软件课程设计报告-北京科技大学.doc

北京科技大学课程设计（软件设计）报告班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 年 月 日目 录1 设计内容12应用程序总体分析与设计13应用程序各功能模块分析与设计23.1 连接服务器23.2 加项33.3 读取数据53.4 显示与隐藏73.5 暂停与继续93.6 报表与记录104程序测试114.1测试过程114.1.1 连接测试114.1.2 显示与隐藏测试114.1.3 暂停按钮124.1.4 数据保存124.2测试结果124.2.1 连接结果124.2.2 显示与隐藏结果134.2.3 暂停显示134.2.4 数据保存结果145程序文档145.1使用说明145.2程序说明156 学习收获271 设计内容OPC(OLE for Process Control)又称为过程控制的对象连接与嵌入技术。它是它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。在过去，为了存取现场设备的数据信息，每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场设备的种类繁多，且产品的不断升级，往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。通常这样也不能满足工作的实际需要，系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。在这种情况下，OPC标准应运而生。OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，它的制定是通过提供一套标准的OLE/接口完成的，在OPC技术中使用的是OLE 2技术，OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。OPC的出现大大缩短了软件开发的时间。本次课程设计就是要求使用VB设计一个简单的客户端程序，这个程序能读取本机服务器上面的数据，并以直观的柱形图显示出来。另外，还应该添加一些别的功能。2应用程序总体分析与设计开始为了能连接服务器，首先在PC机运行模拟的服务器。然后，在VB6.0环境下，创建各种用于显示数据和控制的控件。给每一个控件添加事件响应函数。程序运行的流程如下：退出显示与保存读取数据添加Item连接服务器3应用程序各功能模块分析与设计3.1 连接服务器首先使用new关键字创建一个OPC对象，然后调用Connect方法连接到服务器。然后书写连接按钮的响应函数。Private Sub BtnConnnect_Click() 调用Connect子程序 Call Connect(OPCJ.SampleServer.1)End SubSub 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 Then 建立一个OPC组集合 Set objGroups = objServer.OPCGroups End If If objTestGrp Is Nothing Then 添加一个OPC组 Set objTestGrp = objGroups.Add(TestGrp) End IfEnd Sub3.2 加项对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。这里添加OPC标签的标识符和数目是固定的，但是实际的OPC应用程序往往要按照用户的指定或读取组态文件取得和处理需要添加OPC标签。Sub 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 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 objTestGrp.IsSubscribed = False 建立OPC项集合 Set objItems = objTestGrp.OPCItems 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, strItemIDs, _ lClientHandles, lServerHandles, lErrors)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 Else End If End If End Sub3.3 读取数据为了实时显示数据，还要设置一个定时中断类型的服务函数，然后没间隔一段时间去向服务器读取一下数据。定时器会在加载项的时候启动。Private 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 同期读取 SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors 棒图的表示 For I = 1 To 4 数据的格式化 If PauseFlag(I) = 0 Then strBuf = Format(vtItemValues(I), #.000) 表示数据字符串 lbBar(I).Caption = strBuf 计算棒的宽和高 nWidth = PicBar(I).ScaleWidth nHeight = PicBar(I).ScaleHeight sglScale = vtItemValues(I) / 100 nDrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 清除现棒图 PicBar(I).Cls 绘制棒图 If vtItemValues(I) 90 Then PicBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(255, 0, 0), BF Else PicBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(0, 255, 0), BF End If PicBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(vtItemValues(I) * 2.55, 255 - vtItemValues(I) * 2.55, 0), BF End If Next If FileFlag = 1 Then Print #FileNo, Date; Time, Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1) End If End Sub3.4 显示与隐藏为了方便显示与隐藏其中某些项，这里给一个柱形图配置一个复选框，当复选框选中的时候，该项目便隐藏起来。取消复选框，该项目又会显示出来。这样子的功能对于只需要观察某些数据的时候，很是方便。