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随着系统集成项目逐渐复杂与多样化,集成系统中计算机监控软件对于图形界面及与用户的交互要求越来越高,原来针对于某一项目而进行的软件开发方法已不能满足目前的开发要求,为实现对受控设备的形象描绘与监测,本文应用积木原理,对受控设备的控制系统设计进行功能分解,将分解完成的元件独立化,封装成相应的模块,这些模块化的元件既可使用在当前项目中,也可在后续项目中调用,这就是软件的模块化设计思想。组态软件中集成的的IDE开发环境为设计者提供了更大的便利和更多的自由度,也为监控软件的模块化和复用提供了可能性。
二、监控软件的模块化设计
监控软件系统设计由概要设计和详细设计两部分组成:概要设计是确定系统的模块结构,即将系统划分模块,确定模块间的接口;而详细设计就是根据要求设计各个模块。监控软件的模块化设计关键问题是多级的层次模块结构和各个模块的独立性,前者是自顶向下分解/抽象和逐步求精的模块化过程;后者与具体设计相关,软件设计的模块化过程如下图1所示。
三、IDE简介
IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment)即集成开发环境,它通常包括以下几个功能:文本代码编辑器,编译解释器,调试器,以及一个GUI生成器。下面我们以Intouch10.0中引入的IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment)集成开发环境为例,它为我们提供了一个搭建复杂自动化系统的平台和图形系统工具。(在这个平台下可以利用软件自带的图形库来丰富界面设计,也可利用平台中的符号编辑器根据监控软件开发需要自行设计自动化元件。)IDE符号编辑器具体包含如下功能:调整嵌入的IDE符号库中元件模块的大小,配置嵌入的IDE元件模块的自定义属性对IDE元件进行脚本编辑,将其他项目的IDE符号迁移到本项目的IDE符号库中,在WindowViewer中测试ArchestrA符号,利用Intouch中集成的IDE集成开发环境的功能,既可根据每个具体项目的自身特点充分发挥自己的设计才能,也可调用过往项目开发的模块化元件,节约设计者的开发时间。a)IDE符号编辑器图形符号设计窗口的属性栏中主要包括以下几个:Appearance、FillStyle、LineStyle、RuntimeBehavior、CustomProperties和Animations如图2a和2b所示。
1.Appearance属性用来调整图形符号选中图素的大小、高度、角度、坐标等。
2.FillStyle和LineStyle属性用来修改图形符号的颜色填充方式以及改变线条等。要想做出颜色符和画面风格的图形符号就需要要用到FillStyle和LineStyle这两个属性。其中FillStyle属性中的颜色选择对话框中点击SolidColor就可以修改图形符号组中可填充图素的填充颜色和所选颜色的透明度,如图3a所示。如果需要增加可填充图素渐变色只需在Gradient对话框中选择需要渐变的颜色(一种到三种可选)和渐变投射方向,这里提供了5种可选方向,如图3b所示。另外还可以在填充颜色选择对话框中选择填充模式、质地和无填充方式。
3.CustomProperties属性添加动画效果所使用的内部变量。在CustomProperties属性中添加的变量仅用于图形符号的模块化过程中,是一个局部变量,在RuntimeBehavior和Animations属性中使用。
4.RuntimeBehavior属性中可以使用脚本为图形符号添加动画效果。RuntimeBehavior属性使用的脚本编写语言基本和C语言相同,所以只要可以使用C语言就可以使用RuntimeBehavior属性为图形符号创建动画。点击Script后的(Collection)打开脚本编辑对话框就可根据需要添加脚本。
5.Animations属性通过改变添加用来添加图形符号的动画效果。其动画效果属性如下图4所示:
6.Actionscripts属性用于对图形符号的脚本编辑,实现我们对图形符号的特殊功能要求。b)示例下面就是在Inotuch中使用IDE完成的一个风机图形符号如表1所示,这个图形符号所包含的功能如下:输入:采集的风机状态输出:风机静止显示风机运行显示风机旋转速度风机的缩放处理处理过程:通过在Actionscripts属性中编辑风机运行处理脚本、风机旋转速度处理脚本和风机缩放处理脚本实现上面的输出功能。表1中左侧表示静止状态的风机颜色为灰色,右侧表示运行过程风机的颜色变为绿色,并且在运行过程中:风机的转速会随着控制设备转速的变化而变化;在运行过程中风机的大小也会在鼠标放上去时放大,拿走时变小。
关键词:监控软件;软件功能;服务创新;四维度模型
1.引言
科技的发展对社会的进步起了巨大的推动作用,可是科技也是一把双刃剑。比如说网络,网络沟通了世界,传递了信息,使得地球在相对意义上越来越小,但是网络上面的负面信息也在疯狂的滋长,阻碍着社会的进步。未成年人越来越成为网络使用者的主力军,但是由于其人生观、世界观和价值观还处在形成阶段,因此很容易受到网络不良信息的影响而阻碍其健康成长。所以急需监控软件来引导孩子健康上网。
本论文基于问卷调查和对监控软件的实际操作体验,分析了市场上常见的监控软件的功能及存在的问题,然后基于服务创新视角,对学生上网监控软件的推广服务模式进行研究。
2.学生上网监控软件的主要功能与应用状况
2.1监控软件功能分析
市场上现存有很多种监控软件,我们选择了其中用户数目较多、口碑相对较好的几款监控软件——家长无忧、展翅鸟(网络爸爸)、好家长、绿坝-花季护航、魔幻电脑控制和绿色童年,进行了实验分析。监控软件的主要功能包括:
(1)上网时间控制:可设定、更改本机的上网时间设置。
(2)网页控制:访问不良信息时,网页出现网页无法访问的效果,使得监控对象不知自己被监视。
(3)搜索引擎的屏蔽:能够监控目前流行的搜索引擎, 当通过搜索引擎来搜索不健康网站时, 能够进行屏蔽。
(4)聊天控制:可对流行的聊天软件进行使用限制。 ( 如:QQ、人人网、微信、聊天室等)
(5)游戏限制:可对流行的游戏进行使用限制,并将定期升级流行的游戏库。
(6)网站限制:可以按照监控人的要求,只能登录一个或几个网站。
(7)上网记录:可以方便地查看本机的正常上网记录和违禁上网记录。(如:日志查询)
(8)屏幕录像:可以按照一定的时间间隔进行屏幕截图。
(9)超强保护:只有用密码才能卸载,否则无法删除破坏本软件。并且当系统被破坏时, 系统能够自动恢复。
(10)视力保护:当机器运行了一段时间后, 可以自动进入屏幕保护程序, 保护视力和身体健康。
(11)推荐网址和引导上网。推荐大量的精彩网址, 并能够健康引导青少年上网。
2.2监控软件应用现状及存在问题
首先是软件本身的功能方面都随着技术的发展而日趋完善,但是普及率却很低。90%以上的家长表示没有使用过监控软件,70%左右的家长没有听说过这类监控软件。对市场推广投入资本较多的软件,如绿坝护航、win7自带家长控制模块,在家长中认知度比较高,但仍然只是占一小部分。
