北京科技大学软件课程设计报告-自动化专业

1、-. z.科技大学课程设计软件设计报告班 级：姓 名：学 号：同组同学：指导教师： 曾 慧 日 期： 2014 年 11 月 13 日-. z.目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc30886 1设计内容 PAGEREF _Toc30886 1 HYPERLINK l _Toc3284 1.1实验目的 PAGEREF _Toc3284 1 HYPERLINK l _Toc26588 1.2实验内容 PAGEREF _Toc26588 1 HYPERLINK l _Toc11196 2应用程序总体分析与设计 PAGEREF _Toc11196 1 HYPERLIN

2、K l _Toc20008 2.1工程建立 PAGEREF _Toc20008 2 HYPERLINK l _Toc5614 建立一个Visual Basic工程 PAGEREF _Toc5614 2 HYPERLINK l _Toc1517 2.2 OPC建立 PAGEREF _Toc1517 2 HYPERLINK l _Toc8877 2.2.1设置OPC包装DLL PAGEREF _Toc8877 2 HYPERLINK l _Toc32294 2.2.2建立一个OPC对象 PAGEREF _Toc32294 2 HYPERLINK l _Toc11969 3应用程序各功能模块分析与设

3、计 PAGEREF _Toc11969 4 HYPERLINK l _Toc2892 3.1界面设计 PAGEREF _Toc2892 4 HYPERLINK l _Toc17483 3.2效劳器的断开与 PAGEREF _Toc17483 5 HYPERLINK l _Toc82853.2.1连接OPC效劳器和建立OPC组 PAGEREF _Toc8285 5 HYPERLINK l _Toc24104 添加OPC标签 PAGEREF _Toc24104 5 HYPERLINK l _Toc14646 断开效劳器 PAGEREF _Toc14646 6 HYPERLINK l _Toc292

4、4 3.3数据读取与显示 PAGEREF _Toc2924 7 HYPERLINK l _Toc18589 3.3.1棒状图显示 PAGEREF _Toc18589 7 HYPERLINK l _Toc7104 3.3.2文本框显示 PAGEREF _Toc7104 7 HYPERLINK l _Toc20393 3.4数据保存 PAGEREF _Toc20393 8 HYPERLINK l _Toc934 3.5实时曲线绘制 PAGEREF _Toc934 8 HYPERLINK l _Toc12657 4程序测试 PAGEREF _Toc12657 10 HYPERLINK l _Toc2

5、4567 4.1测试过程 PAGEREF _Toc24567 10 HYPERLINK l _Toc11558 4.2测试结果 PAGEREF _Toc11558 10 HYPERLINK l _Toc31240 5程序文档 PAGEREF _Toc31240 12 HYPERLINK l _Toc31234 5.1使用说明 PAGEREF _Toc31234 12 HYPERLINK l _Toc31333 5.2程序清单 PAGEREF _Toc31333 12 HYPERLINK l _Toc7094 6总结 PAGEREF _Toc7094 17 HYPERLINK l _Toc973

6、5 6.1问题与解决 PAGEREF _Toc9735 17 HYPERLINK l _Toc31545 6.2感想与致谢 PAGEREF _Toc31545 17 HYPERLINK l _Toc88007参考文献 PAGEREF _Toc8800 18-. z.1设计内容1.1实验目的通过实际操作进一步了解OPC的各种概念，掌握OPC客户端的编写方法。并对微软的D有一定的了解，要求通过适宜的D配置，使客户端能够读取网络上效劳器中的数据。1.2实验内容1利用VB语言编写出一个简单的OPC客户端程序，要求这个客户端能够读取效劳器中的数据，并显示出来。2配置D，使客户端能够能过D读取另一台效劳器

7、上的数据。2应用程序总体分析与设计应用程序与OPC效劳器进展连接并读取效劳器端的数据，同时把读取到的数据通过棒柱和文本框显示，并可以保存数据便于查找，同时应用了Picture控件对实时数据变化趋势分析。2.1工程建立建立一个Visual Basic工程1启动Visual Basic,新建一个Visual Basic工程。选择Standard E*E作为新建工程的类型。图2.1 Visual Basic 工程的建立2.2 OPC建立2.2.1设置OPC包装DLL对OPC包装DLL进展注册：从Visual Basic菜单里选择Project-References。在Available Refere

