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)

年4月19日北京科技大學(xué)軟件課程設(shè)計(jì)報(bào)告自動(dòng)化專業(yè)文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正。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：年11月13日目錄308861設(shè)計(jì)內(nèi)容 132841.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1265881.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1111962應(yīng)用程序總體分析與設(shè)計(jì) 182.1項(xiàng)目建立 8256142.1.1建立一個(gè)VisualBasic工程 215172.2OPC建立 288772.2.1設(shè)置OPC包裝DLL 2322942.2.2建立一個(gè)OPC對象 2119693應(yīng)用程序各功能模塊分析與設(shè)計(jì) 428923.1界面設(shè)計(jì) 4174833.2服務(wù)器的斷開與鏈接 582853.2.1連接OPC服務(wù)器和建立OPC組 5241043.2.2添加OPC標(biāo)簽 5146463.2.3斷開服務(wù)器 629243.3數(shù)據(jù)讀取與顯示 7185893.3.1棒狀圖顯示 771043.3.2文本框顯示 7203933.4數(shù)據(jù)保存 89343.5實(shí)時(shí)曲線繪制 8126574程序測試 10245674.1測試過程 10115584.2測試結(jié)果 10312405程序文檔 12312345.1使用說明 12313335.2程序清單 1270946總結(jié) 1797356.1問題與解決 17315456.2感想與致謝 1788007參考文獻(xiàn) 181設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕?jīng)過實(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。并對微軟的DCOM有一定的了解，要求經(jīng)過合適的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語言編寫出一個(gè)簡單的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。2）配置DCOM，使客戶端能夠能過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)經(jīng)過棒柱和文本框顯示，并能夠保存數(shù)據(jù)便于查找，同時(shí)應(yīng)用了Picture控件對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化趨勢分析。2.1項(xiàng)目建立2.1.1建立一個(gè)VisualBasic工程1）啟動(dòng)VisualBasic,新建一個(gè)VisualBasic工程。選擇[StandardEXE]作為新建工程的類型。圖2.1VisualBasic工程的建立2.2OPC建立2.2.1設(shè)置OPC包裝DLL對OPC包裝DLL進(jìn)行注冊：從VisualBasic菜單里選擇[Project]-[References]。在[AvailableReferences]表示中，選擇[OPCAutomation2.0]。圖2.2引用的設(shè)置2.2.2建立一個(gè)OPC對象在VisualBasic里，是以對象的單位對OPC服務(wù)器進(jìn)行訪問。OPC自動(dòng)化接口是由以下四種對象所定義。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2.3OPC對象變量的聲明其中，部分變量聲明意義見表所示。表2.1OPC對象變量的聲明變量名說明objServerOPCServer對象，用于連接OPC服務(wù)器。objGroupsOPCGroups對象，用于添加OPC組的OPC組集合objTestGrpOPCGroup對象，演示用的OPC組。objItemsOPCItems對象，用于添加OPC標(biāo)簽的OPC標(biāo)簽集合。lServerHandles()長整型的數(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3.1FmMain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對話框(CommonDialog)CommonDialog1圖像(PictureBox)picBar(作為數(shù)組使用，從左開始1～2)標(biāo)簽(Label)lbBar(作為數(shù)組使用。從左開如1～2)文本框(TextBox)dataInfo圖像(Picture)Picture13.2服務(wù)器的斷開與鏈接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)器的對象，然后調(diào)用OPC服務(wù)器對象的“Connect”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SubConnect(strProgIDAsString,OptionalstrNodeAsString)IfobjServerIsNothingThen'建立一個(gè)OPC服務(wù)器對象SetobjServer=NewOPCServerEndIfIfobjServer.ServerState=OPCDisconnectedThen'連接OPC服務(wù)器objServer.ConnectstrProgID,strNodeEndIfIfobjGroupsIsNothingThen'建立一個(gè)OPC組集合SetobjGroups=objServer.OPCGroupsEndIfIfobjTestGrpIsNothingThen'添加一個(gè)OPC組SetobjTestGrp=objGroups.Add("TestGrp")EndIfEndSub3.2.2添加OPC標(biāo)簽對OPC服務(wù)器進(jìn)行訪問前，必須先在OPC組里添加要訪問的OPC標(biāo)簽。