李 俊,奚 俊
(中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京 211153)
威伦通触摸屏具有二次可编程、开发集成度高,以及外围接口类型丰富、可快速完成与其他设备和板卡间的通讯并实现数据动态实时传输的性能。因此,威伦通触摸屏被广泛应用于各种仪表显控中。[1]
威伦通触摸屏组态软件EasyBuilder的配方检视控件的列表可以直观地显示、存储参数,且掉电后数据不丢失,因此直接通过配方检视列表批量选择已存参数组进行操控和数据运算,即可实现一键式智能显控。数据运算需要通过宏指令实现。宏指令只能访问用户寄存器数据,无法直接调用配方检视列表寄存器数据,因此通过配方检视列表实现一键式智能显控显得较为困难。
由于定时式资料传输控件可直接访问配方列表寄存器数据和用户寄存器数据,本文通过研究定时式资料传输控件,利用宏指令定时获取用户寄存器数据,通过定时式资料传输控件将配方检视列表寄存器数据定时送至用户寄存器,从而实现通过配方检视列表选择参数进行一键式智能显控,完成对配方检视列表寄存器的数据访问。
WEINVIEW HMI组态软件EasyBuilder是台湾威纶科技公司开发的新一代人机界面软件。该软件提供了大量的控件供开发者使用。同时,软件内嵌宏指令开发功能,可实现多种形式、多种类型的数据运算,还可以编写通讯程序,与非标准协议的设备实现通讯连接。[2]
EasyBuilder软件为用户提供了两种寄存器,一种为系统寄存器,一种为用户寄存器。开发者使用用户寄存器时,只需建立地址标签库,设定每一个变量的首地址并命名,按照首地址和变量类型直接寻址即可调用用户寄存器。地址标签库如图1所示。
配方检视控件可以用来检视特定的一笔配方资料。用户可以在配方检视列表上直观地观察到所需检视的配方资料的所有项目及数值。
向配方检视控件的Command寄存器写入不同的数值,可以实现列表参数的新增、更新及删除功能,如表1所示。
表1 配方检视功能设计
读取配方检视控件的Selection寄存器值可以直接获取当前算选配方的编号。读取配方检视控件的Count寄存器值可以直接获取到当前配方中的资料笔数。
定时式资料传输控件是基于时间间隔的连续不断的传送数据的方式,可以实现触摸屏的系统寄存器数据之间的资料定时交换,也可以实现系统寄存器数据与用户寄存器数据之间的资料定时交换。定时时间间隔从200 ms开始,传输间隔时间是以0.1 s增长,最大时间间隔为25.5 s。
定时式资料传输控件可以传送bit型数据,也可以传送word型数据。数据传送时,按照首地址自动寻址。每次传送的数据最大为16个word或者256个bit。
定时式资料传输控件设定如图2所示。
宏指令提供了除控件外附加的开发者所需的功能,比如复杂的运算、字符串处理、数据通讯等。系统运行时,宏指令可以自动或者触发式地执行这些命令。开发时,只需在主函数后编写各类运算和处理指令即可实现用户功能。
由于传统的触摸屏显控界面操作繁琐,用户上手较难,同时无法直观查看当前使用的及存储过的参数组,极大地降低了用户的使用体验。因此,本文设计了一键式智能显控系统。它免去了复杂的操作程序,界面简洁易操作。
配方检视列表可以直观地显示、存储参数且存储参数掉电不丢失,直接通过配方检视列表选择已存参数组进行操控和数据运算,免去复杂的参数组输入,即可实现一键式智能显控。由于数据运算需用的宏指令只能访问用户寄存器数据,无法直接调用配方检视列表寄存器数据,而定时式资料传输控件可直接访问配方列表寄存器数据和用户寄存器数据,因此本文提出以定时式资料传输控件为关键技术,利用定时式资料传输控件将配方检视列表寄存器数据定时送至用户寄存器,宏指令定时获取用户寄存器数据,即可实现对配方检视列寄存器的数据访问,从而实现一键式智能显控。其总体设计原理图如图3所示。
配方列表执行用户数据的存储、更新、删除。定时式资料传输将配方列表寄存器数据定时传输至用户寄存器数据。宏指令实现用户寄存器数据的获取、运算处理。当用户从配方列表选择数据并送至宏指令运算处理后,操控控件执行宏指令通讯处理,即可实现一键式智能显控。具体软件实现原理图如图4所示。
软件设计前,新建地址标签库,开辟一块特定的数据存储空间,用来存储程序开发时需用的变量值以及定时式资料传输所需的用户寄存器值。
利用配方检视控件,向Command寄存器写入不同的值生成配方列表。定时式资料传输控件将配方检视列表的参数值每200 ms向用户地址标签库传送。
编写宏指令,通过调用位和字节获取函数,从地址标签库中获取用户寄存器的值,即配方检视控件的变量值被送入宏指令进行运算处理。
通讯时,设置协议格式为Free Protocol,如图5所示。根据设备物理接口及协议规定设置通讯参数。同时,在宏指令中调用数据输出函数,将运算处理后的数据按照通讯协议发送至外设备。
本次设计以干扰模拟器为例。智能显控设计界面如图6所示。用户在初次使用时,输入序号和常用的参数组并选择新增参数选项。这些常用的参数即可以配方检视列表形式呈现在人机交互界面。同时,用户还可通过参数更新及删除参数按钮执行配方列表参数的更新和删除。
使用时,用户只需通过配方检视列表选择参数组,点击发送按钮,这些参数即可通过定时式资料传输送至后台宏指令运算处理。宏指令运算处理完毕,收到操控发送信号后执行宏指令通讯,将处理后的数据按照通讯协议发送至外设。
本文基于威伦通触摸屏的显控界面设计,利用定时式资料传输控件,通过配方检视列表实现了智能化显控。使用者可以通过配方列表直观地查看当前和已存储的各类参数,同时还可以选择参数组进行一键式智能显控,极大地节省了使用者的操作时间,降低了使用者的使用难度。
参考文献:
[1] 杨剑,党学明,丁苏红.基于MODBUS协议的单片机与触摸屏通信实现[J].仪器仪表用户,2011,18(6):79-81.
[2] 威纶触摸屏使用手册[EB/OL].http://www.weinview.cn/,2010.