其次是价格问题。多数家长接受的价格在100以下,只有极少数家长愿意接受100元以上的价格,这部分家长认为价格高才有品质保证。但现实生活中的监控软件价格都比较高昂,这也导致了监控软件极少被家庭使用。
其他原因,比如由于家长工作繁忙,无暇顾及孩子,孩子由爷爷奶奶辈照顾,同时部分家长对于电脑技术的掌握程度往往还没孩子娴熟,这以上的原因共同作用是的监控软件极少被使用。但是家长们鉴于目前网络发展的迅速和科技的飞跃式进步,为了让孩子能在一个健康的环境下成长,对监控软件却有很大需求的。
3.学生上网监控软件的推广服务模式
3.1服务创新的基本理论与四维度模型
服务创新是指在服务过程中服务企业应用新思想和新技术来改善和变革现有的服务流程和服务产品,提高现有的服务质量和服务效率,为顾客创造新的价值,最终形成服务企业的竞争优势。
服务创新具有以下四个维度:服务概念,即供应商以什么概念吸引新老客户;客户接口,即供应商与客户端交互平台;服务传递,即供应商和客户间有效传递所共创或获取的价值途径;技术选择,即如何开发新技术并应用于服务系统中,推出新服务概念,设计更先进的客户接口、建立更有效的传递系统。(下图是服务创新的四维度模型框架)
3.2学生上网监控软件营销推广中的服务创新模式
3.2.1服务概念创新应用
服务企业在进行新服务概念开发时, 需要明确回答这样一些基本问题: 企业需要什么样的产品以保留现有客户并发展新的客户? 竞争者提供的产品是什么? 如何将新服务传递给实际顾客和潜在顾客? 这些问题就构成了“新服务概念”的范畴。
对于监控软件行业,新兴在线软件服务(Software as a Service,SaaS)正在以颠覆式创新重新谱写软件产业的格局。微软、IBM、SAP、Google、金蝶、金算盘、阿里软件等越来越多的国内外IT企业都希望通过为用户提供SaaS来增强自身产品及服务的差异化从而获取竞争优势。为加快SaaS的推广和普及,SaaS服务提供商亟需相关理论指导来促进SaaS的用户接受;而基于离线信息系统发展起来的传统个体技术接受相关理论在新兴电子服务的背景下需要做出新的解释和修正。
3.2.2 服务接口创新应用——顾客界面 ( client interface)
服务创新的第二个维度是顾客界面的设计,包括服务提供给顾客的方式以及与顾客间交流、合作的方式。在软件行业,这一维度,恰恰强调在软件使用前,软件提供商与顾客的交流沟通;软件使用过程中,对客户的软件服务疑问进行解答以及软件服务出现问题后的解决。
首先,软件开发商定位目标用户。对于监控软件,目标用户为家长。软件开发商应利用各类渠道,使用先进的网络技术手段,进行网络营销,定期在客户允许的情况下,不会引起客户反感的情况下,尽量多地利用微博、新旧媒体、邮件等方式,或者利用实地走访的形式,向顾客进一步展示软件具体操作流程及软件使用的便利性,更可以树立本软件品牌的形象。
其次,软件开发还可以尝试定制化服务。有些功能被家长认为是画蛇添足(如屏幕录像),有些家长迫切需要的功能(分时段管理)在目前的监控软件中却没有实现,而且初中家长和高中家长对软件功能要求也有所不同。这样就要求我们,对于不同的用户,提供不同的软件,即定制化服务。由于软件属于虚拟服务,其使用具有鲜明的外部性,所以定制化服务并不难实现,只要软件的基础框架得以实现,之后对于功能上的删除和修改便会变得容易,而且能更加贴近于顾客需求,甚至,这种做法一旦实现,会改变软件一般化的盈利模式(即免费软件通过添加广告来盈利)。
3.2.3 服务传递创新应用
“服务传递系统”主要指生产和传递新服务产品的组织。该维度侧重于服务企业的内部组织安排,即通过合适的组织安排、管理和协调,确保企业员工有效地完成工作,并开发和提供创新服务产品。
所以公司可以根据孩子所处的的教育阶段,即小学、初中、高中进行分类,根据调查问卷数据显示,小学生的家长比较关注孩子的视力,并且会和孩子协商上网时间,对孩子的监督管理并不是特别严苛;初中生家长较为关注孩子上网情况,对孩子玩游戏、沉迷上网的现象希望有所控制,但是家长偏向于较隐蔽的来监督孩子;而高中生家长则是要求软件自身的兼容性,希望推荐优秀网站资源。在对比市场上多款的监控软件之后,我们发现,监控软件的屏蔽性似乎和卸载便利性存在矛盾;上网记录截图在清晰度、截图时间段方面有争议;屏蔽一些不良网站时需知道并输入网址才可屏蔽,这似乎是亡羊补牢的做法。
3.2.4 技术创新应用
只有使用先进的技术,让顾客在使用过程中真正的体验到服务带给他的便利和享受,才可能在精神层面上减小与用户之间的距离感,才可以走近用户,才可能树立更好良好的形象。
所以在监控软件行业里,各公司可以采用如下技术提高自己的服务创新力:
一是软件服务的在线演化技术。在线演化是这样一种软件演化:在不中断正在运行程序前提下升级该程序。程序持续运行是在线演化的根本标志; 不中断则强调在用户请求不被取消或拒绝的前提下修改软件。软件服务的在线演化技术能提高软件系统适应需求的能力,在不中断其所提供服务的前提下, 自动或借助外部动态指导发生的软件改变活动。
二是图像处理技术——使屏幕截图清晰。图像处理,是用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。图像处理技术的主要内容包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分。 常见的处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像复原、图像分割和图像分析等。
此外各大公司还可以通过人工智能技术——对游戏的智能匹配过滤、图像识别技术、网络安全技术等来提升竞争力,获得足够的市场份额。
四、 总结
通过问卷调查和对监控软件的实际操作体验,分析了市场上常见的几种监控软件,同时又提出了关于企业软件推广的服务创新模式,借此解决家长需求与企业产品之间的矛盾,实现家长的产品需要,实现企业的产品价值。
参考文献:
[1]王怀民.史佩昌.丁博.尹刚.史殿习:软件服务的在线演化.计算机学报.2011年第02期
[2]孙阿楠:软件服务创新模式演化及实证研究.浙江大学 .2006年
[3]李杰:新兴在线软件服务的用户接受影响因素研究.浙江大学.2008年
[4]蔺雷.吴贵生:服务创新的四维度模型.数量经济技术经济研究 2004-03-05期刊
关键词关键词:速调管高功放;高电压;高功率
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2013)0010008403
作者简介:白士军(1977-),男,中国电子科技集团公司第二十七研究所工程师,研究方向为航天测控系统监控软件开发。
0引言
大功率速调管高功放硬件由冷却系统设备、高压电源系统设备、大功率微波合成网络、控保电路、大功率速调管等设备组成。它主要放大射频小信号,通过卫星天线输出高达数十千瓦的功率。大功率速调管高功放监控软件(以下简称监控软件)主要完成对冷却设备、高压电源设备、控保电路等设备统一监控和管理,同时完成大功率的输出控制功能。速调管高功放输出功率高达数十千瓦,速调管只有中间段功率输出线性而两端功率输出非线性,因此设置输出功率是一大难点。另外,监控软件设计需要考虑抗高压电源开关机及冷却系统压缩机频繁启动对监控系统造成的干扰。