AddItem子程序如下：‘添加OPC標(biāo)簽SubAddItem()DimstrItemIDs(8)AsStringDimlClientHandles(2)AsLongDimlErrors()AsLongDimIAsIntegerIfobjTestGrpIsNothingThenExitSubEndIfIfNotobjItemsIsNothingThenIfobjItems.Count>0ThenExitSubEndIfEndIf'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SetobjItems=objTestGrp.OPCItems'生成標(biāo)簽的項(xiàng)標(biāo)識(shí)符ForI=1To2strItemIDs(I)="TAG"lClientHandles(I)=INext'添加OPC項(xiàng)CallobjItems.AddItems(8,strItemIDs,_lClientHandles,lServerHandles,lErrors)EndSub3.2.3斷開服務(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。如果這樣的問題重復(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)重問題。Disconnect子程序如下：'斷開OPC服務(wù)器SubDisconnect()DimlErrors()AsLongIfNotobjItemsIsNothingThenIfobjItems.Count>0Then'清除OPC項(xiàng)objItems.Remove2,lServerHandles,lErrorsEndIfSetobjItems=NothingEndIfIfNotobjTestGrpIsNothingThen'清除OPC組objGroups.Remove"TestGrp"SetobjTestGrp=NothingEndIfIfNotobjGroupsIsNothingThenSetobjGroups=NothingEndIfIfNotobjServerIsNothingThenIfobjServer.ServerState<>OPCDisconnectedThen'斷開OPC服務(wù)器.objServer.DisconnectEndIfSetobjServer=NothingEndIfEndSub3.3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1S讀取服務(wù)器端的數(shù)據(jù)，同時(shí)對棒柱的顯示進(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，對不同范圍的數(shù)值顯示采用了不同的顏色。當(dāng)數(shù)值過低或者過高時(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：SyncReadOPCCache,vtItemValues,lErrors'棒圖的表示ForI=1To2'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=strBufdataTemp(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IfvtItemValues(I)<tHoldValue1ThenpicBar(I).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,nHeight),RGB(0,0,255),BFElseIfvtItemValues(I)<tHoldValue2ThenpicBar(I).Line(0,nHeight-tHoldValue1/100*nHeight)-(nWidth,nHeight),RGB(0,225,0),BFpicBar(I).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,(1-tHoldValue1/100)*nHeight),RGB(225,225,0),BFElsepicBar(I).Line(0,nHeight-tHoldValue1/100*nHeight)-(nWidth,nHeight),RGB(0,225,0),BFpicBar(I).Line(0,nHeight-tHoldValue2/100*nHeight)-(nWidth,(1-tHoldValue1/100)*nHeight),RGB(225,225,0),BFpicBar(I).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,(1-tHoldValue2/100)*nHeight),RGB(255,0,0),BFEndIfEndIfIfI=1Theny(num1)=vtItemValues(I)num1=num1+1Elsez(num2)=vtItemValues(I)num2=num2+1EndIfNextEndSub3.3.2文本框顯示程序代碼如下：PrivateSubdataUpdate_Timer()IfSaveFlagThen'保存數(shù)據(jù)結(jié)束后清除原來的數(shù)據(jù)dataInfo.Text=Year(Now())&Month(Now())&Day(Now())&""&Hour(Now())&":"&Minute(Now())&":"&Second(Now())&""&"反應(yīng)罐溫度："&dataTemp(1)&""&"反應(yīng)罐液位："&dataTemp(2)&Chr(13)&Chr(10)SaveFlag=FalseElsedataInfo.Text=dataInfo.Text&Year(Now())&Month(Now())&Day(Now())&""&Hour(Now())&":"&Minute(Now())&":"&Second(Now())&""&"反應(yīng)罐溫度："&dataTemp(1)&""&"反應(yīng)罐液位："&dataTemp(2)&Chr(13)&Chr(10)EndIfEndSub3.4數(shù)據(jù)保存此處定義bool型的SaveFlag為保存標(biāo)志，在保存時(shí)停止對新的數(shù)據(jù)的接收。主要用到CommonDialog控件。該控件可用于創(chuàng)立“文件打開”、“文件保存”、“文件打印”、“顏色設(shè)置”、“字體設(shè)置”、“幫助”6種對話框。