北京科技大學(xué)軟件課程設(shè)計(jì)報(bào)告-自動(dòng)化專業(yè)-供參考

1、北京科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（軟件設(shè)計(jì)）報(bào)告班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 同組同學(xué)： 指導(dǎo)教師： 曾 慧 日 期： 2014 年 11 月 13 日目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc30886 1設(shè)計(jì)內(nèi)容 PAGEREF _Toc30886 1 HYPERLINK l _Toc3284 1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?PAGEREF _Toc3284 1 HYPERLINK l _Toc26588 1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 PAGEREF _Toc26588 1 HYPERLINK l _Toc11196 2應(yīng)用程序總體分析與設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc11196 1 HYPERLINK

2、 l _Toc20008 2.1項(xiàng)目建立 PAGEREF _Toc20008 2 HYPERLINK l _Toc5614 2.1.1建立一個(gè)Visual Basic工程 PAGEREF _Toc5614 2 HYPERLINK l _Toc1517 2.2 OPC建立 PAGEREF _Toc1517 2 HYPERLINK l _Toc8877 2.2.1設(shè)置OPC包裝DLL PAGEREF _Toc8877 2 HYPERLINK l _Toc32294 2.2.2建立一個(gè)OPC對(duì)象 PAGEREF _Toc32294 2 HYPERLINK l _Toc11969 3應(yīng)用程序各功能模塊

3、分析與設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc11969 4 HYPERLINK l _Toc2892 3.1界面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc2892 4 HYPERLINK l _Toc17483 3.2服務(wù)器的斷開(kāi)與鏈接 PAGEREF _Toc17483 5 HYPERLINK l _Toc8285 3.2.1連接OPC服務(wù)器和建立OPC組 PAGEREF _Toc8285 5 HYPERLINK l _Toc24104 3.2.2添加OPC標(biāo)簽 PAGEREF _Toc24104 5 HYPERLINK l _Toc14646 3.2.3斷開(kāi)服務(wù)器 PAGEREF _Toc14646 6 HY

4、PERLINK l _Toc2924 3.3數(shù)據(jù)讀取與顯示 PAGEREF _Toc2924 7 HYPERLINK l _Toc18589 3.3.1棒狀圖顯示 PAGEREF _Toc18589 7 HYPERLINK l _Toc7104 3.3.2文本框顯示 PAGEREF _Toc7104 7 HYPERLINK l _Toc20393 3.4數(shù)據(jù)保存 PAGEREF _Toc20393 8 HYPERLINK l _Toc934 3.5實(shí)時(shí)曲線繪制 PAGEREF _Toc934 8 HYPERLINK l _Toc12657 4程序測(cè)試 PAGEREF _Toc12657 10

5、HYPERLINK l _Toc24567 4.1測(cè)試過(guò)程 PAGEREF _Toc24567 10 HYPERLINK l _Toc11558 4.2測(cè)試結(jié)果 PAGEREF _Toc11558 10 HYPERLINK l _Toc31240 5程序文檔 PAGEREF _Toc31240 12 HYPERLINK l _Toc31234 5.1使用說(shuō)明 PAGEREF _Toc31234 12 HYPERLINK l _Toc31333 5.2程序清單 PAGEREF _Toc31333 12 HYPERLINK l _Toc7094 6總結(jié) PAGEREF _Toc7094 17 HY

6、PERLINK l _Toc9735 6.1問(wèn)題與解決 PAGEREF _Toc9735 17 HYPERLINK l _Toc31545 6.2感想與致謝 PAGEREF _Toc31545 17 HYPERLINK l _Toc8800 7參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc8800 181設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)際操作進(jìn)一步了解OPC的各種概念，掌握OPC客戶端的編寫方法。并對(duì)微軟的DCOM有一定的了解，要求通過(guò)合適的DCOM配置，使客戶端能夠讀取網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）利用VB語(yǔ)言編寫出一個(gè)簡(jiǎn)單的OPC客戶端程序，要求這個(gè)客戶端能夠讀取服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，并顯示出來(lái)。2）