1监控软件设计
监控软件控制和监视参数信息量大,执行的控制命令多达二十多条,监视的参数和状态信息达八十多项。Borland C++ 6.0快速开发工具由于开发界面比较方便,采用Borland C++ 6.0进行监控软件开发。
监控软件主要控制冷却子系统、电源子系统、控保电路等硬件设备,冷却子系统、电源子系统基于PLC嵌入式软件进行开发,它们分别通过串口和监控软件进行通信。冷却子系统的控制包括开/关机功能。电源子系统的控制主要包括辅电开/关机、高压开/关机等。监控软件主要监视冷却子系统的风机和压缩机的启动和停止状态、收集机、窗体波导、天线馈源等的流量信息和压力信息等,同时监视电源子系统的高压电源电压、电流信息、温度、故障信息等。速调管高功放监控要进行6路模拟电压输入、1路模拟电压输出控制、16路开关量输入、16路开关量输出等模拟量和开关量的采集控制。
从成本、安装空间、监控多方面进行考虑和比较,最终采用研华工控机+PCI1710 A/D卡+PCI1730 I/O卡+PCI1612B多串口卡的控制方案。
2监控软件设计与实现
监控软件设计主要包括4个功能模块:串口通信模块、实时监测模块、数据采集模块、故障处理模块。串口通信模块主要完成监控软件与冷却系统、电源系统的串口通信功能。实时监测模块完成监控软件对冷却系统、电源系统、射频小信号监视、控制功能。故障处理模块完成对冷却系统、电源系统、射频小信号的故障监视和处理。如图2所示。
2.1串口通信模块[2]
串口通信模块是速调管高功放监控软件的重要模块之一,速调管高功放监控软件通过通信模块对冷却设备、电源设备进行监测和控制。冷却子系统压缩机和风机的频繁启动或停止、大功率水泵的运行会对冷却子系统的串口通信造成干扰,高压电源的硬启动或发生故障时的快速关断,为解决对串口通信的干扰,监控软件采用了光纤转串口收发模块与冷却子系统和电源子系统进行串口通信。
串口通信的开发有两种,一种是采用WindowsAPI进行串口软件开发,另一种是采用串口控件进行开发。采用Windows API进行串口开发操作复杂,代码量也较大,所以采用串口控件进行开发。串口控件有Microsoft提供的MSCOMM、研华公司的PCommPro等。监控软件最终采用研华公司开发的PCommPro串口动态库控件,简化了串口的开发控制操作。另外要求冷却系统、电源系统采用统一的串口通信协议,规定了多字节数据上报要遵循低字节在前、高字节在后的原则。串口通信流程如图3所示。
采用Borland C++ Builder 6.0开发语言,需要采取两个步骤:
(1)在头文件中添加#include 和#include “PComm.h”。
(2)在库文件中添加“PCommb.lib”库文件。
2.2实时监控模块
实时监控模块主要完成电源设备、冷却设备、小信号的控制和监视功能。控制功能主要完成冷却设备的开关机控制、高压电源设备的辅电开关机和高压开关机控制、小信号单元的设置功率、ALC开闭环、射频输出开关控制功能。监视功能包括冷却设备的流量、温度、压力、故障信息;电源设备的电压、电流、温度、故障信息;小信号故障信息、射频开关信息等。实时监控模块通过调用电源设备的监视程序、冷却设备的监视程序、射频小信号的监视程序将各设备的参数和状态显示在主界面上。
2.3数据采集模块
数据采集模块是速调管高功放监控软件的核心模块,主要包括模拟电压、开关量的采集,通过研华的PCI 1710、PCI1730板卡来实现,利用研华的板卡提供的动态库函数对板卡进行控制。程序分别创建了模拟量和开关量的采集线程来完成数据采集。数据采集采用事件中断方式进行采集。
数据采集卡的使用主要包括打开设备、数据采集和关闭设备,其中数据采集是监控软件的核心。模拟量的采集如图4所示。
2.3故障处理模块
为保护大功率速调管高功放的安全,程序建立了故障监测线程。故障监测线程实时监测速调管高功放冷却系统、高压电源系统、射频小信号及控保电路的各种故障状态,一旦发现有故障发生采取声光告警,根据不同的故障采取不同的故障保护措施。如出现冷却系统上报的一级流量告警、压力高、压力低、冷却电源故障情况及电源系统上报的任何电源故障情况时,必须还要断高压。
3程序设计中的难点及解决方法
(1) PCI1710模拟电压数据的采集处理问题,研华板卡动态库提高了两种
方法采集,一种是查询采集,另一种是中断方式采集。监控软件最初采用了查询采集电压的方法,但是监控软件同时有多个线程运行,导致发生了采集到的数据不变化的问题。后来改用了研华提供的多通道数据中断采集方法,并采用了降低中断采集的数据速率和事件同步的方法,在中断产生后使用采集到的数据,确保了采集到的模拟电压的准确性。
(2) 设置输出功率的准确性和稳定性问题, 由于是速调管自身输出功率
的非线性,整个频带内输出功率特点是高端和低端设置功率误差较大,中间很窄一段频带设置功率较准确。设置功率前,监控软件要预先存储好输出功率和输出电压的功率-电压关系表,利用斜率的关系计算出每个电压对应的功率,设置功率主要靠调整数控衰减器和模拟电调衰减器进行。在设置输出功率时,输出检波电压采集的准确性尤其重要,另外输出功率和输出检波模拟电压的功率-电压关系表采集也需要准确,监控软件对采集的输出检波电压采用了软件滤波、快速排序等方法确保采集电压的准确性。另外程序采用渐进式方法调节数控衰减器设置功率,防止数控衰减器设置造成功率的跳变过大,尤其高端时设置功率超过7 000W以上有可能功率超出速调管承受范围而损坏管道。监控软件采用多次调节技术确保输出功率的准确性,解决了以往只调节一次造成输出功率不准的问题。
4速调管高功放监控软件技术创新点
(1) 监控软件是基于研华工控机的监控系统,采用价格昂贵体积大的嵌入式工控机,降低了开发成本。
(2) 监控软件数据按重要程度分页显示,重要参数和数据(如输出功率、高压电压、冷却开关机状态、总故障等)在主界面显示,其它如冷却系统的流量参数、电源系统得电流参数、射频小信号的参数、故障监视参数等参数显示在不同界面。
(3) 具有故障告警处理功能,保证速调管和人身的安全。当监控软件发现速调管有故障发生时,主界面指示灯变红色同时发出报警声,并根据故障采取断激励或断高压的动作。当有功率输出时,报警器主动报警提示速调管高功放有功率输出。
(4) 速调管高功放操作自动化,由于速调管加断电时钛泵要抽真空,冷却开机后要预热15min才能加高压,去高压后要散热15min才能关冷却。监控软件特设了一键加电和一键断电操作按钮,由程序自动控制速调管的加电操作和断电操作。
5结语
根据大功率速调管高功放监测的需求,需要设计并实现大功率速调管高功放监控软件。监控软件改进了输出功率的设置方法,提高了输出功率的准确度和稳定性,具有一键开关机操作功能,自动化水平高。该监控软件经在某工程上长时间的运行测试,运行稳定、设置功率快速准确,能实时监测速调管高功放的状态和参数。
参考文献:
[1]胡文金.计算机测控应用技术[M].重庆:重庆大学出版社,2003.
[2]李贵山.Visual C++ 串口通信技术与工程实践[M].北京:人民邮电出版社,2002.
[3]陆卫忠,刘文亮.C++ Builder 6程序设计教程[M].北京:科学出版社,2011.
