北京科技大学软件课程设计报告自动化专业

1、北京科技大学课程设计（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 日目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc30886 1设计内容 PAGEREF _Toc30886 1 HYPERLINK l _Toc3284 实验目的 PAGEREF _Toc3284 1 HYPERLINK l _Toc26588 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 HYPERLINK l _To

2、c20008 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 PAGEREF _Toc8877 2 HYPERLINK l _Toc32294 PAGEREF _Toc32294 2 HYPERLINK l _Toc11969 3应用程序各功能模块分析与设计 PAGEREF _Toc11969 4 HYPERLINK l _Toc2892 PAG

3、EREF _Toc2892 4 HYPERLINK l _Toc17483 PAGEREF _Toc17483 5 HYPERLINK l _Toc8285 PAGEREF _Toc8285 5 HYPERLINK l _Toc24104 添加OPC标签 PAGEREF _Toc24104 5 HYPERLINK l _Toc14646 断开服务器 PAGEREF _Toc14646 6 HYPERLINK l _Toc2924 PAGEREF _Toc2924 7 HYPERLINK l _Toc18589 PAGEREF _Toc18589 7 HYPERLINK l _Toc7104 P

4、AGEREF _Toc7104 7 HYPERLINK l _Toc20393 PAGEREF _Toc20393 8 HYPERLINK l _Toc934 PAGEREF _Toc934 8 HYPERLINK l _Toc12657 4程序测试 PAGEREF _Toc12657 10 HYPERLINK l _Toc24567 PAGEREF _Toc24567 10 HYPERLINK l _Toc11558 PAGEREF _Toc11558 10 HYPERLINK l _Toc31240 5程序文档 PAGEREF _Toc31240 12 HYPERLINK l _Toc31

5、234 PAGEREF _Toc31234 12 HYPERLINK l _Toc31333 清单 PAGEREF _Toc31333 12 HYPERLINK l _Toc7094 6总结 PAGEREF _Toc7094 17 HYPERLINK l _Toc9735 PAGEREF _Toc9735 17 HYPERLINK l _Toc31545 PAGEREF _Toc31545 17 HYPERLINK l _Toc8800 7参考文献 PAGEREF _Toc8800 181设计内容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DCOM有一定的了解

6、，要求通过合适的DCOM配置，使客户端能够读取网络上服务器中的数据。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服务器中的数据，并显示出来。2）配置DCOM，使客户端能够能过DCOM读取另一台服务器上的数据。2应用程序总体分析与设计应用程序与OPC服务器进行连接并读取服务器端的数据，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。建立一个Visual Basic工程1）启动Visual Basic,新建一个Visual Basic工程。选择Standard EXE作为新建工程的类型。图 Visual

7、 Basic 工程的建立2.2 OPC建立对OPC包装DLL进行注册：从Visual Basic菜单里选择Project-References。在Available References表示中，选择 OPC Automation 2.0。图2.2 引用的设置在Visual Basic里，是以对象的单位对OPC服务器进行访问。OPC自动化接口是由以下四种对象所定义。OPC服务器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，部分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

8、接OPC服务器。objGroupsOPCGroups对象，用于添加OPC组的OPC组集合objTestGrpOPCGroup对象，演示用的OPC组。objItemsOPCItems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标签的服务器句柄。3应用程序各功能模块分析与设计窗体中所使用的控件种类如表3.1所示。表 FmMain的控件控件名称窗体(Form)FmMain命令按钮(CommandButton)BtnConnect命令按钮(CommandButton)BtnAddItem命令按钮(CommandButton)BtnQuit命令按

9、钮(CommandButton)BtnSave命令按钮(CommandButton)BtnStop命令按钮(CommandButton)Btndraw定时器(Timer)tmUpdate定时器(Timer)dataUpdate对话框(CommonDialog)CommonDialog1图像(PictureBox)picBar(作为数组使用，从左开始12)标签(Label)lbBar(作为数组使用。从左开如12)文本框(TextBox)dataInfo图像(Picture)Picture1这里用“NEW”关键词生成OPC服务器的对象，然后调用OPC服务器对象的“Connect”方法，和OPC服务

10、器连接。Connect子程序如下：连接OPC服务器和建立OPC组Sub Connect(strProgID As String, Optional strNode As String) If objServer Is Nothing Then 建立一个OPC服务器对象 Set objServer = New OPCServer End If If objServer.ServerState = OPCDisconnected Then 连接OPC服务器 objServer.Connect strProgID, strNode End If If objGroups Is Nothing The

11、n 建立一个OPC组集合 End If If 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服务器进行访问前，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 Long Dim I As Integer If objTestGrp I

12、s Nothing Then Exit Sub End If If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then Exit Sub End If End If 设置组活动状态 objTestGrp.IsActive = True 取消组非同期通知d = False 建立OPC项集合 生成标签的项标识符 For I = 1 To 2 strItemIDs(I) = TAG lClientHandles(I) = I Next 添加OPC项 Call objItems.AddItems(8, strItemIDs, _ lClientH