程序代碼如下所示：PrivateSubBtnSave_Click()TmUpdate.Enabled=FalsedataUpdate.Enabled=FalseCommonDialog1.DialogTitle="另存為"CommonDialog1.DefaultExt="txt"CommonDialog1.ShowSaveIfLen(CommonDialog1.FileName)>0ThenOpenCommonDialog1.FileNameForOutputAs#1Print#1,dataInfo.TextClose#1SaveFlag=TrueEndIfEndSub3.5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，能更直觀地比對數(shù)據(jù)的變化。圖3.2Picture設(shè)置部分程序代碼如下所示：Picture1.ClsIfCheck1.Value=0ThenIfcol<201ThenForu=1To2Forj=colTocolX=jY=vtItemValues(u)px(j,u)=Xpy(j,u)=YNextjNextucol=col+1pl=pl+1ElseFors=1To2Fort=1To199px(t,s)=tpy(t,s)=py(t+1,s)Nexttpy(200,s)=vtItemValues(s)NextsEndIfElsecol=colEndIfIfpl>=2ThenForw=1To2Picture1.PSet(px(1,w),py(1,w))Forj=2TocolPicture1.Line-(px(j-1,w),py(j-1,w)),QBColor(w*2)NextjNextwEndIf'畫兩條警戒線Picture1.DrawWidth=2Picture1.Line(0,150)-(200,150),vbRedPicture1.Line(0,600)-(200,600),vbBlue'指示警戒值，警戒值以上改變顯示顏色I(xiàn)flbBar(1).Caption>150OrlbBar(2).Caption>600ThenLabel7.Caption="出現(xiàn)異常！"ElseLabel7.Caption="正在觀測！"EndIfIflbBar(1).Caption>150ThenText2.Text="溫度過高！"picBar(1).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,nHeight),_RGB(255,0,0),BFEndIfIflbBar(1).Caption<150ThenText2.Text="溫度平穩(wěn)！"picBar(1).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,nHeight),_RGB(0,255,0),BFEndIfIflbBar(2).Caption>600ThenText1.Text="液面過高！"picBar(2).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,nHeight),_RGB(255,0,0),BF4程序測試4.1測試過程運(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。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測試結(jié)果從測試結(jié)果上看，整個(gè)程序沒有bug，各個(gè)功能正常。從繪圖的結(jié)果能夠看出從服務(wù)器傳來的數(shù)據(jù)是按正弦規(guī)律變化的。圖4.1程序測試圖一圖4.2程序測試圖二圖4.3保存數(shù)據(jù)5程序文檔5.1使用說明（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，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1s。（3）保存數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“保存”按鈕，會(huì)彈出對話框，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OptionBase1OptionExplicitDimWithEventsobjServerAsOPCServerDimobjGroupsAsOPCGroupsDimobjTestGrpAsOPCGroupDimobjItemsAsOPCItemsDimlServerHandles()AsLongDimpx(200,2)AsSingle,py(200,2)AsSingleDimcolAsIntegerDimplAsIntegerDimdataTemp(2)AsStringDimDrawFlagAsBooleanDimSaveFlagAsBooleanSubConnect(strProgIDAsString,OptionalstrNodeAsString)IfobjServerIsNothingThen'建立一個(gè)OPC服務(wù)器對象SetobjServer=NewOPCServerEndIfIfobjServer.ServerState=OPCDisconnectedThen'連接OPC服務(wù)器objServer.ConnectstrProgID,strNodeEndIfIfobjGroupsIsNothingThen'建立一個(gè)OPC組集合SetobjGroups=objServer.OPCGroupsEndIfIfobjTestGrpIsNothingThen'添加一個(gè)OPC組SetobjTestGrp=objGroups.Add("TestGrp")EndIfEndSubSubAddItem()DimstrItemIDs(2)AsStringDimlClientHandles(2)AsLongDimlErrors()AsLongDimIAsIntegerIfobjTestGrpIsNothingThenExitSubEndIfIfNotobjItemsIsNothingThenIfobjItems.Count>0ThenExitSubEndIfEndIf'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SetobjItems=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)=1lClientHandles(2)=2'添加OPC項(xiàng)CallobjItems.AddItems(2,strItemIDs,_lClientHandles,lServerHandles,lErrors)EndSubSubDisconnect()DimlErrors()AsLongIfNotobjItemsIsNothingThenIfobjItems.Count>0Then'清除OPC項(xiàng)objItems.Remove2,lServerHandles,lErrorsEndIfSetobjItems=NothingEndIfIfNotobjTestGrpIsNothingThen'清除OPC組objGroups.Remove"TestGrp"SetobjTestGrp=NothingEndIfIfNotobjGroupsIsNothingThenSetobjGroups=NothingEndIfIfNotobjServerIsNothingThenIfobjServer.ServerState<>OPCDisconnectedThen'斷開OPC服務(wù)器.objServer.DisconnectEndIfSetobjServer=NothingEndIfEndSubPrivateSubbtnConnect_Click()'調(diào)用Connect子程序CallConnect("kingview.view.1")Label7.Caption="與服務(wù)器連接成功！"EndSubPrivateSubbtnAddItem_Click()'調(diào)用AddItem子程序CallAddItemIfNotobjTestGrpIsNothingThenIfobjTestGrp.OPCItems.Count>0Then'啟動(dòng)定時(shí)器tmUpdate.Enabled=TruedataUpdate.Enabled=TrueElseEndIfEndIfEndSubPrivateSubbtnQuit_Click()'卸載窗體UnloadfmMainEndSubPrivateSubForm_Unload(CancelAsInteger)'調(diào)用Disconnect子程序CallDisconnectEndSubPrivateSubtmUpdate_Timer()DimvtItemValues()AsVariantDimlErrors()AsLongDimstrBufAsStringDimnWidthAsIntegerDimnHeightAsIntegerDimnDrawHeightAsIntegerDimsglScaleAsSingleDimIAsInteger,uAsInteger,jAsInteger,sAsInteger,tAsInteger,wAsIntegerDimXAsSingle,YAsSingle'同期讀取SyncReadOPCCache,vtItemValues,lErrors'棒圖的表示ForI=1To2'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=strBufdataTemp(I)=strBuf'計(jì)算棒的寬和高nWidth=picBar(I).ScaleWidthnHeight=picBar(I).ScaleHeightsglScale=vtItemValues(I)/700nDrawHeight=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),BFNext'曲線繪制Picture1.ClsIfCheck1.Value=0ThenIfcol<201ThenForu=1To2Forj=colTocolX=jY=vtItemValues(u)px(j,u)=Xpy(j,u)=YNextjNextucol=col+1pl=pl+1ElseFors=1To2Fort=1To199px(t,s)=tpy(t,s)=py(t+1,s)Nexttpy(200,s)=vtItemValues(s)NextsEndIfElsecol=colEndIfIfpl>=2ThenForw=1To2Picture1.PSet(px(1,w),py(1,w))Forj=2TocolPicture1.Line-(px(j-1,w),py(j-1,w)),QBColor(w*2)NextjNextwEndIf'畫兩條警戒線Picture1.DrawWidth=2Picture1.Line(0,150)-(200,150),vbRedPicture1.Line(0,600)-(200,600),vbBlue'指示警戒值，警戒值以上改變顯示顏色I(xiàn)flbBar(1).Caption>150OrlbBar(2).Caption>600ThenLabel7.Caption="出現(xiàn)異常！"ElseLabel7.Caption="正在觀測！"EndIfIflbBar(1).Caption>150ThenText2.Text="溫度過高！"picBar(1).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,nHeight),_RGB(255,0,0),BFEndIfIflbBar(1).Caption<150ThenText2.Text="溫度平穩(wěn)！"picBar(1).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,nHeight),_RGB(0,255,0),BFEndIfIflbBar(2).Caption>600ThenText1.Text="液面過高！"picBar(2).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,nHeight),_RGB(255,0,0),BFEndIfIflbBar(2).Caption<600ThenText1.Text="液面平穩(wěn)！"picBar(2).Line(0,nHeight-nDrawHeight)-(nWidth,nHeight),_RGB(0,255,0),BFEndIfEndSubSubSyncRead(nSourceAsInteger,ByRefvtItemValues()AsVariant,_ByReflErrors()AsLong)DimlServerHandlesTemp(2)AsLongDimjAsIntegerIfobjTestGrpIsNothingThenExitSubEndIfIfobjTestGrp.OPCItems.Count>0Then'同期讀取objTestGrp.SyncReadnSource,2,lServerHandles,_vtItemValues,lErrorsEndIfEndSubPrivateSubForm_Load()tmUpdate.Enabled=FalsetmUpdate.Interval=100dataUpdate.Enabled=FalsedataUpdate.Interval=1000'初始化時(shí)間變量col=1pl=0'調(diào)用時(shí)間函數(shù)，顯示時(shí)間Calldate1'初始化坐標(biāo)范圍Picture1.Scale(0,750)-(200,