【关键词】上位机;ACCESS2003;PLC;报表
1.引言
本系统是一个粉料加料系统,分为六个部分:加料区、一号粉料区、二号粉料区、三号粉料区、混合搅拌区及下料包装区。其加料区由一个加料罐和一些泵和阀组成;一号粉料区由四个粉料罐和一个称量罐及泵和阀组成;二号粉料区同一号粉料区;三号粉料区同一号粉料区;混合搅拌区由混合罐及内部搅拌浆组成。根据实际情况需要完成下列功能。
功能一:监视功能。将现场设备的信息,如阀的位置,变频器的电流功率,储罐内的液位,称重罐的重量等显示在上位机上,可以实时的监视现场的情况,并可以手动控制单个设备,比如开启一个阀活电机等,并将相应的信息存入数据库,使其能看到历史曲线及历史事件与报警的记录。
功能二:管理功能。在上位机上能储存不定量配方,可以新建修改配方,也可以删除不用的配方,根据生产的需要选择不同的配方,系统将根据该配方的要求运行。
功能三:报表功能。由于批次生产的特殊性,一般需查看打印不同的报表,以供生产管理,这里需要日报,月报,按配方查询,成分统计,配方统计等。
2.系统的硬件设计
该系统的硬件由1台上位机(电脑),1组PLC通过以太网连接上位机,另通过以太网配有两个触摸屏连接PLC,供现场操作。
3.VB设计上位机的外挂界面和数据库管理平台
3.1 上位机与PLC之间的通信
本设计中,上位机与PLC之间的通信协议有两种:一种是用来实现监视功能的。用INTOUCH作为上位机软件,通过ROCKWELL的RSLINX作为OPC通讯连接上位机与PLC,这样就能把PLC的点与上位机的点一一对应起来,在上位机上就能监视控制现场的设备了,这个在这里就不做具体说明。
另一种是用来实现管理的,即把上位机的配方指令下达给PLC,我们选择一个合适的配方,按下确定键后,PLC就会收到该配方的所有信息,并将根据此配方进行工作。这个功能由于设计很多数据的上下载及数据库的应用,用上位机软件自身的功能很难实现,所以采用了一个外挂的VB程序作为实现该功能的中介,这里采用了DDE协议,使得VB界面中的数据下载到PLC中,代码如下:
start_recipe.Text=1
start_recipe.LinkTopic="RSLinx|menniu"
start_recipe.LinkItem="Weigh_Start,L1,C1"
start_recipe.LinkMode=2
start_recipe.LinkPoke
start_recipe.LinkMode=0
start_recipe.Text=0
start_recipe.LinkTopic="RSLinx|menniu"
start_recipe.LinkItem="Weigh_Start,L1,C1"
start_recipe.LinkMode=2
start_recipe.LinkPoke
start_recipe.LinkMode=0
Text1.Text=Combo1.Text
Text1.LinkTopic="RSLinx|menniu"
Text1.LinkItem="Recipe_Name"
Text1.LinkMode=2
Text1.LinkPoke
Text1.LinkMode=0
3.2 上位机与数据库之间的通信
(1)INTOUCH与数据库间的通信:在一定的条件下,需要从上位机上把特定的数据传到数据库中,作为报表的数据源,这时就要建立上位机(INTOUCH)与数据库(ACCESS)之间的通信。本设计中,InTouch通过ODBC和Access进行数据交互,通过InTouch SQL访问管理器将InTouch的数据记录到关系数据库中。具体的步骤如下:首先,创建Microsoft Access数据库并配置ODBC数据源。先在ACCESS数据库中建立一个表,将需要记录的数据分别列到每列中,分配好数据类型,记住数据库名和表名。然后配置ODBC数据源,新建一个数据源,选择刚刚建的数据库,测试成功后就结束了这步。
然后,配置InTouch SQL访问管理器。首先在InTouch标记名字典创建和Access列名相同的标记名,其类型也要一致;然后编写连接与断开数据库脚本;最后,启动InTouch SQL访问管理器,建立绑定列表BlindedList,绑定列表把InTouch中的标记名和数据库中表里的列名映射起来。其连接与断开数据库脚本如下:
连接数据库:ResultCode=SQLConnect(ConnectionId,"DSN=数据源名");
断开数据库:ResultCode=SQLDisconnect(ConnectionId);最后,验证数据通信是否正常。
(2)VB与数据库的通信:由于客户需要增加减少配方,Intouch又不好做这么麻烦的Recipe,所以用VB做一个外挂程序与数据库通讯,专门用来做配方管理。这里使用OLE DB接口连接VB与数据库,首先在VB的界面上加一个Adodc的控件,这个控件就是一个数据通讯的接口,在需要采集数据的时候,写下下面的脚本:
Adodc1.ConnectionString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=G:\VBNEW\mengniu.mdb;Persist Security Info=False"(通过OLEDB连接数据库)
Adodc1.RecordSource="select*from product where[product code]='"& Combo1.Text &"'"(通过select语句在数据库中查找记录)
这样,数据库就能和VB连接起来了。
3.3 数据操作的实现
此配方管理由六个部分组成,分别为成分配置,罐子配置,配方管理,生产,报表,备料;其中成分配置,罐子配置,配方管理是需要用户名及密码才可以进入,具有一定的保密性。生产,报表,备料是一般操作员所要使用的。
点击主页上的“配方管理”按钮,输入准确的用户名和密码,就能进入罐子配置窗口。当一打开该窗口的时候,列表中显示的是当前所有配方的大概信息,从产品代码的下拉框中选择一个配方代码,该窗口将显示该配方的详细信息,包括该配方的成分配比,需要的总重,混合时间等等,VB的实现过程是这样的:
Adodc1.Visible=False
Adodc1.ConnectionString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=G:\VBNEW\mengniu.mdb;Persist Security Info=False"
Adodc1.RecordSource="select*from product"
Adodc1.Refresh
Set DataGrid1.DataSource=Adodc1
Dim b(0 To 100)As String
Dim d As Boolean
Adodc1.Recordset.MoveFirst
For i=1 To Adodc1.Recordset.RecordCount
b(i)=Adodc1.Recordset.Fields("product code")
For j=1 To i-1
If b(i)=b(j)Then
d=1
End If
Next j
If d=0 Then
Combo1.AddItem Adodc1.Recordset.Fields("product code")
End If
d=0
Adodc1.Recordset.MoveNext
Next i
3.4 报表功能的实现
在主页上点击“报表”,出现如下窗口。
在这里可以查看日报,月报,并可以通过分类查询各种数据。这里使用VB的DataReport做的报表。
首先添加一个Data Environment并打开它,然后鼠标右键单击Connection1,选择属性后弹出一数据库连接属性窗体选择"Microsoft Jet 4.0 OLE DB Provider",单击"下一步",选择所须要的数据库确定。
然后鼠标右键单击Connection1,选择"Add Command",Data Environment就创建了一个Command1,然后鼠标右键单击Command1,选择属性后弹出一Command1属性窗体,在Database Object属性中选择Table,在Object中选择Employee,然后单击Command1属性窗体中的Grouping,然后复选"Group Command Object",在Fields in中双击"TitleOfCourtesy",然后确定(即按TitleOfCourtesy分组)。
添加一报表名为DataReport1,在DataReport1的DataSource属性中填入"DataEnvironment1",在DataMember中填入"Command1_Grouping",然后鼠标右键单击报表窗体选择Retrieve Structure,并确认这样就定义了一个报表结构。在报表的"Command1_Grouping_Header"一栏中摆上一RptTextBox控件,并设置DataField属性为"TitleOfCourtesy",在报表的"Command1_Detail"一栏中摆上三个RptTextBox控件,设置DataField属性分别为"EmployeeID","LastName"和"FirstName",并将其DataMember属性设置为"Command1"。
双击报表,在代码窗体中输入以下代码:
Private Sub DataReport_Initialize()
Dim strShape As String
Dim cnnReport As New ADODB.Connection
