组态王6.53在煤矿瓦斯远程监控系统中的应用

贾爱芳，梁逸群

（晋城职业技术学院 矿业工程系，山西 晋城 048026）

组态王6.53在煤矿瓦斯远程监控系统中的应用

贾爱芳，梁逸群

（晋城职业技术学院 矿业工程系，山西 晋城 048026）

文章详细介绍了组态王6.53在煤矿瓦斯远程监控系统中的应用，包括采集数据、传输数据、处理数据，以及通过组态王6.53完成环境参数的实时显示、曲线绘制、数据存储和数据管理等，并给出了系统编程的实例，系统分析和系统认证证明了该方法的高效性和系统的实时性。

组态王；传感器；硬件设计；软件设计

一、引言

煤炭对于任何一个国家而言都是非常重要的能源，煤炭在开采过程中有很多危险源，瓦斯是重要的危险源之一，如何把瓦斯所造成的灾害控制到最小甚至没有，一直是煤矿开采的重要研究课题，煤矿瓦斯远程监控系统的设计与研究为这一课题的研究开辟了新思路。［1］

组态软件是最通用的监控软件之一，它可以将煤矿井下各种数据参数通过过程设计传给各级管理者和业务部门，为煤矿的现代化生产和管理提供技术指导。本系统监控软件综合使用Visual B6.0和组态王6.53软件，利用VB编程来实现控制，用组态软件来实现实时数据显示和动态模拟等功能。

二、硬件设计

本系统数据采集模块采用的是MPS-010602USB，稳压器采用的是DC-DC模块，传感器是KGS-20矿用瓦斯传感器，计算机，液晶显示器等。硬件组成如图2.1所示

本系统主要有监控主服务器光纤环网、监控分站、监控主站、传感器组成。光纤环网是系统通信的主要部分，环状结构通信更容易，光纤交换机可以使光信号转换为电信号，更好地实现远程通信，地表监控主服务器上安装的是VB和组态王6.53开发的煤矿瓦斯远程监控系统的配套软件，主要完成对整个系统的检测，对井下环境参数的采集，能实时显示监控分站、监控主站所采集的各种井下数据，具有查询历史曲线、历史数据、历史报表等功能。

图1 系统结构图

三、软件设计

（一）组态王6.53的特点

由于计算机在工业领域的推广应用，工业自动化水平逐步提高，人们希望自动化程度越高越好，为了满足这种需要，组态软件应运而生。组态软件为任意组合软件，它使软件开发变得更加容易，并且使新开发出的软件更加容易修改，已经开发的软件重复使用率很高。本系统所使用的组态软件为组态王6.53。通用组态软件的主要特点如下。

1.封装性

组态软件的一切功能都用最方便用户使用的方法封装起来，用户不用掌握太多编程语言，就能完成一项看起来很复杂的工程多要求的任务。

2.开放性

组态软件大量使用“标准化技术”，在实际使用过程中，用户能够根据客户的要求进行二次开发。它可以使用Visual C++，Visual Basic，或C等语言进行编制所需的设备构件，装入自己的设备工具箱。

3.通用性

不同的用户可以根据不同的工程要求，使用组态软件提供的基本设备（单片机、智能仪表、板卡等）的I/O Driver，自带的开放式的Access数据库，能够做出具有动画效果的、界面友好的各种历史数据曲线图和实时数据曲线图，以及接受显示各种实时数据。

4.方便性

使用组态软件的人员大多是自动化工程设计员，组态软件可以在生成用户需要的应用系统时，少用甚至不用系统源代码，从而大大方便了开发人员的二次开发。

5.组态性

组态技术的特点就是从硬件到软件开发都具有组态性，使用组态软件的设计者的任务是分析控制对象，在组态软件的平台上按照系统的使用说明进行二次开发即可开发出针对不同控制对象的控制系统，不必学习深奥难懂的程序语言，系统的可靠性大大提高，开发时间大大缩短。

（二）组态软件与VB之间数据交换的实现

1.建立新工程项目

双击组态王6.53，组态王工程管理界面出现，它的作用是为用户集中管理本机上的所有组态王工程，单击新建建立一个新的工程项目。

2.实现组态王6.53与MPS-010602 USB数据采集板卡之间的通讯

MPS-010602 USB数据采集板卡因为与组态王之间没有通信协议，所以不能直接实现通信，煤矿瓦斯远程监控系统利用VB首先通过windows的DLL与数据采集板卡实现数据通信，在通过DDE动态数据交换与组态王实现数据通信，这样，组态王6.53就可以与MPS-010602 USB数据采集板卡之间实现通讯了。