8、nces表示中，选择 OPC Automation 2.0。图2.2 引用的设置2.2.2建立一个OPC对象在Visual Basic里，是以对象的单位对OPC效劳器进展访问。OPC自动化接口是由以下四种对象所定义。OPC效劳器OPC组OPC组集合OPC标签OPC标签集合OPC浏览器变量声明图2.3 OPC对象变量的声明其中，局部变量声明意义见表所示。表2.1 OPC对象变量的声明变量名说明objServerOPCServer对象，用于连接OPC效劳器。objGroupsOPCGroups对象，用于添加OPC组的OPC组集合objTestGrpOPCGroup对象，演示用的OPC组。objIt

9、emsOPCItems对象，用于添加OPC标签的OPC标签集合。lServerHandles()长整型的数组，用于保存OPC标签的效劳器句柄。3应用程序各功能模块分析与设计3.1界面设计图3.1界面效果图窗体中所使用的控件种类如表3.1所示。表3.1FmMain的控件控件名称窗体(Form)FmMain命令按钮(mandButton)BtnConnect命令按钮(mandButton)BtnAddItem命令按钮(mandButton)BtnQuit命令按钮(mandButton)BtnSave命令按钮(mandButton)BtnStop命令按钮(mandButton)Btndraw定时器(

10、Timer)tmUpdate定时器(Timer)dataUpdate对话框(monDialog)monDialog1图像(PictureBo*)picBar(作为数组使用，从左开场12)标签(Label)lbBar(作为数组使用。从左开如12)文本框(Te*tBo*)dataInfo图像(Picture)Picture13.2效劳器的断开与3.2.1连接OPC效劳器和建立OPC组这里用NEW关键词生成OPC效劳器的对象，然后调用OPC效劳器对象的Connect方法，和OPC效劳器连接。Connect子程序如下：连接OPC效劳器和建立OPC组Sub Connect(strProgID As St

11、ring, Optional strNode As String) If objServer Is Nothing Then 建立一个OPC效劳器对象 Set objServer = New OPCServer End If If objServer.ServerState = OPCDisconnected Then 连接OPC效劳器 objServer.Connect strProgID, strNode End If If objGroups Is Nothing Then 建立一个OPC组集合 Set objGroups = objServer.OPCGroups End If If

12、objTestGrp Is Nothing Then 添加一个OPC组 Set objTestGrp = objGroups.Add(TestGrp) End IfEnd Sub添加OPC标签对OPC效劳器进展访问前，必须先在OPC组里添加要访问的OPC标签。AddItem子程序如下： 添加OPC标签Sub AddItem() Dim strItemIDs(8) As String Dim lClientHandles(2) As Long Dim lErrors() As LongDim I As Integer If objTestGrp Is Nothing Then E*it Sub

13、End If If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then E*it Sub End If End If 设置组活动状态 objTestGrp.IsActive = True 取消组非同期通知 objTestGrp.IsSubscribed = False 建立OPC项集合 Set objItems = objTestGrp.OPCItems 生成标签的项标识符 For I = 1 To 2 strItemIDs(I) = TAG lClientHandles(I) = I Ne*t 添加OPC项 Call objItems.

14、AddItems(8, strItemIDs, _ lClientHandles, lServerHandles, lErrors)End Sub断开效劳器连接着OPC效劳器的OPC应用程序，在退出前必须断开和OPC效劳器的连接。因为OPC效劳器并不知道OPC应用程序的退出，如果不先断开连接，则OPC效劳器使用的计算机资源就不被释放。如果这样的问题反复发生，久而久之，连续运转的自动控制系统可能会使计算机资源渐渐枯竭从而发生严重问题。Disconnect子程序如下：断开OPC效劳器Sub Disconnect()Dim lErrors() As Long If Not objItems Is N

15、othing Then If objItems.Count 0 Then 去除OPC项 objItems.Remove 2, lServerHandles, lErrors End If Set objItems = Nothing End If If Not objTestGrp Is Nothing Then 去除OPC组 objGroups.Remove TestGrp Set objTestGrp = Nothing End If If Not objGroups Is Nothing Then Set objGroups = Nothing End If If Not objServ

16、er Is Nothing Then If objServer.ServerState OPCDisconnected Then 断开OPC效劳器. objServer.Disconnect End If Set objServer = Nothing End IfEnd Sub3.3数据读取与显示客户端使用2个定时器TmUpdate和dataUpdate，定时为1S。在TmUpdate事件中调用同步读取数据函数SyncRead，每隔1S读取效劳器端的数据，同时对棒柱的显示进展刷新。在定时器dataUpdate事件中读取系统时间并不断刷新Te*tBo*的内容，显示当前的时间和数据。3.3.1棒