Dim rstReport As New ADODB.Recordset
strShape="SHAPE{SELECT*FROM`batch_recipe`WHERE[STOP TIME]BETWEEN #"& Form5.Text5 &"# AND #"& Form5.Text6 &"#}AS Command1 COMPUTE sum(Command1.[TARGET QUANTITY])as[TARGET QUANTITY],sum(Command1.[REAL QUANT])as[REAL QUANT],Command1 BY'INGREDIENT'"
Set cnnReport=New ADODB.Connection
With cnnReport
.Provider="MSDataShape.1"
.Open"Data Source=G:\VBNEW\mengniu.mdb;Data Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0"
End With
Set rstAgmRpt=New ADODB.Recordset
With rstAgmRpt
Set.ActiveConnection=cnnReport
.CursorLocation=adUseClient
.CursorType=adOpenStatic
.LockType=adLockReadOnly
.Source=strShape
.Open
End With
Set Me.DataSource=rstAgmRpt
End Sub
这样,就能做出想要的任何格式的报表了。
【关键词】智能温室;KingView6.55;上位机;监控软件
1.引言
随着现代农业技术的发展,设施农业已由简易塑料大棚、普通温室,发展到自动化、智能化及机械化程度高且环境可控的智能温室。而智能温室控制系统是一个系统工程,涉及到传感技术、计算机技术、网络通信、自动化控制等多个方面的知识,所以要根据不同作物的生长规律进行智能控制,且设计一个稳定可靠的监控系统是十分重要的[1]。
组态王KingView6.55是运行于Windows 2000(sp4)/Windows XP(sp2)/Win7系统的简体中文版组态软件,是目前北京亚控科技发展有限公司开发的最新组态软件,在中小型企业中得到了广泛的应用,是目前国产组态软件中应用最为广泛的组态软件之一。它不仅可以实现监控画面和现场模拟动画的功能,还可以实现现场实时数据的显示、历史数据记录、报警显示、各种报表、实时曲线和历史曲线等各种功能,为工业现场的监控和数据分析提供各种手段,特别是在组态王KingView6.55的版本中,增加报表向导功能,使工程人员可以非常容易就实现班报、日报、月报和年报等各种报表的功能。加上组态王基本上全面支持当前市面上主流的PLC、变频器、智能仪表和智能模块等各种自动化仪器设备,很好的完成各种设备的组态,应用非常广泛[2]。
本文基于组态王KingView6.55软件平台来开发设计智能温室控制系统的监控软件,用户可以在远程控制室中对监控软件进行操作,即可对观察温室内各室内各环境因子的数值及各设备运行状态,也可以对温室内遮阳网系统、开窗系统、湿帘系统、喷灌加湿系统、补光灯系统和灌溉系统等设备进行开启和关闭,以及观察与查询报表、曲线、报警等各种相关信息。
2.智能温室系统总体结构
根据智能温室系统功能要求,本系统采用的是上位机+下位机的系统结构方案设计,可以针对温室内部的各种环境因子进行有效监控,其系统总体结构如图2-1所示。
上位机采用PC+组态王(Kingview6.55)控制方式,组态王监控系统主要由远程监控画面、报表系统画面、趋势曲线画面、报警系统画面和远程控制系统画面所组成,如图2-2所示。用户可以在监控室内通过远程监控画面来观察各个设备的运行状态,如启动或者停止,也可以通过远程控制系统画面来完成系统的手动/自动切换功能,对所有设备的启动/停止实现远程的控制功能;当需要对整个温室的运行状况进行分析和决策时,可以通过查看实时报表、日报表或者历史数据报表来输出当前或者过去一段时间的数据,也可以通过实时趋势曲线和历史趋势曲线来显示当前或者过去一段时间的曲线,这样可以分析温室的工作情况,可以调整各控制系统得出最优的控制方法;而报警系统则实时对系统进行监控,当发生温度、湿度和光照度等相关环境因子低于或者高于设定值时及时提醒用户进行干预,使其回到正常值范围内,保证温室系统的正常运行[3]。
3.智能温室监控画面的设计
3.1 智能温室监控画面的设计
智能温室监控画面如图3-1所示。在智能温室监控系统画面的设计中,主要由日报表、历史报表、实时曲线、历史曲线、报警系统、登录、退出和远程控制等按钮组成,这些按钮的设置,可以非常直观的引导操作人员进行操作进入相关画面,或者登录和退出系统。
系统在运行时,首先进入智能温室监控系统画面,可在本界面下通过相关按钮任意的进入到日报表、历史报表、实时曲线、历史曲线、报警系统和远程控制等画面中,实施查看或者操作,并且也可以在不同的按钮中设置不同的权限,使不同的用户可以进入不同的画面进行操作。
3.1.1 报表系统设计
在温室的运行过程中,数据的记录非常重要。它是智能温室生产过程中的数据和状态的直接反应,同时也是对温室生产数据记录的一种形式,为后续生产工作进行总结、分析提供数据依据,是温室生产过程中必不可少的一种数据记录形式。在本报表系统中,主要设计了温室实时参数表、历史数据报表和日报表三种报表形式[4][5]。
温室实时参数如图3-2所示。在温室实时参数表中主要对温度1、温度2、温度平均值、湿度1、湿度2、湿度平均值、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境因子的参数进行实时的显示,使用户可是实时观察到各参数的情况。
历史数据报表如图3-3所示。可以通过历史数据查询按钮实现任意时刻的历史数据查询功能,查询完毕后可通过刷新按钮进行清空,为一次查询做好准备,同时也可以进行打印存档或分析使用。
日报表如图3-4所示。在这里使用报表向导以组态王的历史库或KingHistorian为数据源来快速创建所需日报表,除此以外也可以利用报表向导很好的完成班报表、周报表、月报表、季报表和年报表等各种报表,具有简单和快速的功能。此外,报表还可以实现值的行列统计功能,得出当天、当月或当年的温室各参数的最大值、最小值和平均值等,实现了自动统计的功能。
3.1.2 趋势曲线系统设计
在温室的监控过程中,除了可以使用实时数据报表、历史数据报表和日报表等多种报表以数值显示的方式数据进行处理外,还可以用曲线直观的来显示。主要有实时趋势曲线和历史趋势曲线两种方式。使用曲线显示的方式具有直观、清晰的对前后数据进行对比,可以很好的发现温室中的温度、湿度、土壤水分和光照度等各种参数的变化规律,对于分析参数在一天或者一段时间内的变化规律,为决策提供依据,实时趋势曲线如图3-5所示。
历史趋势曲线如图3-6所示。在这里采用了KVHTrend曲线控件来绘制该历史趋势曲线,该控件可以很好的与组态王历史库相连接,或者连接工业库服务器,还可以通过ODBC数据源连接到SQLServer等其它数据库上,该控件最多可同时绘制16条曲线。KVHTrend曲线控件所绘制的历史趋势曲线可以很好满足了温室系统中温度、湿度、光照度、土壤水分、光照度、CO2等历史数据的显示。通过历史趋势曲线可以查询任意时刻的参数值,也可以实现打印的功能,利于保存和分析。
3.1.3 报警系统设计
报警是指当系统中某些量的值超过了所规定的界限时,系统自动产生相应警告信息,表明该变量的值已经超限,提醒操作人员。在温室的运行过程中,为了保证系统的安全运行,报警的产生和记录是必不可少的,报警系统如图3-7所示。在这里主要设置了实时报警和历史报警,当发生越界时,说明已经对作物产生严重的危害,立即产生报警,提醒工作人员注意。除了通过实时报警进行及时提醒外,需要对过去产生报警的数据进行查询时,还可以通过历史报警来进行查询。
3.1.4 远程控制系统设计
远程控制系统画面如图3-8所示。它可以通过RS-485通讯总线远程监视温室的当前状态,包括自动/手动、风机的启动/停止、遮阳网的打开/关闭、天窗的打开/关闭、灌溉的启动/停止、喷灌的启动/停止、湿帘水泵的启动/停止和补光灯的打开/关闭等状态,还可以通过温室实时参数表观察各参数的实时数据。除此以外,最为重要的是,可以通过该界面实现对开窗系统、遮阳网系统、湿帘系统、喷灌加湿系统、灌溉系统和补光灯系统远程控制。由于组态王WEB版本采用B/S结构,客户只要在能够上网的地方,均可以通过国际互联网实现无地域限制的监视与控制功能。
4.结束语
利用组态王KingView6.55设计的智能温室监控系统可以实现对温室各环境因子信息进行实时的监控、数据采集、数据管理等多项功能,极大的提高了温室信息化管理的自动化程度;同时软件具有操作界面简单易懂、方便和具有人性化的特点;且具有良好的通用性、可扩展性,很好地满足对于温室环境的监控要求,该智能温室环境监控系统中具有较强的推广应用价值。
参考文献
[1]陈利军,郭艳玲.PLC和组态王(KingView)在温室监控中的应用[J].中国计量,2007,1.
[2]覃贵礼.基于DDE技术实现KingView6.55与EXCEL应用程序的数据通讯[J].广西职业技术学院学报,2012,6.
[3]宋永飞.基于PLC和组态思想的智能温室控制系统[J].工业控制计算机,2009,1.
[4]组态王6.55使用手册.北京亚科技发展有限公司,2011.
[5]覃贵礼.组态软件控制技术[M].北京:北京理工大学出版社,2007.
