硫化機(jī)PLC上位機(jī)監(jiān)控軟件的開發(fā)

隨著硫化機(jī)自動控制水平的不斷提高，硫化機(jī)的溫度壓力數(shù)據(jù)采集記錄方法經(jīng)歷了圓盤記錄儀、打點(diǎn)式記錄儀、智能化無紙記錄儀乃至目前較先進(jìn)的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)界面友好、控制安全可靠、精度高、數(shù)據(jù)存儲量大，已越來越受用戶青睞。筆者采用電阻式觸摸平板電腦作為上位機(jī)，把現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過傳感器采集經(jīng)PLC處理后送入上位機(jī)，組成一個監(jiān)控系統(tǒng)。

1 監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

整個監(jiān)控系統(tǒng)由A／D模塊、D／A模塊、CPU、傳感器、電氣轉(zhuǎn)換器、平板電腦組成，如圖1所示。

上位機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存盤、綜合處理、打印、報(bào)警、圖形顯示、人機(jī)對話，并可通過數(shù)據(jù)傳送對PLC進(jìn)行控制。

2 監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)

2．1 窗體設(shè)計(jì)

在軟件的編程過程中，人機(jī)界面(MM，)非常重要，因?yàn)樗苯优c操作員產(chǎn)生信息交流，友好的人機(jī)界面要求能真實(shí)再現(xiàn)控制設(shè)備的狀態(tài)以及準(zhǔn)確的采集所需參數(shù)的數(shù)據(jù)，這主要依靠VB 6.0的控件組合及原代碼完成。整個人機(jī)界面包括硫化狀態(tài)畫面(主畫面)、實(shí)時曲線畫面、數(shù)據(jù)查看畫面、歷史曲線畫面、工藝編輯畫面、報(bào)警畫面、口令畫面、開關(guān)狀態(tài)畫面，各畫面間可以相互切換。當(dāng)然也可根據(jù)用產(chǎn)習(xí)慣編輯不同的人機(jī)界面，具有很好的靈活性。

主畫面如圖2所示，它實(shí)時采集硫化機(jī)溫度壓力信號，并將其保存在以日期為名稱的數(shù)據(jù)庫里。顯示每鍋輪胎硫化的時間、步序參數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)量、膠囊計(jì)數(shù)、本機(jī)目前的信息也一目了然，棒圖控件能動態(tài)表明每條輪胎的硫化進(jìn)程，并有百分?jǐn)?shù)提醒操作員。如果某一閥門打開，主畫面中相應(yīng)閥門名稱的顏色變化，管路里就會有液體流動的動畫，形象再現(xiàn)了閥門狀態(tài)的變化，這可以在picture控件中應(yīng)用API函數(shù)實(shí)現(xiàn)。清零菜單可分別對左右計(jì)數(shù)和產(chǎn)量進(jìn)行清零。單擊"通訊"按鈕通過串口與PLC通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)采集頻率可在Timer控件中設(shè)定。主畫面為監(jiān)控系統(tǒng)的窗口，基本上所有操作員需要了解的數(shù)據(jù)都集中在這里，其畫面的友好程度及功能的完整性直接影響人機(jī)界面成功與否。

實(shí)時曲線畫面實(shí)時跟蹤硫化機(jī)的溫度壓力參數(shù)，可分為圓盤型和直線型。圓盤型尊重原有圓盤記錄儀的習(xí)慣，以一天為單位，實(shí)時記錄每一時間的數(shù)值，在實(shí)時數(shù)據(jù)與上一時間數(shù)據(jù)間畫圓弧，這樣能準(zhǔn)確顯示數(shù)值的變化情況。直線型以一小時(一般輪胎硫化時間在一小時內(nèi))為單位顯示，如果采集完一個小時數(shù)據(jù)，則實(shí)時曲線以采集頻率從右向左漂移，這時在Picture控件最右端顯示當(dāng)前數(shù)值對應(yīng)的曲線，這種動態(tài)漂移效果可由WINDOWS API函數(shù)實(shí)現(xiàn)。這兩種曲線方式各有千秋，前者可以直觀了解當(dāng)天所有輪胎的曲線情況，但上位機(jī)的顯示屏顯示一天數(shù)據(jù)，圖形就顯得小，分辨率不高。者清晰度高，但只能顯示當(dāng)前一段時間的映線，如果需要更長時間的曲線，得從歷史畫面中查看。一般來講，兩者兼顧應(yīng)用，相得益彰。