具体实现方式如下：Private Sub Check1_Click() If Check1.Value = 1 Then PicBar(1).Visible = False lbBar(1).Visible = False Label1.Visible = False Else PicBar(1).Visible = True lbBar(1).Visible = True Label1.Visible = True End IfEnd SubPrivate Sub Check2_Click() If Check2.Value = 1 Then PicBar(2).Visible = False lbBar(2).Visible = False Label2.Visible = False Else PicBar(2).Visible = True lbBar(2).Visible = True Label2.Visible = True End IfEnd SubPrivate Sub Check3_Click() If Check3.Value = 1 Then PicBar(3).Visible = False lbBar(3).Visible = False Label3.Visible = False Else PicBar(3).Visible = True lbBar(3).Visible = True Label3.Visible = True End IfEnd SubPrivate Sub Check4_Click() If Check4.Value = 1 Then PicBar(4).Visible = False lbBar(4).Visible = False Label4.Visible = False Else PicBar(4).Visible = True lbBar(4).Visible = True Label4.Visible = True End IfEnd Sub3.5 暂停与继续在实际生产环境中，遇到一些特殊情况需要暂停以观察数据，以防止被后面新的数据刷新。所以四个柱形图又都配置了一个暂停复选框，当复选框选中的时候，柱形图暂停更新，当取消复选框，柱形图继续更新。实现代码如下：Private Sub Check5_Click() If Check5.Value = 1 Then PauseFlag(4) = 1 Else PauseFlag(4) = 0 End IfEnd SubPrivate Sub Check6_Click() If Check6.Value = 1 Then PauseFlag(1) = 1 Else PauseFlag(1) = 0 End IfEnd SubPrivate Sub Check7_Click() If Check7.Value = 1 Then PauseFlag(2) = 1 Else PauseFlag(2) = 0 End IfEnd SubPrivate Sub Check8_Click() If Check8.Value = 1 Then PauseFlag(3) = 1 Else PauseFlag(3) = 0 End IfEnd Sub其中的PauseFlag是个全局变量用于指示该柱形图的数据是不是暂停了，如果是，在程序刷新的过程中则不对其刷新。3.6 报表与记录工业生产中，保留历史数据是必须的。为了分析一些特殊情况下的原因，必须要知道相关的数据，所以保留历史数据是很重要的部分。数据量大的时候可以使用数据库，但是小数据量可以使用文件保存数据的方式。这里，使用文件的方式记录读取的数据。Private Sub Check9_Click() FileFlag = Check9.Value If FileFlag = 1 Then FileNo = FreeFile() Open C:UsersChengDesktopshunjun & Str(Year(Now) & 年 & Str(Month(Now) & 月 & Str(Day(Now) & 日.txt For Append As FileNo Else Close FileNo End IfEnd Sub当保存文件复选框选中的时候，打开今天所对应的文件，当取消选中的时候，关闭打开的文件。如果文件打开，相应的变量的状态会更改以指示当前需要向文件中写入数据，所以定时中断的时候，会向文件中写入数据。If FileFlag = 1 Then Print #FileNo, Date; Time, Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1) End If4程序测试4.1测试过程软件的测试主要包含连接测试，显示与隐藏测试，暂停测试和数据记录测试。4.1.1 连接测试打开程序，点击运行。然后分别点击连接和加项按钮。图4-1 连接测试4.1.2 显示与隐藏测试在程序运行状态下，选中隐藏复选框。图4-2 显示与隐藏4.1.3 暂停按钮取消所有隐藏复选框，然后选中部分暂停按钮。如下图所示图4-3 暂停4.1.4 数据保存选中保存数据复选框，记录当前时间，过30秒取消选中。图4-4 保存数据4.2测试结果4.2.1 连接结果为了更方便的显示结果，显示的颜色会随着数据的变化而变化，数据越接近于100柱形图的颜色就越接近于红色。数据越接近于0，柱形图颜色越接近于绿色。 图4-5 数据显示测试4.2.2 显示与隐藏结果勾选前两个隐藏复选框后，发现相关的内容隐藏了。图4-6 显示与隐藏4.2.3 暂停显示勾选暂停显示后，相应的柱形图不再同旁边的数据一起刷新了。图4-7 暂停显示4.2.4 数据保存结果当勾选保存数据复选框后，数据便被写入当天的文本文件。下图中左边一列记录的日期和时间，右边记录的是四个变量的数据。图4-8 数据保存5程序文档5.1使用说明双击shunjun文件夹中的“工程1.exe”，程序开始执行。连接-加项，数据就能正常显示了。隐藏，暂停和保存数据复选框分别控制的是隐藏柱形图，柱形图暂停更新和保存文件。5.2程序说明Option Base 1Option Explicit建立OPC对象 -声明变量Dim WithEvents objServer As OPCServerDim objGroups As OPCGroupsDim WithEvents objTestGrp As OPCGroupDim objItems As OPCItemsDim lServerHandles() As LongDim PauseFlag(1 To 4) As IntegerDim FileFlag As Integer Dim FileNoPrivate Sub BtnConnnect_Click() 调用Connect子程序 Call Connect(OPCJ.SampleServer.1)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 Else End If End If End SubPrivate Sub btnQuit_Click() 卸载窗体 Unload FmMainEnd SubPrivate Sub Check1_Click() If Check1.Value = 1 Then PicBar(1).Visible = False lbBar(1).Visible = False Label1.Visible = False Else PicBar(1).Visible = True lbBar(1).Visible = True Label1.Visible = True End IfEnd SubPrivate Sub Check2_Click() If Check2.Value = 1 Then PicBar(2).Visible = False lbBar(2).Visible = False Label2.Visible = False Else PicBar(2).Visible = True lbBar(2).Visible = True Label2.Visible = True End IfEnd SubPrivate Sub Check3_Click() If Check3.Value = 1 Then PicBar(3).Visible = False lbBar(3).Visible = False Label3.Visible = False Else PicBar(3).Visible = True lbBar(3).Visible = True Label3.Visible = True End IfEnd SubPrivate Sub Check4_Click() If Check4.Value = 1 Then PicBar(4).Visible = False lbBar(4).Visible = False Label4.Visible = False Else PicBar(4).Visible = True lbBar(4).Visible = True Label4.Visible = True End IfEnd SubPrivate Sub Check5_Click() If Check5.Value = 1 Then PauseFlag(4) = 1 Else PauseFlag(4) = 0 End IfEnd SubPrivate Sub Check6_Click() If Check6.Value = 1 Then PauseFlag(1) = 1 Else PauseFlag(1) = 0 End IfEnd SubPrivate Sub Check7_Click() If Check7.Value = 1 Then PauseFlag(2) = 1 Else PauseFlag(2) = 0 End IfEnd SubPrivate Sub Check8_Click() If Check8.Value = 1 Then PauseFlag(3) = 1 Else PauseFlag(3) = 0 End IfEnd SubPrivate Sub Check9_Click() FileFlag = Check9.Value If FileFlag = 1 Then FileNo = FreeFile() Open C:UsersChengDesktopshunjun & Str(Year(Now) & 年 & Str(Month(Now) & 月 & Str(Day(Now) & 日.txt For Append As FileNo Else Close FileNo End IfEnd SubPrivate Sub Form_Load() TmUpdate.Enabled = False TmUpdate.Interval = 1000End SubSub 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 Then 建立一个OPC组集合 Set objGroups = objServer.OPCGroups 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(4) As String Dim lClientHandles(4) As Long Dim lErrors() As Long Dim I As Integer If objTestGrp Is 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 objTestGrp.IsSubscribed = False 建立OPC项集合 Set objItems = objTestGrp.OPCItems 生成标签的项标识符 strItemIDs(4) = TAG4 strItemIDs(1) = TAG1 strItemIDs(2) = TAG2 strItemIDs(3) = TAG3 lClientHandles(4) = 4 lClientHandles(1) = 1 lClientHandles(2) = 2 lClientHandles(3) = 3 添加OPC项 Call objItems.AddItems(4, strItemIDs, _ 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 4, 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.ServerState OPCDisconnected Then 断开OPC服务器. objServer.Disconnect End If Set objServer = Nothing End IfEnd SubPrivate Sub Form_Unload(Cancel As Integer) 调用Disconnect子程序 Call Disconnect Close FileNoEnd 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 同期读取 SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors 棒图的表示 For I = 1 To 4 数据的格式化 If PauseFlag(I) = 0 Then strBuf = Format(vtItemValues(I), #.000) 表示数据字符串 lbBar(I).Caption = strBuf 计算棒的宽和高 nWidth = PicBar(I).ScaleWidth nHeight = PicBar(I).ScaleHeight sglScale = vtItemValues(I) / 100 nDrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 清除现棒图 PicBar(I).Cls 绘制棒图 If vtItemValues(I) 90 Then PicBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(255, 0, 0), BF Else PicBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(0, 255, 0), BF End If PicBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(vtItemValues(I) * 2.55, 255 - vtItemValues(I) * 2.55, 0), BF End If Next If FileFlag = 1 Then Print #FileNo, Date; Time, Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1), Str(vtItemValues(1) End If End SubSub SyncRead(nSource As Integer, ByRef vtItemValues() As Variant, _ ByRef lErrors() As Long) Dim lServerHandlesTemp(4) As Long Dim j As Integer If objTestGrp Is Nothing Then Exit Sub End If If objTestGrp.OPCItems.Count 0 Then 同期读取 objTestGrp.SyncRead nSource, 4, lServerHandles, _ vtItemValues, lErrors End IfEnd Sub6 学习收获经过这次课程设计，我初步掌握了VB下开发OPC客户端读取服务器软件的方法。尤其是VB下操作控件的方法。VB本身是个很强大的工具，但是之前由于没有相关的课程，所以很陌生，经常这次的学习，初步了解了VB开发的流程，为以后的工作和学习打下基础。