DDE通信设备是指与组态王进行数据交换的windows独立应用程序，因此DDE设备通常代表一个windows独立应用程序，该独立应用程序的扩展名通常为.exe文件。组态王6.53与DDE设备之间通过DDE协议交换数据。DDE通信通过3种标识名来约定［2］：应用程序名（Application）、话题名（Topic）、项目名称（Item）。

这是被讨论的数据对象，在“组态王”的数据词典里，我们要定义I/O变量的同时，也定义项目名称；Visual Basic中，项目是一个特定的文本框、标签、或图片框的名称。

然后利用windows的DLL函数和VB就可以实现MPS-010602 USB数据模块的数据交换了。

板卡类逻辑设备实际上是组态王内嵌的板卡驱动程序的逻辑名称，内嵌的板卡驱动程序不是一个独立的windows应用程序，而是以DDL形式供组态王调用，这种内嵌的板卡驱动程序对应着实际插入计算机总线扩展槽中的I/O设备。

MPS-010602 USB数据采集板卡与VB数据交换成功后，再利用组态王的DDE通信实现组态王与VB的动态数据交换。在DDE通讯界面中，新建DDE指定连接对象和服务程序名称以及话题名要与VB工程中的名称相同。这样组态王就可以直接与MPS-010602 USB数据采集板卡实现通信了。

（三）组态王画面的设计

打开开发系统画面，可以建立工程人员需要的任意画面，建立一个新的图形画面，要进行变量设计，本系统建立的画面主要有“瓦斯监控矿区图”“实时曲线图”“历史曲线图”等画面图建好之后要建立动画连接，存储画面，然后配置主画面运行就可以看到自己设计的画面了。

四、远程设计

在企业局域网中，组态王软件之间可以通过网络进行通讯，实现数据共享。远程访问有三种方式：网络站点，远程站点，网络OPC。

选择一台性能好的计算机作为服务器，对它进行设置，设置节点类型为“联网”，节点名为“本机的IP地址”，客户配置为“登录服务器”，本机既是I/O服务器也是校时服务器，还是报警服务器。设置完成后，再设置客户机，客户机上的参数要与服务器上设置的参数相一致，然后新建远程站点，客户机上节点设置要设置为“网上邻居”，寻找服务器站点信息，选择设计人员建立的工程。运行服务器，服务器中的数据就可以在客户机上接收到了。［3］

五、结束语

文章详细讲述了组态王6.53在煤矿瓦斯远程监控系统中的应用，由于组态软件的二次开发系统可以自动采集数据、传输数据、处理数据，以及完成各类参数的实时显示、曲线绘制、数据存储和数据管理等，并给出了系统编程的实例，系统分析和系统认证证明了该方法的高效性和系统的实时性。

［1］韩兵.现场总线系统监控与组态软件［M］.北京：化学工业出版社，2008.

［2］李江全，汤智辉，朱东芹.Visual Basic数据采集与串口通信测控应用实战［M］.北京：人民邮电出版社，2010.

［3］王建，宋永昌，仉学金，等.工控组态软件入门与典型应用［M］.北京：中国电力出版社，2013.

The Application of“Kingview 6.53”in the Remote Monitoring System of Mine Gas

JIA Ai-fang，LIANG Yi-qun
（Jincheng Institute of Technology，Jincheng，Shanxi 048026，China）

This article introduces the application of“kingview 6.53”in the remote monitoring system in mine gas,which includes data acquisition，data transmission,final disposal of data，and how to complete realtime displaying of parameters，curve drawing，data storage and data management through kingview.And it also gives the examples of system programming，the system analysis and system certification in order to show that the method is of high efficiency and the system is of real-time performance.

kingview 6.53；sensor；hardware design；software design

TP311.5

A

1674-5078（2014）04-0066-03

10.3969/j.issn.1674-5078.2014.04.021

2014-03-26

贾爱芳（1974-），女，河南林州人，硕士。主要研究方向为安全管理工程。