7、配置DCOM，使客戶端能夠能過(guò)DCOM讀取另一臺(tái)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。2應(yīng)用程序總體分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用程序與OPC服務(wù)器進(jìn)行連接并讀取服務(wù)器端的數(shù)據(jù)，同時(shí)把讀取到的數(shù)據(jù)通過(guò)棒柱和文本框顯示，并可以保存數(shù)據(jù)便于查找，同時(shí)應(yīng)用了Picture控件對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)分析。2.1項(xiàng)目建立2.1.1建立一個(gè)Visual Basic工程1）啟動(dòng)Visual Basic,新建一個(gè)Visual Basic工程。選擇Standard EXE作為新建工程的類型。圖2.1 Visual Basic 工程的建立2.2 OPC建立2.2.1設(shè)置OPC包裝DLL對(duì)OPC包裝DLL進(jìn)行注冊(cè)：從Visual Basic菜單里選擇Pro

8、ject-References。在Available References表示中，選擇 OPC Automation 2.0。圖2.2 引用的設(shè)置2.2.2建立一個(gè)OPC對(duì)象在Visual Basic里，是以對(duì)象的單位對(duì)OPC服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)。OPC自動(dòng)化接口是由以下四種對(duì)象所定義。OPC服務(wù)器OPC組（OPC組集合）OPC標(biāo)簽（OPC標(biāo)簽集合）OPC瀏覽器變量聲明圖2.3 OPC對(duì)象變量的聲明其中，部分變量聲明意義見(jiàn)表所示。表2.1 OPC對(duì)象變量的聲明變量名說(shuō)明objServerOPCServer對(duì)象，用于連接OPC服務(wù)器。objGroupsOPCGroups對(duì)象，用于添加OPC組的OPC組

9、集合objTestGrpOPCGroup對(duì)象，演示用的OPC組。objItemsOPCItems對(duì)象，用于添加OPC標(biāo)簽的OPC標(biāo)簽集合。lServerHandles()長(zhǎng)整型的數(shù)組，用于保存OPC標(biāo)簽的服務(wù)器句柄。3應(yīng)用程序各功能模塊分析與設(shè)計(jì)3.1界面設(shè)計(jì)圖3.1界面效果圖窗體中所使用的控件種類如表3.1所示。表3.1 FmMain的控件控件名稱窗體(Form)FmMain命令按鈕(CommandButton)BtnConnect命令按鈕(CommandButton)BtnAddItem命令按鈕(CommandButton)BtnQuit命令按鈕(CommandButton)BtnSave

10、命令按鈕(CommandButton)BtnStop命令按鈕(CommandButton)Btndraw定時(shí)器(Timer)tmUpdate定時(shí)器(Timer)dataUpdate對(duì)話框(CommonDialog)CommonDialog1圖像(PictureBox)picBar(作為數(shù)組使用，從左開(kāi)始12)標(biāo)簽(Label)lbBar(作為數(shù)組使用。從左開(kāi)如12)文本框(TextBox)dataInfo圖像(Picture)Picture13.2服務(wù)器的斷開(kāi)與鏈接3.2.1連接OPC服務(wù)器和建立OPC組這里用“NEW”關(guān)鍵詞生成OPC服務(wù)器的對(duì)象，然后調(diào)用OPC服務(wù)器對(duì)象的“Connect”

11、方法，和OPC服務(wù)器連接。Connect子程序如下：連接OPC服務(wù)器和建立OPC組Sub Connect(strProgID As String, Optional strNode As String) If objServer Is Nothing Then 建立一個(gè)OPC服務(wù)器對(duì)象 Set objServer = New OPCServer End If If objServer.ServerState = OPCDisconnected Then 連接OPC服務(wù)器 objServer.Connect strProgID, strNode End If If objGroups Is No

12、thing Then 建立一個(gè)OPC組集合 Set objGroups = objServer.OPCGroups End If If objTestGrp Is Nothing Then 添加一個(gè)OPC組 Set objTestGrp = objGroups.Add(TestGrp) End IfEnd Sub3.2.2添加OPC標(biāo)簽對(duì)OPC服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)前，必須先在OPC組里添加要訪問(wèn)的OPC標(biāo)簽。AddItem子程序如下： 添加OPC標(biāo)簽Sub AddItem() Dim strItemIDs(8) As String Dim lClientHandles(2) As Long Dim

13、lErrors() As Long Dim I As Integer If objTestGrp Is Nothing Then Exit Sub End If If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then Exit Sub End If End If 設(shè)置組活動(dòng)狀態(tài) objTestGrp.IsActive = True 取消組非同期通知 objTestGrp.IsSubscribed = False 建立OPC項(xiàng)集合 Set objItems = objTestGrp.OPCItems 生成標(biāo)簽的項(xiàng)標(biāo)識(shí)符 For I = 1