每天采集的數(shù)據(jù)都存放在當(dāng)天的數(shù)據(jù)庫里，要查看哪天的曲線只要打開該天的數(shù)據(jù)庫就可以畫出該天的歷史曲線。

工藝編輯畫面：所有需要修改的參數(shù)都集中在工藝編輯畫面里，步序、分步時間、閥門狀態(tài)、PID參數(shù)、延時設(shè)定、硫化規(guī)格、機(jī)號都可修改。該畫面功能多，操作較為復(fù)雜，但主要還是圍繞數(shù)據(jù)庫做文章。建立一個數(shù)據(jù)庫與Treeview控件聯(lián)接，數(shù)據(jù)庫中包括各種工藝號，每個工藝號為一個表(Table)。單擊表名，該表的內(nèi)容顯示在Datagrid控件中，可以通過鍵盤修改表的內(nèi)容。

其它畫面不再詳述。

2．2 上位機(jī)與PLC間的通信

在上位機(jī)鏈接通信中，上位機(jī)多是以主態(tài)同PLC進(jìn)行通信，命令一般從上位機(jī)發(fā)至PLC，任何數(shù)據(jù)都能從PLC發(fā)送至上位機(jī)。兩者間的通信通過上位機(jī)的串口與連接實(shí)現(xiàn)，并遵循RS-232協(xié)議，其命令格式為：

@

節(jié)點(diǎn)號

標(biāo)題碼

-

FCS檢驗(yàn)碼

結(jié)束符

響應(yīng)碼為：

@

節(jié)點(diǎn)號

標(biāo)題碼

結(jié)束代碼

正文

FCS檢驗(yàn)碼

結(jié)束符

用V 8 6．0編寫通信程序時，要用通訊控件（Mscomm)。將通訊控件調(diào)入后，還需編通信代碼，如PLC采集的內(nèi)溫、內(nèi)壓、外溫、外壓存芯正數(shù)據(jù)區(qū)DMOOOONDM0003，主畫面的內(nèi)溫、內(nèi)壓、外溫、外壓分別顯示在Label 1(0)～Label 1(3)中。則在VB6.0下建立的通信代碼如下：

Private Sub Timer 1-Timer()
Form l. MSComm l. CommPort=1’使用COM l端口
Form l. MSComm l. Settings="9600,e,7,2"’設(shè)置通信條件
Form l. MSComm l. Port Open=True’打開串口
R$="@ 00RD00000004"’讀PLCDM0000-DM 0003的內(nèi)容
RD$=R$+fcs(R$)
Form 1. MSComm 1.In Buffer Count=0
Form 1. MSComm 1.Output=RD$+Chr$(13)’發(fā)送命令
Do
Dummy=Do Everts(1)
Loop Until Form 1. MSComm 1. In Buffer Count>=27
Instring$=form1. MSComm 1. Input’接受數(shù)據(jù)
Label 1(0). caption=MID$(instring$,8,4)
Label 1(1). caption=MID$(instring$,12,4)
Label 1(2). caption=MID$(instring$,16,4)
Label 1(3). caption=MID$(instring$,20,4)
From1. MSComm 1. Port Open=Faise
End Sub

數(shù)據(jù)是以幀為單位發(fā)送的，每次接受一幀時計(jì)算FCS并將結(jié)果與包含在幀中的FCS比較使之能檢查幀中的數(shù)據(jù)錯誤。FCS是轉(zhuǎn)換成2個ASC Ⅱ字符的8位數(shù)據(jù)，這8位數(shù)據(jù)是對幀開始數(shù)據(jù)直到此幀正文結(jié)束的數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算的結(jié)果。VB 6.0下的FCS函數(shù)代碼如下：

Function fcs(O$)
Dim B％，I％，Ⅱ％，F(xiàn)F$
B％=0
Ⅱ％=Len(O$)
For I％= I TO Ⅱ％
B％=B％×or Asc(Mid(O$，I％，1))
Next I％
FF$二He×$(B％)
1f Len(FF$)=1 Then
FF$="0"+FF$
End If
Fcs=FF$+"*"
End Function

3 結(jié)束語

本例已成功地應(yīng)用于硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)中，從實(shí)際運(yùn)行情況，狀態(tài)良好。當(dāng)然，它有待不斷完善，使之畫面更豐富，功能更強(qiáng)大