17、状图显示为了是显示更加人性化，对不同*围的数值显示采用了不同的颜色。当数值过低或者过高时分别显示深蓝色和红色以示警告。中间值显示绿色和橙黄色。程序代码如下所示：SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors 棒图的表示For I = 1 To 2 数据的格式化strBuf = Format(vtItemValues(I), #.000) 表示数据字符串lbBar(I).Caption = strBufdataTemp(I) = strBuf 计算棒的宽和高nWidth = picBar(I).ScaleWidthnHeight = picBar(I).Scal

18、eHeightsglScale = vtItemValues(I) / 100nDrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 去除现棒图 picBar(I).Cls 绘制棒图 If vtItemValues(I) tHoldValue1 Then picBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(0, 0, 255), BF Else If vtItemValues(I) 0 Then Open monDialog1.FileName For Output As #1 Print #1

19、, dataInfo.Te*t Close #1 SaveFlag = True End IfEnd Sub3.5实时曲线绘制Picture是功能强大坐标图绘制软件，本次设计中采用VB中Picture控件进展实时曲线绘制。在设计时添加2个系列曲线，代表两个通道，即温度和液位与时间的关系。并在图中绘出两条戒备线，能更直观地比对数据的变化。图3.2Picture设置局部程序代码如下所示：Picture1.ClsIf Check1.Value = 0 Then If col = 2 Then For w = 1 To 2 Picture1.PSet (p*(1, w), py(1, w) For j

20、 = 2 To colPicture1.Line -(p*(j - 1, w), py(j - 1, w), QBColor(w * 2)Ne*t jNe*t w End If 画两条戒备线 Picture1.DrawWidth = 2 Picture1.Line (0, 150)-(200, 150), vbRed Picture1.Line (0, 600)-(200, 600), vbBlue 指示戒备值，戒备值以上改变显示颜色If lbBar(1).Caption 150 Or lbBar(2).Caption 600 Then Label7.Caption = 出现异常！ Else

21、Label7.Caption = 正在观测！ End If If lbBar(1).Caption 150 Then Te*t2.Te*t = 温度过高！ picBar(1).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF End If If lbBar(1).Caption 600 ThenTe*t1.Te*t = 液面过高！picBar(2).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _RGB(255, 0, 0), BF4程序测试4.

22、1测试过程运行程序后，先单击连接按钮，保证客户端连接上组态王数据库。然后单击加载按钮，观察数据时候正常显示，棒柱的数据和颜色是否正常，文本框内的时间和数据是否正常以及看是否能实时显示曲线。单击保存数据按钮，弹出对话框，选择路径，填写文件名后保存数据。最后单击退出按钮，看成否正常退出程序。运行程序，注意将bin文件夹放到工程下。4.2测试结果从测试结果上看，整个程序没有bug，各个功能正常。从绘图的结果可以看出从效劳器传来的数据是按正弦规律变化的。图4.1程序测试图一图4.2程序测试图二 图4.3保存数据5程序文档5.1使用说明1运行程序，连接成功后，启动，此时棒状图以及文本框内就会显示反响罐温

23、度和反响罐液位的值。2当数据积累到一定程度之后，点击绘图按钮，应罐温度和反响罐液位数值变化曲线就会显示出来，每点击一次，就会刷新一次。从而实现了数据的实时显示。程序中数据刷新为1s，因此在点击绘图按钮时频率最好不要超过1s。3保存数据。点击保存按钮，会弹出对话框，输入响应的文件名保存便可。保存数据后，所有历史数据会被清空。5.2程序清单Option Base 1Option E*plicitDim WithEvents objServer As OPCServerDim objGroups As OPCGroupsDim objTestGrp As OPCGroupDim objItems A

24、s OPCItemsDim lServerHandles() As LongDim p*(200, 2) As Single, py(200, 2) As SingleDim col As IntegerDim pl As IntegerDim dataTemp(2) As StringDim DrawFlag As BooleanDim SaveFlag As BooleanSub Connect(strProgID As String, Optional strNode As String) If objServer Is Nothing Then 建立一个OPC效劳器对象 Set obj

25、Server = New OPCServer End If If objServer.ServerState = OPCDisconnected Then 连接OPC效劳器 objServer.Connect strProgID, strNode End If If objGroups Is Nothing Then 建立一个OPC组集合 Set objGroups = objServer.OPCGroups End If If objTestGrp Is Nothing Then 添加一个OPC组 Set objTestGrp = objGroups.Add(TestGrp) End IfE

