世纪星组态软件与硬件设备的连接秘笈

引言：在工业现场，计算机与设备之间的通信，一般都采用串行通信方式，通过计算机的串口，将串口线与设备的通讯口连接。根据现场控制要求，计算机与设备之间会有一定的距离。鉴于RS232接口标准的通信距离短，速率低的缺点，更多项目会采用RS485标准。RS485是从RS232标准中改进而来的，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，信号的“正”、“负”逻辑是通过两线之间电平的正负来确定的。在接线时，线的两端的接收器和发送器对应引脚相连。

软件简介
　　根据现场控制的要求，计算机要对在工业现场采集的参数实时显示，相应的发布控制指令完成对整个过程的控制。世纪星组态软件是在PC机上开发的智能人机接口软件，以Microsoft Window 98/NT/XP中文平台作为其操作系统。该软件充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好的特点，比以往的使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，并且可以利用PC机丰富的软件资源进行二次开发。

硬件驱动设备
　　通信软件的核心是串口的通信驱动程序，利用VC++或VB等编程软件都可以实现串口通讯的底层协议的编制。在VC++中一般用如下方法可以进行串口通讯。一种是利用Microsoft公司提供的ActiveX控件Microsoft Communications Control。另一种是直接用VC++访问串口，直接利用API对串口操作，此方法较复杂，但有很大的灵活性。为了缩短软件的开发周期，可以利用第三方提供的关于串口通信的动态连接库(DLL)。将其连接或添加到自己要开发的程序中，就可以直接利用里面已编制好的函数来完成串口编程的操作；也可以选用组态软件的通讯协议以完成控制信号的传递。
　　硬件驱动是上位机远程控制的核心环节，要实现计算机与设备的串口通信，首先要打开计算机的串口并对其属性进行设置(即波特率、数据位、奇偶校验、停止位等参数的设置)，此串口属性的设定要与设备的串口属性一致，否则将无法建立通信联系。其次，建立数据传输的格式时，不同的下位硬件的数据格式各不相同。实现通讯的两设备之间的数据传输格式必须严格一致，否则将不能对传入的数据进行识别，从而无法实现通讯。

软件设置
　　应用世纪星组态软件可以从复杂的通讯格式的编制中解脱出来。设备驱动程序和世纪星有机的结合在一起。来完成数据采集和实时控制。对于不同的硬件设备，利用世纪星的设备安装向导，配置相应的设备驱动程序即可。在世纪星的浏览器下。选择设备驱动，用户可以按照系统的提示，依次完成I/O设备驱动参数的设置。其操作步骤如下：
　　1）设备安装向导
　　双击设备安装向导，出现设备安装向导对话框，框中列出了工业生产中常用的一些硬件设备(如PLC、板卡、智能仪表、变频器等)。如图1所示：

图1

　　组态软件已经对这些常用的设备根据各自的通讯标准，制作了相应的驱动程序，使应用人员从繁琐的底层驱动程序的开发中解脱出来。
　　2）选择硬件设备
　　在列表中选择相应厂家生产的硬件设备。列表将以树型分支方式列出某类设备的各种型号。根据用户的实际需要选择适当的类型。注意，由于设备的类型不同，其通信协议也可能不同，如果设备类型与实际应用的类型不符，将会出现无法通信的现象。
　　3）设置通信参数
　　设备选择完后，点击下一步后进行通讯方式及参数等设置。在设置窗口中需要指定设备名称、通信的端口号、设备地址以及出现故障时尝试恢复的时间间隔和恢复时间的上限。设备名称实际上是所建立的驱动程序的对象名。与实体的硬件设备建立一一对应的联系。在上位机对多台下位设备控制时。上位机通过各个设备的设备名称来区分应该对哪个设备进行控制。通信端口的列表框内列出了32个串口(COMl～COM32)，在进行选择时，端口号应与通讯线实际连接的串口一致。设备地址实质是为新建的设备指定一个编号，在RS485标准的串行通讯协议中有地址信息，其数据应在这里指定。在多串口参数设置窗口中，根据设备说明书，对波特率、数据位、校验位等进行设置。通过上述的过程，为上位机与设备的通讯连接已经做好了充分的准备。
　　4）变量定义
　　在开发系统的浏览器中双击变量词典，世纪星组态软件把变量分为“内存变量”、“I/O变量”和“系统变量”等。I/O变量的特点在于可以与I/O设备进行数据交换。为了使建立的变量中的值能和硬件设备数据寄存器中的值建立一一对应的关系，必须为该变量指定要连接的设备名，以及对应的寄存器。如果采集上来的I/O值与要显示的工程值存在一定的比例关系，则需要在建立变量时做一个线性转换。例如：I/O值为3500时，要显示的工程值如果为70，需得将I/O值比例缩小50倍，即：I/O最小值除以最小值等于50、I/O最大值除以最大值等于50。如图2所示：

图2

　　定义好变量之后，就可以在工程的画面中做一些变量连接和动画效果了。开发者可根据要求进一步丰富控制画面，从而达到直观、生动的效果。