校园安全问题一直都是校园日常工作的重点项目,传统的安防系统已经无法满足人们越来越高的安全需求,而校园是一个学习和研究项目的地方,对于安防系统当中软件和硬件的开发研究更有兴趣也更方便,本文将以校园当中的安防工作为例,通过实践性的教学研究成果来明确如何使一个简易的监控系统充分利用软件和硬件资源来做好安防项目工作。
【关键词】安防监控 软硬件 教学项目
校园是一片净土,然而近几年却发生了好几起震惊全国的校园砍杀事件,不仅给整个社会造成了巨大的恐慌,而且也给许多家庭带来了不可磨灭的伤害。因此,做好校园内的安防系统项目必须要提到日程上来,引起相关教育部门的高度重视,从软件和硬件设施角度上全面打造科学的、安全的教学环境。
1 安防系统构建思想
一般在校园内构建一套安防系统的思想并不需要特别复杂,它通常是由总控室,门卫,摄像头监控以及报警软件这几部分组成。在整个校园范围内,是一个由总控室负责的局域网,在校园局域网络内可以进行视频以及预警巡逻系统的监控,除了总控制负责的整体监控部分,下属的监控范围则需要由学校内的各级部门共同协作来完成,需要在门卫室设立值班登记系统,在学生宿舍门口设计门卡登记系统,让外界的闲杂人等没有机会进入到可以伤害学生的范围。除此之外,在设计安防系统时,还应该在所有校园路口处设计摄像头监控点,确保校园内的监控范围是没有死角的,在教学楼、实验室、图书馆等出入人群比较频繁的地方都是要设为重点监控对象。在做好监控工作以后,还要有预警系统的安防工作,例如说远红外线的探测仪,各级楼层口的监测仪,甚至是在学校领导办公室的门口都要进行重点的监控勘察,使校园安全能够得到保障。
2 视频软件监控系统
由于社会上的监控系统技术更新换代的速度是比较快的,因此学校在设计自身的简易安防系统时也不能停下学习的脚步,要把监控软件的研发作为重点的实践教学工作,在研制软件的过程中,要考虑到学校自身的实际情况和地理位置,所设计的软件系统要符合安防监控的要求。在校园内监控软件教学设计研究中,又以视频软件的研发为主要着力点,它是安防监控当中直接接触的软件系统,因而在使用过程中,要注意视频软件的设计,避免因为操作上的不熟练造成校园安防工作上面的失误,在软件功能的布置上面要考虑到实用性,以及操作过程中的容易程度,比如说对摄像头采集的视频信息可以要有可调取、可播放的功能,而且在总控室的监控屏幕上面,还可以放大,加速播放和慢速播放等,不仅如此,在教学实践中,还可以对安防系统采集到的视频进行处理,能够准确找到拍摄视频的设备以及拍摄时间等,将整理好的视频材料移交给公安系统,便于快速解决安防案件问题。在视频软件监控平台中,需要及时进行更新升级,才能够更好地和配套的硬件设施项目配合使用,尤其是在总控室操作时,计算机的视频数据解码功能也要随之进行升级变化调整,经过专业性的解码以后,能够让整个校园都看到这部分的视频信息。再者,在研发安防软件项目的时候需要知道,这些所有的监控系统软件的设计都是要为了提高校园生活的安全性,过于花哨的软件设计从实用性角度上来讲是没有意义的,这就要求在实践测试的时候,要考虑到软件和人的交互性,避免过多的干扰因素影响安防人员的正常工作。在视频监控软件运行的过程中,总控室内的工作人员还要能够和其他分部分的工作人员进行实时的语音沟通联系,比如说当有人强行闯入学生宿舍楼的时候,宿舍楼的管理人员,可以及时地将监控录像画面传递到总控室,总控制也能够通过监控软件系统对宿舍楼的工作人员进行指挥,做出战略性的安排和调整,视频软件系统在画面传输的过程中还可以进行同步的播放和记录,使总控室内的工作人员可以进行多角度全方位的画面浏览,如图1所示。
3 硬件项目建设要求
在安防系统的硬件建设中,在通过实践性的教学研究人们发现,蓝卡的创新型巡逻棒效果非常好,使用起来比较简单,可以承受较大的冲击,消耗的电量也比较小,而且不会受大风天气以及雨雪天气的影响,这种新型的巡逻棒设计项目在安防信息的记录方面提高了校园安防的效率。而在通讯手段的教学项目研究中,学校也吸取了传统通讯手段上的不足,并且同监控系统软件加以联系进行改进,现代化的通讯设备都有了自动传输记录录音数据的功能,在通讯仪中内置了存储卡,这样记录下的数据可以自通过存储卡上传到校园总控室内的数据库,目前一部智能化的通讯仪上的存储量是4个G,大约可以存储140个小时的数据,相信通过技术的发展,未来的存储量一定会更多。这就要求对监控设备的硬件更新要求较高,教学实践结果表明,可以采用以远红外功能为主的枪式的摄像仪,在对教室内环境进行监控的时候,则最好是采用半球型的视频摄像器,能够在最大范围内捕捉到教室内的情况,这种球型的摄像仪主要针对在教学过程中教师是否对学生进行体罚来设计的,同时还可以有效地避免学生考试作弊现象的出现。
在报警系统的设计上面,可以将实践教学的重点放在预警报警机制的反应速度上面,特别是在发生紧急事故的时候,要让学生或是监控工作人员在第一时间做出报警反应,在总控室的监控平台上面可以准确地看到出事的位置并且能够调取到当时的监控录像。同时在教学实践过程中发现,在报警系统的硬件设计上一定要有注意防止误警的功能,不能够让学生轻易触摸到,但在操作上又不可以过度复杂,必须要放置在合适、适当的位置,防止出现报“错警”,报“假警”的行为。
4 结论
综上所述,即使是想要做好一份简单的校园安防工作也不是一件简单的事,而且现代化的安防系统发展速度一定会越来越快,这就要求在设计相关软件的时候要充分考虑到软件功能的实用性和智能性,要让软件和硬件的基础设施配置能够跟得上预警系统的要求,做好安防信息的记录工作,真正让安防系统能够发挥出它的作用,安全你我他。
参考文献
[1]周跃峰,郭杰荣.安防监控系统技术的发展综述[J].湖南文理学院学报(自然科学版),2014(02):81-85.
[2]邓学雄,吴楚洲,熊志勇,李冰.安防监控软件界面的设计研究[J].包装工程,2016(06):159-163.
[3]顾建伟.平安校园安防监控系统需求分析及解决方案[J].电脑与电信,2014(10):63-66.
