组态王与智能仪器的动态数据交换

收稿日期：2004-10-08作者简介：房向荣（1969-），女，工程师、硕士生，研究方向为控制科学与工程。

组态王与智能仪器的动态数据交换房向荣1，施仁2（1.西安邮电学院陕西西安710061；2.西安交通大学自动控制系，陕西西安710049）摘要：通过在组态王与智能仪器之间建立DDE “热连接”，实现了双向的动态数据交换，并提出了利用VB 的控件数组进行通讯驱动程序开发的方法和具体实现，该方法程序结构清晰、通用性强，可以用于组态王与各种外部智能仪器仪表之间的DDE 通讯。

关键词：动态数据交换；通讯驱动程序；控件数组中图分类号：TP319文献标识码：B文章编号：1000-0682（2005）03-0051-02Dynamic data exchange between the KingView and the intelligence instrumentFANG Xiang-rong 1，SHI Ren 2（1.Xi ’an Institute of Posts and Telecommunications ，Shaanxi Xi ’an 710061，China ；2.Automatic Control Dept of Xi ’an Jiaotong University ，Shaanxi Xi ’an 710049，China ）Abstract ：This paper deals with the implementation of a two-way dynamic data exchange （DDE ）by estabil-ishing its ‘hot link ’between the KingView and the intelligence instrument ，and puts forward the way of using the VB control array to develop communication drivers.The procedure structure of the method is clear and ef-fective in general use.It can be used the DDE communication between the KingView and the other kinds of ex-terior intelligence instrument.Key words ：DDE ；communication driver ；control array0引言Windows 是基于信息机制的协作式多任务系统，动态数据交换DDE （Dynamic Data Exchange ）协议是Windows 提供的一种利用共享内存进行应用程序间数据交换的方法，它充分体现了Windows 的多任务优点。

DDE 在两个应用程序之间进行动态的数据交换，其中一个应用程序的数据发生变化会自动通过DDE 协议通知另一个应用程序，使其能够立即接受变化的数据，通常把这种通讯方式叫做客户/服务器方式。

当应用程序间的通讯完全独立于用户时，DDE 工作得最好。

组态王支持动态数据交换，利用DDE 技术可以把一种应用程序中的数据动态地链接到另一应用程序中，使两种完全不同的应用程序互相交换数据，进行通讯。

在组态王与外设间通讯时，工程人员可以自己开发外设的通讯驱动程序，然后利用DDE 与组态王进行数据交换，扩充组态王的功能，充分利用PC 机丰富的软件资源，为用户提供更为灵活的应用空间。

1DDE 的标识和通讯方式组态王中的DDE 对话的内容是通过3个标识来约定的：（1）应用程序名（application ）是进行DDE 对话双方的名称，组态王运行的程序名称是“VIEW ”，VB 程序使用的名称是可执行文件的名称；（2）主题（topic ）是被讨论的数据域，组态王中主题定为“tagname ”，VB 程序的主题则由窗体的Link-topic 属性指定。

（3）项目名（item ）是被讨论的特定数据对象，组态王中是在定义数据字典时设置，VB 当中的项目是通过Linkitem 来设置的。

应用程序之间的DDE 数据交换可以有“冷连接”、“温连接”和“热连接”3种方式，其区别在于客户如何处理请求一个数据和一个数据真正可用之间的延迟。

在“冷连接”中，服务器数据的变化并不通知客户，无论何时客户都必须明确地从服务器请求每一个数据；在“温连接”中，服务器通知客户数据项的值已发生变化，但只有客户发出请求时，服务器才向客户机发送该数据值；而在“热连接”中，无论何时・15・2005年第3期工业仪表与自动化装置数据发生变化，客户内部的一个例程都会自动接收服务器发来的变化数据，将数据进行加工处理后存入相应的数据库保存，这种方式充分利用了DDE的优点，也是最常用的一种方式。

在VB可视化编程工具中，DDE连接是通过控件的属性和方法来实现的，对于要进行连接的文本框、标签或图片框，要设置linktopic、linkitem、linkmode3个属性，其中num为0、1、2、3，分别代表关闭DDE、热连接、冷连接、温连接。