14、 To 2 strItemIDs(I) = TAG lClientHandles(I) = I Next 添加OPC項(xiàng) Call objItems.AddItems(8, strItemIDs, _ lClientHandles, lServerHandles, lErrors)End Sub3.2.3斷開(kāi)服務(wù)器連接著OPC服務(wù)器的OPC應(yīng)用程序，在退出前必須斷開(kāi)和OPC服務(wù)器的連接。因?yàn)镺PC服務(wù)器并不知道OPC應(yīng)用程序的退出，如果不先斷開(kāi)連接，那么OPC服務(wù)器使用的計(jì)算機(jī)資源就不被釋放。如果這樣的問(wèn)題反復(fù)發(fā)生，久而久之，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)可能會(huì)使計(jì)算機(jī)資源漸漸枯竭從而發(fā)生嚴(yán)重問(wèn)題。Di

15、sconnect子程序如下：斷開(kāi)OPC服務(wù)器Sub Disconnect()Dim lErrors() As Long If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then 清除OPC項(xiàng) objItems.Remove 2, lServerHandles, lErrors End If Set objItems = Nothing End If If Not objTestGrp Is Nothing Then 清除OPC組 objGroups.Remove TestGrp Set objTestGrp = Nothing End I

16、f If Not objGroups Is Nothing Then Set objGroups = Nothing End If If Not objServer Is Nothing Then If objServer.ServerState OPCDisconnected Then 斷開(kāi)OPC服務(wù)器. objServer.Disconnect End If Set objServer = Nothing End IfEnd Sub3.3數(shù)據(jù)讀取與顯示客戶端使用2個(gè)定時(shí)器TmUpdate和dataUpdate，定時(shí)為1S。在TmUpdate事件中調(diào)用同步讀取數(shù)據(jù)函數(shù)SyncRead，每隔1

17、S讀取服務(wù)器端的數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)棒柱的顯示進(jìn)行刷新。在定時(shí)器dataUpdate事件中讀取系統(tǒng)時(shí)間并不斷刷新TextBox的內(nèi)容，顯示當(dāng)前的時(shí)間和數(shù)據(jù)。3.3.1棒狀圖顯示為了是顯示更加人性化，對(duì)不同范圍的數(shù)值顯示采用了不同的顏色。當(dāng)數(shù)值過(guò)低或者過(guò)高時(shí)分別顯示深藍(lán)色和紅色以示警告。中間值顯示綠色和橙黃色。程序代碼如下所示：SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors 棒圖的表示For I = 1 To 2 數(shù)據(jù)的格式化strBuf = Format(vtItemValues(I), #.000) 表示數(shù)據(jù)字符串lbBar(I).Caption = strBufd

18、ataTemp(I) = strBuf 計(jì)算棒的寬和高nWidth = picBar(I).ScaleWidthnHeight = picBar(I).ScaleHeightsglScale = vtItemValues(I) / 100nDrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 清除現(xiàn)棒圖 picBar(I).Cls 繪制棒圖 If vtItemValues(I) tHoldValue1 Then picBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(0, 0, 255), BF E

19、lse If vtItemValues(I) 0 Then Open CommonDialog1.FileName For Output As #1 Print #1, dataInfo.Text Close #1 SaveFlag = True End IfEnd Sub3.5實(shí)時(shí)曲線繪制Picture是功能強(qiáng)大坐標(biāo)圖繪制軟件，本次設(shè)計(jì)中采用VB中Picture控件進(jìn)行實(shí)時(shí)曲線繪制。在設(shè)計(jì)時(shí)添加2個(gè)系列曲線，代表兩個(gè)通道，即溫度和液位與時(shí)間的關(guān)系。并在圖中繪出兩條警戒線，能更直觀地比對(duì)數(shù)據(jù)的變化。 圖3.2Picture設(shè)置部分程序代碼如下所示：Picture1.ClsIf Check1.V

20、alue = 0 Then If col = 2 Then For w = 1 To 2 Picture1.PSet (px(1, w), py(1, w) For j = 2 To colPicture1.Line -(px(j - 1, w), py(j - 1, w), QBColor(w * 2)Next jNext w End If 畫兩條警戒線 Picture1.DrawWidth = 2 Picture1.Line (0, 150)-(200, 150), vbRed Picture1.Line (0, 600)-(200, 600), vbBlue 指示警戒值，警戒值以上改變顯