作者简介
叶沿飞(1979-),女,黎族,贵州省镇宁县人。研究生学历。现为贵州电子信息职业技术学院副教授。研究方向为计算机网络技术。
关键词:力控;PLC;工业洗衣机;虚拟监控
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)28-0172-02
1 概述
力控组态软件是对数据采集与过程控制的专用软件,是监控层一级的软件开发平台,能以组态方式进行系统集成而不是编程方式来实现,它提供了多种的软件模块来实现监控层的各项功能,并能支持多种的I/O设备。力控监控组态软件能对各种工业控制设备进行网络通讯,和网络系统结合,达到集中管理和监控的目的,提高集成效率。PLC的出现是为了解决由继电接触控制系统构成的生产流水线的电气控制系统,产品的变更都需要电气控制系统的重新设计和安装问题,具有体积小、简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、编程简单、使用寿命长等一系列优点。工业洗衣机能够洗涤各种衣物织品,在宾馆、矿产企业、医院等洗衣间广泛使用。通常工业洗衣机长期工作于恶劣的环境,利用力控组态软件和PLC结合控制工业洗衣机,有利于现场工业调试和现场远程的监控,实现对工业洗衣机的智能化管理,提高经济效益,提高可靠性。
2 工业洗衣机监控系统的构成
工业洗衣机的监控系统主要由工业洗衣机,监控台和PLC等组成,实现的功能如下:1)实现工业洗衣机的自动运行;2)实现组态软件与PLC之间的通讯连接;3)利用力控组态软件监视并控制工业洗衣机的运行状态。如图1所示。
工业洗衣机的运行通过PLC进行控制,PLC采用三菱公司的FX2N系列产品。监控台采用力控组态软件实现对工业洗衣机的相关信息的检测与监控。PLC与监控台的通讯是按RS-232协议进行的,工业洗衣机的运行状态由PLC送入监控台,监控台采集到这些数据,相关的虚拟设备状态改变,同步显示工业洗衣机的运行状态;监控台也可控制信息给PLC,以控制工业洗衣机的运行。
3 PLC控制系统的设计
3.1 控制系统的基本原理
工业洗衣机的整个工作过程是注水、浸泡、洗涤、漂洗、排水、脱水、结束报警。控制系统包括PLC、电磁阀、开关、水位传感器、电机驱动器、控制电机等。编写程序下载到PLC中,PLC通过输入接口检测开关的状态,执行相应程序,通过输出接口控制电磁阀、电机驱动器等,完成工作的各个过程。工业洗衣机控制系统结构如图2所示。
3.2 I/O分配
根据工业洗衣机的控制要求,将PLC的I/O分配如表1、表2所示。
3.3 控制系统程序设计
工业洗衣机在接收到启动信号时,注水进入洗衣机,当水位到水位上限开关时,开始洗涤。正转洗涤20秒后,暂停3秒,反转洗涤20秒,暂停3秒,再正向洗涤,如此循环3次,洗涤结束。然后排水,当水位下降到水位下限时进行脱水,同时排水,脱水时间是10秒,这样完成一个大循环,经过3次大循环洗衣结束,并报警,报警10秒后全过程结束,自动停机。系统的软件流程图如图3所示。
4 力控组态监控的设计
利用力控组态软件设计监控系统的步骤主要有:定义IO设备、建立数据库点、设计图形界面、动画连接、运行调试等。力控组态软件采集设备数据,保存在数据库中,数据的实时变换在图形界面中用动画的形式表现出来。系统监控图如图4所示。
4.1定义IO设备
与力控组态软件交换数据的PLC、智能仪表、变频器等设备,在力控里看作为IO设备,需要定义,数据库变量才能与外设交换数据。在力控软件定义IO设备步骤中,IO设备组态选用三菱FX2N(编程口),通信方式是串口RS232,选用COM1串口。串口通信参数设置是波特率为9600,奇偶校验为偶校验,数据为7位,停止为1位。
4.2创建数据库点
在力控组态软件中,需要定义数据库点,IO设备运行的状态保存在数据库点参数中,点是一组数据值(称为参数)的集合。在数据库中,用户操纵的对象是点,系统也以点为单位存放各种信息。点参数是含有一个值(整型、实型、字符串型等)的数据项的名称,对一个点的访问实际上是对该点的具体某一参数的访问。实时数据库提供的标准点类型有:模拟 I/O 点、数字 I/O 点、累计点、控制点、运算点等,不同的点类型完成的功能不同。由于数据库可以与多个 I/O 设备进行数据交换,所以必须指定哪些点与哪个地址 I/O 设备的哪个数据项建立数据连接。数据库点的建立与外设I/O连接如表3所示。
4.3设计图形界面
图形界面反映现场工作的情况。进入力控的开发系统后,可以为每个工程建立无数个画面,在每个画面上可以组态相关联的静态或动态图形。开发系统提供了工具箱和图库。可以进行直线、矩形、圆形等基本图形绘制,可以插入位图、趋势曲线、报警、专家报表等,还有丰富的控件。图库集合了工业现场设备的图形,选择工作的相应图形,使监控界面更接近现场。
4.4动画连接
要使设计出来的图形能反映工业洗衣机的运行状况,就要使静态的画面具有动画效果,进行动画连接。应用程序的对象通过数据库变量连接数据库点,数据库点参数的变换使应用程序对象的属性变化。同时改变应用程序对象的属性,也能改变IO设备的运行状态。数据库变量是人机界面与实时数据库联系的桥梁,当要在界面上显示处理数据库中的数据时,需要使用数据库变量。这种方式实现图形界面的远程控制和现场控制对工业洗衣机双向控制。
动画连接按照变量的值改变对象的大小、颜色、位置等,有时候按某一事件来改变变量的值,就需要编程语言增强其灵活性,力控软件引入动作脚本来实现。动作脚本是一种基于对象和事件的编程语言,所有动作脚本都是事件驱动的。事件可以是数据改变、条件、鼠标或键盘、计时器等。处理顺序由应用程序指定,不同类型的动作脚本决定以何种方式加入控制。动作脚本包括:窗口动作、应用程序动作、数据改变动作、键动作和条件动作等。用脚本触发一系列的逻辑控制、联锁控制,改变变量的值、图形对象的颜色、大小,控制图形对象的运动等等。
下面脚本语言实现水位的上升和下降的动画效果。
IF Y0.PV==1&&fill34
fill34=fill34+0.5;
ENDIF
IF Y1.PV==1&&fill34>0 THEN
fill34=fill34-0.5;
ENDIF
5 系统调试
用编程线缆接好PLC和监控台上,下载程序到PLC上运行,然后运行力控组态软件。按动启动按钮,使工业洗衣机运行工作。观察监控界面,进水阀门是否显示打开的状态,是否显示水位上升或者下降,电动机正转或反转的显示,排水、脱水、报警等等是否能够在力控监控软件上同步显示工业洗衣机运行的状态。如果没有,修改相关的程序,直到运行的结果和设备实际运行情况一致。
6 结束语
通过利用三菱PLC和力控组态软件设计工业洗衣机监控系统,实现组态监控,解决了安全性、可靠性等诸多传统监控的问题。也实现对PLC程序的调试和仿真,降低控制系统开发的成本,适应工业自动化水平的提高。对现场操作的训练提供了参考平台,优化控制策略的研究提供了一种方法。
参考文献:
[1] 郭艳萍.电气控制与PLC应用[M].北京:人民邮电出版社,2013.