26、nd 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 E*it Sub End If If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then E*it Sub End If End If 设置组活动状态 objTestGrp.IsActive = True 取消组非同期通知 objTestGrp.Is

27、Subscribed = False 建立OPC项集合 Set objItems = objTestGrp.OPCItems 生成标签的项标识符 strItemIDs(1) = 反响罐温度.Value strItemIDs(2) = 反响罐液位.Value lClientHandles(1) = 1 lClientHandles(2) = 2 添加OPC项 Call objItems.AddItems(2, strItemIDs, _ lClientHandles, lServerHandles, lErrors)End SubSub Disconnect()Dim lErrors() As

28、Long If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then 去除OPC项 objItems.Remove 2, lServerHandles, lErrors End If Set objItems = Nothing End If If Not objTestGrp Is Nothing Then 去除OPC组 objGroups.Remove TestGrp Set objTestGrp = Nothing End If If Not objGroups Is Nothing Then Set objGroups = Noth

29、ing End If If Not objServer Is Nothing Then If objServer.ServerState OPCDisconnected Then 断开OPC效劳器. objServer.Disconnect End If Set objServer = Nothing End If End SubPrivate Sub btnConnect_Click() 调用Connect子程序 Call Connect(kingview.view.1)Label7.Caption = 与效劳器连接成功！End SubPrivate Sub btnAddItem_Click

30、() 调用AddItem子程序 Call AddItem If Not objTestGrp Is Nothing Then If objTestGrp.OPCItems.Count 0 Then 启动定时器 tmUpdate.Enabled = True dataUpdate.Enabled = True Else End If End IfEnd SubPrivate Sub btnQuit_Click() 卸载窗体 Unload fmMainEnd SubPrivate Sub Form_Unload(Cancel As Integer) 调用Disconnect子程序 Call Dis

31、connectEnd 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 sglScale As Single Dim I As Integer, u As Integer, j As Integer, s As Integer, t As Integer, w As Integer Di

32、m * As Single, Y As Single 同期读取 SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors 棒图的表示 For I = 1 To 2 数据的格式化 strBuf = Format(vtItemValues(I), #.000) 表示数据字符串 lbBar(I).Caption = strBuf dataTemp(I) = strBuf 计算棒的宽和高 nWidth = picBar(I).ScaleWidth nHeight = picBar(I).ScaleHeight sglScale = vtItemValues(I) / 700 n

33、DrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 去除现棒图 picBar(I).Cls 绘制棒图 picBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF Ne*t曲线绘制Picture1.ClsIf Check1.Value = 0 Then If col = 2 Then For w = 1 To 2 Picture1.PSet (p*(1, w), py(1, w) For j = 2 To colPicture1.Line -(p*(j - 1, w),

34、 py(j - 1, w), QBColor(w * 2)Ne*t jNe*t w End If 画两条戒备线 Picture1.DrawWidth = 2 Picture1.Line (0, 150)-(200, 150), vbRed Picture1.Line (0, 600)-(200, 600), vbBlue 指示戒备值，戒备值以上改变显示颜色If lbBar(1).Caption 150 Or lbBar(2).Caption 600 Then Label7.Caption = 出现异常！ Else Label7.Caption = 正在观测！ End If If lbBar(1

35、).Caption 150 Then Te*t2.Te*t = 温度过高！ picBar(1).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF End If If lbBar(1).Caption 600 ThenTe*t1.Te*t = 液面过高！picBar(2).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BFEnd IfIf lbBar(2).Caption 0 Then 同期读取 objTestG

36、rp.SyncRead nSource, 2, lServerHandles, _ vtItemValues, lErrorsEnd IfEnd SubPrivate Sub Form_Load() tmUpdate.Enabled = False tmUpdate.Interval = 100 dataUpdate.Enabled = False dataUpdate.Interval = 1000初始化时间变量 col = 1 pl = 0 调用时间函数，显示时间Call date1初始化坐标*围 Picture1.Scale (0, 750)-(200, 0) End Sub调用系统时间子函数Sub date1() Label3.Caption = Trim(Str(Year(Date) + 年 + Trim(Str(Month(Date) + 月 + Trim(Str(Day(Date) + 日 Label4.Caption = 现在时间: + Trim(Str(Hour(Time) + 时 + Trim(Str(Minute(Time) + 分 + Trim(Str(Second(Time) + 秒 End