程序vbservice.exe通過串行通訊從單片機(jī)得到壓力等顯示數(shù)據(jù)，通過DDE交換上傳給監(jiān)控畫picl，在畫面上進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，電機(jī)啟/停等控制命令由監(jiān)控畫面通過DDE數(shù)據(jù)交換給服務(wù)程序，再下傳給單片機(jī)以控制單片機(jī)的動(dòng)作。具體介紹如下： 　　3.1 監(jiān)控畫面picl的污水壓力變量設(shè)置： 　　進(jìn)入組態(tài)王TouchMak，在picl監(jiān)控畫面的數(shù)據(jù)字典中定義變量：pressurel 　　pressurel表示1號(hào)通道的壓力，定義為DDE模擬。其余各項(xiàng)設(shè)置為： 　　項(xiàng)目名：VB_pressure1_View 　　節(jié)點(diǎn)類型：驅(qū)動(dòng)程序 　　節(jié)點(diǎn)名：node 　　服務(wù)程序名：vbservice1 　　話題名：Forml 　　數(shù)據(jù)交換形式：標(biāo)準(zhǔn)的windows項(xiàng)目交換 　　在picl監(jiān)控畫面上需顯示pressurel值的地方輸入文本符號(hào)“%%%%”、設(shè)置pressurel的動(dòng)畫連接方式為“模擬值輸出”，就可以顯示1號(hào)通道的水壓力。 　　3.2 VB服務(wù)程序中的DDE設(shè)置 　　由于污水壓力是picl監(jiān)控畫面作為客戶向服務(wù)程序請(qǐng)求數(shù)據(jù)交換，因此作為服務(wù)器的服務(wù)程序的設(shè)置如下： 　　Sub Form_Load（） 　　Linktopic=“forml” 　　Linkmode=1 　　End Sub 　　3.3 服務(wù)程序從各單片機(jī)接受數(shù)據(jù) 　　VB的MSCOMM控件初始化程序 摘要如下： 　　Mscomm1.Commport=1 ’ 選擇COM1 　　Mscomm1.Settings=“9600,N,7,2” ’ 設(shè)置通信參數(shù) 　　Mscomm1.Inputlen=0 ’ 讀入接收緩沖區(qū)全部字符 　　Mscomm1.OutbufferSize=256 ’ 設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)大小 　　Mscomm1.InbufferSize=256 ’ 設(shè)置接收緩沖區(qū)大小 　　Mscomm1.PortOpen=True ’打開COM1 　　‘接收數(shù)據(jù)主程序 　　Private sub Mscomm1_oncomm 　　Select case NUMBER 　　Case 1 　　In_buffer$=接收數(shù)據(jù)（NUMBER） 　　Call mission2 　　Case 2 　　In_buffer$=接收數(shù)據(jù)（NUMBER） 　　Call mission3 　　Case 3 　　In_buffer$=接收數(shù)據(jù)（NUMBER） 　　… 　　Call任務(wù)n 　　Receive Data=Inbuffer 　　Mscomm1.Receive=False 　　End Select 　　… 　　End Sub 　　此外， vbservice1.exe在初始化時(shí)，設(shè)置Rthreshold屬性為1，接受緩沖區(qū)受到數(shù)據(jù)時(shí)觸發(fā)Oncomm事件以便接受數(shù)據(jù),然后對(duì)接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。 　　在分析數(shù)據(jù)通訊的準(zhǔn)確性時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，由于外界干擾或電壓波動(dòng)等原因，PC機(jī)和單片機(jī)之間的通訊可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，如接收緩沖區(qū)溢出、網(wǎng)絡(luò)端口超速等。這些都可能引起運(yùn)行錯(cuò)誤。為此，在程序中添加錯(cuò)誤處理子程序。通過通訊控件的OnComm事件可以捕捉和處理錯(cuò)誤，具體在通訊過程中所發(fā)生的通訊錯(cuò)誤信息是CommEvent屬性返回的。當(dāng)CommEvent屬性值發(fā)生改變時(shí)，表明有通訊錯(cuò)誤，就會(huì)產(chǎn)生OnComm事件。同時(shí)，可以利用自動(dòng)引發(fā)OnComm事件的特點(diǎn)在接收過程中加入狀態(tài)顯示碼。這樣可以監(jiān)視通訊線路狀態(tài)，得到單片機(jī)和主機(jī)及單片機(jī)和單片機(jī)之間的通訊進(jìn)程。 4、結(jié)束語 　　本文在項(xiàng)目開發(fā)過程中形成，系統(tǒng)投入運(yùn)行后，效果良好?；诮M態(tài)王與單片機(jī)的通訊系統(tǒng)，具有較高的使用價(jià)值，值得在工業(yè)控制中推廣。