文中采用的通讯方式为热连接方式。

2DDE热连接中数据流向的判定在热连接中，无论哪一方的数据发生变化，另一方的相应数据就会立即更新。

这样，在组态王与外部智能仪表进行DDE数据交换时，会产生需要判断数据流向的问题，因为外设数据比较多，各个参数的读写命令也是不同的。

组态王工作时会在固定的控制周期内读取外设的数据，判断外设的工作状态，并且不断更新数据库和显示界面上的数据，然而组态王修改智能仪表的控制参数，对外设进行写操作相应是很少发生的，时间也是不固定的。

所以在定时周期内，读取外设数据的操作是肯定要发生的，而是否需要进行写操作，则要求外设驱动程序能够判断出数据的改变是否来自组态王，如果是组态王修改了控制参数，则执行外设的写操作。

因而在DDE热连接中需要进行数据流向的判定。

判断方法之一是组态王中设立修改标志，这就产生了如何设标志的问题，如果标志和数据打包传送，则会破坏组态王写参数时数据的完整性，而且为每一个参数设立标志需要驱动程序中有很多的判断语句，导致程序可读性、可修改和可扩充性差，无法做成通用的模块。

另一种判断方法是记录上次通讯时外设的全部参数值，和当前的数据进行比较，如果发生变化就可以判断出是组态王修改了参数。

该文采用第二种方法，利用数组和循环语句实现了上述功能，程序结构清晰，通用性较强，可以用于组态王与各种外部智能仪表间的通讯。

VB中除了一般意义上的数组，还有一种数组叫作控件数组。

控件数组是由一组相同类型的控件组成，它们共用一个控件名，具有相同的属性，系统通过惟一的索引号（Index）来识别各控件。

控件数组适用于若干个控件执行的操作相似的场合，控件数组共享同样的事件过程。

运用控件数组的概念，把VB中与组态王进行DDE连接的文本框用控件数组来表示，而外设的数据也对应到这个控件数组中，以索引号来区分各个参数，充分发挥数组的优势，利用循环语句，编写出功能完善、结构清晰、易于修改和扩充的程序模块。

3组态王与PC900的通讯下面以ALTEC公司的PC900智能数字调节器为例，给出具体的实现。

PC900通讯协议的命令帧格式为：上位机读数据的命令帧格式：EOT通讯地址参数名ENQ（04H）①②（05H）上位机写数据的命令帧格式：EOT通讯地址STX参数名参数值ETX BCC （04H）①（02H）②③（03H）④其中①通讯地址：调节器的地址00～99，通讯地址码为4位10进制数，前2位为高位的重复，后2位为低位的重复。

多调节器时，设定地址号不能重叠；②参数名：通讯中，各参数名称及代码为2个字符；③参数值：第1位为符号位，不超过7个字符；④BCC校验码：从STX（不包含STX）到ETX（包含ETX）全部字符的异或运算（XOR）。

程序框图如下：初始化部分框图如图1所示图1初始化框图PC900的通讯驱动程序框图如图2所示。

将控件数组应用于DDE服务程序和外设的驱动程序中，大大简化了判断数据流向的工作，程序清晰易懂，对于其它的智能仪器和应用场合，只需在初始化和通讯命令上作一定的修改便可使用，具有很好的实用价值。

（下转第44页）内，定位初始位置设置在定位点正极性方向。

图6精密定位预测控制实验结果由图6可以看出预测曲线与实际曲线除在峰值附近有一些误差外，其余各段几乎吻合，说明RBF 神经网络预测模型误差很小，而在峰值附近出现误差不影响定位精度和速度；实际曲线上升沿和下降沿斜率均很陡，说明信号变化剧烈，定位速度很快；通过抑制机制在误差带附近自动降为单脉冲驱动，不再预测，表明预测控制系统的设计思想达到预期效果。

施加一干扰后，基于预测模型高速回转定位，但因克服机械回转间隙未能产生有效位移，致使实际位置远远滞后预测位置，根据抑制控制策略继续按原步长高速复位，在复位过程中实际位置始终滞后预测位置，因而驱动脉冲数递减较慢，直到接近误差带时斜率才变缓，说明预测控制在复位过程中能够灵活保持较大步长驱动，有效缩短定位时间。

5结束语由于受精密定位装置机械传动性能的影响，差动莫尔信号随位置变化表现出不一致性，RBF神经网络经过充分训练后，能够动态适应信号的变化，保证预测精度。

定位实验表明RBF神经网络预测控制具有较强的鲁棒性，为高速高精度定位提供了一条有效的实现途径。

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