監(jiān)控軟件設備驅動程序的編程與實現(xiàn)

0 前言

　　在專業(yè)監(jiān)控軟件出現(xiàn)以前，自動控制系統(tǒng)集成人員的一個重要任務就是編寫專門的系統(tǒng)上位監(jiān)控程序。但是，在實際工程中我們發(fā)現(xiàn)：一方面，由于各編程人員的水平參差不齊，許多軟件的功能和可靠性都存在問題；另一方面，由于每個編程人員的編程習慣和編程思路都不同，程序的可讀性和功能的擴展性都比較差。因此，功能強大、實用面廣的專業(yè)監(jiān)控軟件就應運而生。如MCGS監(jiān)控軟件、組態(tài)王控軟件等。由于現(xiàn)場智能儀表、采集板的多種多樣，監(jiān)控軟件自帶的設備驅動程序畢竟有限，因此編制設備驅動程序就成了自控系統(tǒng)集成工程師的重要工作之一。

　　本文以北京昆侖通態(tài)公司開發(fā)的MCGS為例來說明監(jiān)控軟件設備驅動程序的一般思路。MCGS是基于Windows95和WindowsNT平臺，為用戶提供了從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出等解決實際工程問題的完整方案和操作工具。MCGS允許用戶在VisualBasic中操作MCGS中的對象，提供了一套開放的可擴充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用VB編制特定的功能構件來擴充系統(tǒng)的功能。

　　1接口原理

　　許多組態(tài)軟件提供了設備驅動程序軟件開發(fā)包，支持用戶用VB、VC、Delphi等高級編程語言編制設備驅動程序。MCGS組態(tài)軟件驅動程序編程原理框圖如圖1所示：

　　幾乎所有的PLC、智能儀表、采集板卡都提供了驅動軟件，有的在說明書中還提供了驅動軟件的核心代碼、函數(shù)或數(shù)據(jù)結構。而監(jiān)控軟件也提供了開放性的可擴充接口，一般包括屬性函數(shù)、方法函數(shù)、IO端口操作函數(shù)和串口操作函數(shù)等。在運行模式下，監(jiān)控軟件定時或在事件激發(fā)時調用設備驅動程序，而設備驅動程序根據(jù)需要，再調用設備核心函數(shù)。

　　例如，MCGS在組態(tài)模式下按“在線幫助”按鈕就會調用GetDevHelp接口，顯示設備構件的在線幫助；按“內部屬性”按鈕時就會調用SetDevPage接口，顯示設備構件的特定屬性頁。在運行環(huán)境下，MCGS首先調用一次InitDevRun接口對設備進行一些必須的初始化工作。然后MCGS按設定的采集周期調用CollectDevDat接口，從設備采集數(shù)據(jù)或向設備輸出數(shù)據(jù)。運行時，當用戶在腳本程序中調用！SetDevice函數(shù)或在運行策略中調用設備操作功能時，MCGS調用RunDevCommand接口，以執(zhí)行設備的特定功能。

　　2 編程實現(xiàn)

　　常用設備驅動程序包括采獨立板卡類驅動程序和智能儀表類驅動程序。

　　2．1獨立板卡類

　　獨立板卡類包括模數(shù)（A／D）轉換板、數(shù)模（D／A）轉換板、開關量輸入輸出板（DI／DO），通信板卡等。它們一般直接插入計算機的總線槽里，通過ISA或PCI總線擴展槽與計算機進行數(shù)據(jù)通信。每塊板都有一個基地址范圍為：000H－3FFH，計算機通過該基地址來向采集板輸入輸出數(shù)據(jù)，沒有通信協(xié)議的概念。

　　在MCGS組態(tài)軟件運行時，MCGS會定時調用接口函數(shù)：PublicFunctionCollectDevDat（DatFAsVariant，DatAsVariantmsgAsVariant）AsLong。所以需要定時采集的數(shù)據(jù)都通過這個接口來采集，采回來的數(shù)據(jù)都放在數(shù)組dat中。