13、andles, lServerHandles, lErrors)End Sub断开服务器连接着OPC服务器的OPC应用程序，在退出前必须断开和OPC服务器的连接。因为OPC服务器并不知道OPC应用程序的退出，如果不先断开连接，那么OPC服务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服务器Sub Disconnect()Dim lErrors() As Long If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 T

14、hen 清除OPC项 objItems.Remove 2, lServerHandles, lErrors End If Set objItems = Nothing End If If Not objTestGrp Is Nothing Then 清除OPC组 objGroups.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.S

15、erverState OPCDisconnected Then 断开OPC服务器. End If Set objServer = Nothing End IfEnd Sub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读取服务器端的数据，同时对棒柱的显示进行刷新。在定时器dataUpdate事件中读取系统时间并不断刷新TextBox的内容，显示当前的时间和数据。为了是显示更加人性化，对不同范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

16、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).ScaleHeightsglScale = vtItemValues(I) / 100nDrawHeight = CInt(nHeight * sglSca

17、le) 清除现棒图 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 CommonDialog1.FileName For Output As #1 Close #1 SaveFlag = True End IfEnd SubPicture是功能强大坐标图绘制软件，本次设计中采用VB中Picture控件进行

18、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。并在图中绘出两条警戒线，能更直观地比对数据的变化。 Picture设置部分程序代码如下所示：PictIf Check1.Value = 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 画两条警戒线 Picture1.DrawWidth

19、= 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).Caption 150 Then Text2.Text = 温度过高！ picBar(1).Line (0, nHeight - nDrawHei

20、ght)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF End If If lbBar(1).Caption 600 ThenText1.Text = 液面过高！picBar(2).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF4程序测试运行程序后，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

21、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。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服务器传来的数据是按正弦规律变化的。图4.2程序测试图二 5程序文档（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应罐温度和反应罐液位的值。（2）当数据积累到一定程度之后，点击“绘图”按钮，应罐温度和反应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

22、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。清单Option Base 1Option ExplicitDim 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

23、StringDim DrawFlag As BooleanDim SaveFlag As Boolean Sub Connect(strProgID As String, Optional strNode As String) If objServer Is Nothing Then 建立一个OPC服务器对象 Set objServer = New OPCServer End If If objServer.ServerState = OPCDisconnected Then 连接OPC服务器 objServer.Connect strProgID, strNode End If If obj

24、Groups Is Nothing Then 建立一个OPC组集合 End If If objTestGrp Is Nothing Then 添加一个OPC组 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 ob

25、jItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then Exit 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 生成标签的项标识符 strItemIDs(1) = 反应罐温度.Value strItemIDs(2) = 反应罐液位.Value lClientHandles(1) = 1 lClientHandles(2) = 2 添加OPC项 Call objItems.AddItems(2, s

26、trItemIDs, _ lClientHandles, lServerHandles, lErrors)End SubSub Disconnect()Dim lErrors() As Long If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then 清除OPC项 objItems.Remove 2, lServerHandles, lErrors End If Set objItems = Nothing End If If Not objTestGrp Is Nothing Then 清除OPC组 objGroups.Remove

27、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 断开OPC服务器. End If Set objServer = Nothing End If End SubPrivate Sub btnConnect_Click() 调用Connect子程序 Call Connect(kingv

28、iew.view.1)Label7.Caption = 与服务器连接成功！End SubPrivate Sub btnAddItem_Click() 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 If End SubPrivate Sub btnQuit_Click() 卸载窗体 Unload fmMainE

29、nd SubPrivate Sub Form_Unload(Cancel As Integer) 调用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 sglScale As Single Dim I As Integer

30、, u As Integer, j As Integer, s As Integer, t As Integer, w As Integer Dim X 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).Scal

31、eWidth nHeight = picBar(I).ScaleHeight sglScale = vtItemValues(I) / 700 nDrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 清除现棒图 picBar(I).Cls 绘制棒图 picBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF Next曲线绘制If Check1.Value = 0 Then If col = 2 Then For w = 1 To 2 Picture1.PSet (px(

32、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 画两条警戒线 Picture1.DrawWidth = 2 Picture1.Line (0, 150)-(200, 150), vbRed Picture1.Line (0, 600)-(200, 600), vbBlue 指示警戒值，警戒值以上改变显示颜色If lbBar(1).Caption 150 Or lbBar(2).Caption 600 Then Label7.

33、Caption = 出现异常！ Else Label7.Caption = 正在观测！ End If If lbBar(1).Caption 150 Then Text2.Text = 温度过高！ picBar(1).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF End If If lbBar(1).Caption 600 ThenText1.Text = 液面过高！picBar(2).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB

34、(255, 0, 0), BFEnd IfIf lbBar(2).Caption 0 Then 同期读取 objTestGrp.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初始化坐标范围 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