21、示顏色I(xiàn)f lbBar(1).Caption 150 Or lbBar(2).Caption 600 Then Label7.Caption = 出現(xiàn)異常！ Else Label7.Caption = 正在觀測(cè)！ End If If lbBar(1).Caption 150 Then Text2.Text = 溫度過(guò)高！ picBar(1).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF End If If lbBar(1).Caption 600 ThenText1.Text = 液面過(guò)高！pic

22、Bar(2).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF4程序測(cè)試4.1測(cè)試過(guò)程運(yùn)行程序后，先單擊“連接”按鈕，保證客戶端連接上組態(tài)王數(shù)據(jù)庫(kù)。然后單擊“加載”按鈕，觀察數(shù)據(jù)時(shí)候正常顯示，棒柱的數(shù)據(jù)和顏色是否正常，文本框內(nèi)的時(shí)間和數(shù)據(jù)是否正常以及看是否能實(shí)時(shí)顯示曲線。單擊“保存數(shù)據(jù)”按鈕，彈出對(duì)話框，選擇路徑，填寫文件名后保存數(shù)據(jù)。最后單擊“退出”按鈕，看成否正常退出程序。運(yùn)行程序，注意將bin文件夾放到工程下。4.2測(cè)試結(jié)果從測(cè)試結(jié)果上看，整個(gè)程序沒(méi)有bug，各個(gè)功能正常。從繪圖的結(jié)果可以看出從

23、服務(wù)器傳來(lái)的數(shù)據(jù)是按正弦規(guī)律變化的。圖4.1程序測(cè)試圖一圖4.2程序測(cè)試圖二 圖4.3保存數(shù)據(jù)5程序文檔5.1使用說(shuō)明（1）運(yùn)行程序，連接成功后，啟動(dòng)，此時(shí)棒狀圖以及文本框內(nèi)就會(huì)顯示反應(yīng)罐溫度和反應(yīng)罐液位的值。（2）當(dāng)數(shù)據(jù)積累到一定程度之后，點(diǎn)擊“繪圖”按鈕，應(yīng)罐溫度和反應(yīng)罐液位數(shù)值變化曲線就會(huì)顯示出來(lái)，每點(diǎn)擊一次，就會(huì)刷新一次。從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。程序中數(shù)據(jù)刷新為1s，因此在點(diǎn)擊“繪圖”按鈕時(shí)頻率最好不要超過(guò)1s。（3）保存數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“保存”按鈕，會(huì)彈出對(duì)話框，輸入響應(yīng)的文件名保存便可。保存數(shù)據(jù)后，所有歷史數(shù)據(jù)會(huì)被清空。5.2程序清單Option Base 1Option Explic

24、itDim WithEvents objServer As OPCServerDim objGroups As OPCGroupsDim objTestGrp As OPCGroupDim objItems As OPCItemsDim lServerHandles() As LongDim px(200, 2) As Single, py(200, 2) As SingleDim col As IntegerDim pl As IntegerDim dataTemp(2) As StringDim DrawFlag As BooleanDim SaveFlag As Boolean Sub

25、Connect(strProgID As String, Optional strNode As String) If objServer Is Nothing Then 建立一個(gè)OPC服務(wù)器對(duì)象 Set objServer = New OPCServer End If If objServer.ServerState = OPCDisconnected Then 連接OPC服務(wù)器 objServer.Connect strProgID, strNode End If If objGroups Is Nothing Then 建立一個(gè)OPC組集合 Set objGroups = objServ

26、er.OPCGroups End If If objTestGrp Is Nothing Then 添加一個(gè)OPC組 Set objTestGrp = objGroups.Add(TestGrp) End If End SubSub AddItem() Dim strItemIDs(2) As String Dim lClientHandles(2) As Long Dim lErrors() As Long Dim I As Integer If objTestGrp Is Nothing Then Exit Sub End If If Not objItems Is Nothing The

27、n If objItems.Count 0 Then Exit Sub End If End If 設(shè)置組活動(dòng)狀態(tài) objTestGrp.IsActive = True 取消組非同期通知 objTestGrp.IsSubscribed = False 建立OPC項(xiàng)集合 Set objItems = objTestGrp.OPCItems 生成標(biāo)簽的項(xiàng)標(biāo)識(shí)符 strItemIDs(1) = 反應(yīng)罐溫度.Value strItemIDs(2) = 反應(yīng)罐液位.Value lClientHandles(1) = 1 lClientHandles(2) = 2 添加OPC項(xiàng) Call objItems