[2] 阮有德.电气控制与PLC实训教程[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[3] 吴作明.工业组态软件与PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
以上描述的是电影《记忆裂痕》片段,本・阿弗莱克饰演的电脑工程师迈克尔・简宁斯在电影中,演示了一种名为未来型自由显示器的技术,如果我要告诉你这样的技术已经实现?导演吴宇森是不是应该将这部当年的科幻片改称为惊悚悬疑剧情片?事实上,现实就是这样的神奇,几年之前的概念产品正在逐渐变成现实,而且这个速度远远超过大家的预期,也许明天你就可以扔掉手中的遥控器,用手势的比划从湖南台“超级女声”跳台到浙江卫视的“我是大评委”。
从仿生学的角度来说,视觉是人类最为重要的感知世界的器官,因此显示技术作为与人类关系最为密切的技术,一直是各大厂商和实验室攻关的重点。对于未来显示技术发展趋势的争论从来都没有停止过,进入2009年以后,不少新技术逐渐走出实验室。从目前已经了解的讯息来看,未来的显示技术并不仅仅局限于显示本身,新的材质、新的交互方式已经逐渐走向成熟,而且也以越来越快的速度走进并改变我们的生活。
电子书――率先抵达的柔性风潮
2009年的显示技术国际学会“International Display Workshops”(IDW)把柔性显示技术的商业化推到了议题上,“向电子书与电子报纸的模式变迁”成为重要的首个议题。
早在几年前,这个技术的先驱公司之一:英格兰剑桥显示技术公司(Cambridge Display Technology)CTO就预言过这个技术的破冰点,关键在于为早期的设计找到一个可赢利的小市场:“障碍始终是找到先能立足的早期领域,然后逐步积累进入更高级领域的知识和盈利模式。”
现在看来,已经出现了一个很好的突破口。由于报纸与出版业低迷,作为提供新闻的主要渠道,互联网已超过报纸,这种电子信息潮流推动了电子书籍阅读器市场实现稳步增长。亚马逊公司(Amazon)2007年底上市的电子书籍终端“Kindle”可浏览与大型书店相当的20万部以上的书籍,目前已售出数十万台,成功不言而喻。Kindle屏幕采用用E-ink的柔性显示技术,不仅耗电量非常少(充电两小时后最多可以连续使用7天),还能营造出“白纸黑字”的观感,能在各种光线环境下观看,与纸质书无异。
这款电子阅读器核心的显示技术称为塑料电子技术,即以塑胶底板形成电晶体阵列驱动。此技术首先由剑桥大学开发,它在柔性塑料衬底上以低温制造出晶体管阵列。塑料电子因此可被用于替代传统硅基半导体元件和产品,并且更轻、更廉价且更为环保,无疑为其市场开拓留下了想象空间。不过,Kindle带给我们的体验仍然不能称之为完美,包括惠普、富士通在内的科技巨头以及Polymer Vision、FirstPaper和Plastic Logtic这样的初创企业都在不约而同开发新一代阅读器,其中几款将在今年晚些时候上市销售。这些电子书阅读器按照报纸杂志的规则进行升级,采用高分辨率、彩色和视频形式等,让读者看起来更轻松。将来,可以在这些电子装置上欣赏最新上映的科幻大片,还可以将我们最喜欢的某期杂志以无线形式下载到一个轻便耐用的8×11英寸的塑料屏幕上,可以将它塞进包里,带着它到海滩上嬉戏,或者在某个早晨躺在安乐椅上看书,这是多么令人艳慕的体验!不仅如此,“书”上每一页都像今天的杂志一样清晰,上面的图片同样色彩艳丽。你只要一挥指,就能轻松翻页,比如说宝马汽车的广告会出现在显示屏上。触摸深蓝色宝马3系列的图像,便会播放宝马风驰电掣穿越竹林的动感视频画面。
电子书只是未来显示技术里很小很小的一个应用范例,但是对于出版和娱乐产业将会带来的影响无疑将会是深远而巨大的,从技术上来说,电子书的逐渐成功也更加坚定各大厂商豪赌显示未来的决心――今年2月24日,美国亚利桑那州立大学的柔性显示研究中心了一项突破性的柔性显示技术,基于柔性无玻璃基板的触控显示装置。对于未来的许多应用,需要更耐用并且具备良好交互体验的柔性屏幕,这样既能够让用户利用柔性屏幕来进行功能操作,又能满足将显示器卷起来携带或存放的需求。
技术百舸争流
随着智能手机、上网本、MID、笔记本等市场的持续升温,中小尺寸的显示屏出货量也将持续增长。从目前和可以预期的应用出发,我们可以归纳发现未来的显示技术有六大方向:
1 可佩带在头上的虚拟显示技术。使用该技术,人们可以通过佩戴眼镜的方式来浏览图像。这种显示技术可以通过小尺寸屏让使用者获得大屏的视觉体验、高解析度,并具有低功耗的特点。而UI是目前该技术所遇到的最大的技术挑战,如如何控制输入输出信号、音量、观看时间以及调节视觉的舒适度等。
2 可折叠显示技术。通过对折,可以让5.5英寸的屏只有3.5英寸屏的外观大小。这种显示技术可以让用户随意地选择大屏或者小屏显示。目前该技术所遇到的最大的挑战则是屏与屏接缝处的处理、FOS参数调整以及屏幕大小和应用的折衷等。
3 可卷曲显示技术。通过将屏卷曲,我们的小尺寸终端设备也可以拥有大的显示屏,而终端的外观设计也将更加灵活。目前该技术所遇到的最大的挑战是底板的不成熟以及颜色性能的表现等。
4 输入投影显示技术。使用这种显示技术,可以将终端的键盘等投影到平板上,使用者在投影上进行输入处理。目前,这种技术已经应用在蓝牙虚拟键盘上。
5 输出投影显示技术。这种技术的元器件、产业链都已成熟,但是功耗、成本。以及集成到手机等设备中的安全性都是需要考虑的问题。
6 双稳态显示技术。胆甾醇显示器和电泳显示器已经有了不同程度的应用,这种技术的低功耗值得称赞,但是应用于便携式多媒体设备,其驱动和色彩显示都是目前的瓶颈所在。
纵观以上六种未来的显示方式,无一例外对于触摸操控提出了更高的要求,而显然,现状已有的触摸操控技术有这样那样的缺陷,并不能满足未来显示技术的要求,例如电阻式触控技术在不触碰的时候还在耗电,而且电阻式触控屏在布线时的挑战比较多难以实现很细的边框设计,给电子产品的外观设计带来挑战。电容式触摸由于是利用电容变化完成检测,所以必须需要人体手指触摸才能工作,如果用户带上手套或者触摸屏沾上水滴水雾等都会造成触摸精度下降。
未来的触控技术该是如何的?有专家认为要考虑触控给用户带来的真实体验:“如果分析一下触摸的感觉组成,它有很大部分是物理移动。如果我们要把用户感觉推向极致的话,物理移动是一定需要的。因为很简单的逻辑,我按一个东西的时候,我希望它真的被按下去。另外,触控新技术应该可以实现接近式感应,可以让用户不打开机器直接使用一些功能。”
此外,目前的触控技术基本是2D的技术,未来会诞生3D的触控技术。简单举例来说,3D触控就是可以感知用户手势的3D信息,这样你做一些手势就可以实现对屏幕的控制。目前已经有韩日电视机厂商在电视的手势操控方面取得了突破性的进展。
新技术引领次世代的未来
新近上市的福建榕基软件股份有限公司,正是凭借其在软件行业中的独特优势异军突起。1993年在福州诞生的榕基软件,初创时仅几个人,开始了他们试水技术服务和软件开发行业、初尝信息化市场的第一步。多年来,榕基团队凭借无畏的勇气开拓市场,以真诚和智慧赢得了市场。公司先后开发出政务信息化解决方案、协同管理平台、网络隐患扫描系统等多个软件产品和经典解决方案。创业者艰苦的努力,使公司在客户资源、人力资源、核心技术和行业经验等方面,形成了核心竞争力,并成为国内知名软件产品和服务提供商,为后来榕基的崛起奠定了资本积累。
四大体系夯实强基之路
历经17年的发展,公司现已形成了包括电子政务、信息安全、质检三电和协同管理四大支柱产业。四个领域既相互独立,又紧密围绕公司“行业化、产品化、服务化”的经营战略,使公司在产品、服务和客户间形成了资源共享、相互依托和相互促进的良好局面。
公司在北京、福建、浙江、河南以及上海等区域,拥有1000多家党政机关客户,为其提供一体化电子政务应用平台和整合解决方案,并已成为上述区域通用电子政务应用软件最具竞争力的企业之一。
在信息安全领域,公司通过了公安部、国家保密局以及军事机关等多项认证,拥有包括政府、军事机关、能源、电信和金融等重要行业的1500余家客户群体。
在质检三电工程领域,公司累计为近3万家进出口企业提供服务,并且是国家质检总局许可的两家申报企业端软件推广及运维服务商之一,三家电子监管企业端软件运维服务商之一。2009年公司市场占有率26%,位列行业第二。
在协同管理方面,公司拥有1000多家协同管理客户,是国内领域拥有最多实用化应用客户的厂商之一,重点用户为能源、电信、金融和制造业等大型集团公司。值得榕基人骄傲的是,公司参与了国家电网“SG186”工程协同办公系统的研发及全国推广工作,而公司成为该系统任务协作平台全国唯一供应商。
行业领域内的突出贡献,使榕基软件先后拥有了多项资质认证,并获得了荣誉表彰。2008年,公司拥有了自己的博士后科研工作站,同年获得竣工产品质量管理体系认证。并获得国家高新技术产业化十年成就奖,被国家信息产业部授予计算机信息系统集成优秀企业称号等多项殊荣。
“A”计划助力腾飞
根据工业和信息化部公布的数据,2006年至2008年,我国软件产业分别完成业务收入4800亿元、5834亿元和7573亿元,同比增长23.1%、21.5%和29.8%。2009年,在国内经济持续增长及相关产业政策带动下,我国软件产业规模进一步扩大,全年完成业务收入9513亿元,同比增长25.6%。有专家预计,未来我国软件行业,将以20%的年均增长率快速增长,预计到2012年,我国软件产业业务收入将达到17536亿元。