28、.AddItems(2, strItemIDs, _ lClientHandles, lServerHandles, lErrors)End SubSub Disconnect()Dim lErrors() As Long If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then 清除OPC項(xiàng) objItems.Remove 2, lServerHandles, lErrors End If Set objItems = Nothing End If If Not objTestGrp Is Nothing Then 清除OPC組 obj

29、Groups.Remove TestGrp Set objTestGrp = Nothing End If If Not objGroups Is Nothing Then Set objGroups = Nothing End If If Not objServer Is Nothing Then If objServer.ServerState OPCDisconnected Then 斷開(kāi)OPC服務(wù)器. objServer.Disconnect End If Set objServer = Nothing End If End SubPrivate Sub btnConnect_Clic

30、k() 調(diào)用Connect子程序 Call Connect(kingview.view.1)Label7.Caption = 與服務(wù)器連接成功！End SubPrivate Sub btnAddItem_Click() 調(diào)用AddItem子程序 Call AddItem If Not objTestGrp Is Nothing Then If objTestGrp.OPCItems.Count 0 Then 啟動(dòng)定時(shí)器 tmUpdate.Enabled = True dataUpdate.Enabled = True Else End If End If End SubPrivate Sub

31、btnQuit_Click() 卸載窗體 Unload fmMainEnd SubPrivate Sub Form_Unload(Cancel As Integer) 調(diào)用Disconnect子程序 Call DisconnectEnd SubPrivate Sub tmUpdate_Timer() Dim vtItemValues() As Variant Dim lErrors() As Long Dim strBuf As String Dim nWidth As Integer Dim nHeight As Integer Dim nDrawHeight As Integer Dim

32、sglScale As Single Dim I As Integer, u As Integer, j As Integer, s As Integer, t As Integer, w As Integer Dim X As Single, Y As Single 同期讀取 SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors 棒圖的表示 For I = 1 To 2 數(shù)據(jù)的格式化 strBuf = Format(vtItemValues(I), #.000) 表示數(shù)據(jù)字符串 lbBar(I).Caption = strBuf dataTemp(I) = str

33、Buf 計(jì)算棒的寬和高 nWidth = picBar(I).ScaleWidth nHeight = picBar(I).ScaleHeight sglScale = vtItemValues(I) / 700 nDrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 清除現(xiàn)棒圖 picBar(I).Cls 繪制棒圖 picBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF Next曲線繪制Picture1.ClsIf Check1.Value = 0 Then If

34、 col = 2 Then For w = 1 To 2 Picture1.PSet (px(1, w), py(1, w) For j = 2 To colPicture1.Line -(px(j - 1, w), py(j - 1, w), QBColor(w * 2)Next jNext w End If 畫兩條警戒線 Picture1.DrawWidth = 2 Picture1.Line (0, 150)-(200, 150), vbRed Picture1.Line (0, 600)-(200, 600), vbBlue 指示警戒值，警戒值以上改變顯示顏色I(xiàn)f lbBar(1).C

35、aption 150 Or lbBar(2).Caption 600 Then Label7.Caption = 出現(xiàn)異常！ Else Label7.Caption = 正在觀測(cè)！ End If If lbBar(1).Caption 150 Then Text2.Text = 溫度過(guò)高！ picBar(1).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF End If If lbBar(1).Caption 600 ThenText1.Text = 液面過(guò)高！picBar(2).Line (0,

36、nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BFEnd IfIf lbBar(2).Caption 0 Then 同期讀取 objTestGrp.SyncRead nSource, 2, lServerHandles, _ vtItemValues, lErrorsEnd IfEnd SubPrivate Sub Form_Load() tmUpdate.Enabled = False tmUpdate.Interval = 100 dataUpdate.Enabled = False dataUpdate.Inter

37、val = 1000 初始化時(shí)間變量 col = 1 pl = 0 調(diào)用時(shí)間函數(shù)，顯示時(shí)間 Call date1初始化坐標(biāo)范圍 Picture1.Scale (0, 750)-(200, 0) End Sub調(diào)用系統(tǒng)時(shí)間子函數(shù)Sub date1() Label3.Caption = Trim(Str(Year(Date) + 年 + Trim(Str(Month(Date) + 月 + Trim(Str(Day(Date) + 日 Label4.Caption = 現(xiàn)在時(shí)間: + Trim(Str(Hour(Time) + 時(shí) + Trim(Str(Minute(Time) + 分 + Trim(Str(Second(Time) + 秒 End Sub保存數(shù)據(jù)事件處理Private Sub BtnSave_Click() tmUpdate.E