白侃

（河北遠東通信系統(tǒng)工程有限公司河北石家莊050081）

1 引言

隨著工業(yè)化技術的發(fā)展，越來越多的生產(chǎn)工具、設備和儀器都具有與計算機的通信接口，操作員可以通過計算機遠程操控設備和儀器完成許多工作。但因為計算機的遠程控制命令比較復雜，通常需要經(jīng)過培訓的專業(yè)技術人員才能操作，許多企業(yè)都開發(fā)出了相應的計算機軟件來實現(xiàn)對設備和儀器的遠程控制。

若一個系統(tǒng)中有許多不同的設備和儀器，這些設備和儀器需要協(xié)同工作，若每個設備有一套軟件進行控制會使工作變的很繁雜且容易出錯。若將不同設備和儀器的主要功能集成到一個軟件中，將許多監(jiān)控單命令根據(jù)不同情況封裝成不同的腳本命令，在不同情況下直接調(diào)用腳本命令既可快速而準確的更改設備參數(shù)。通過計算機軟件可輕松的實現(xiàn)對各種命令的封裝、存儲和執(zhí)行，從而達到一鍵控制設備的操作。

2 監(jiān)控軟件概述

計算機通過硬件接口[1]（如串口、并口、USB 口或網(wǎng)口）與設備和儀器連接，監(jiān)控軟件通過專用的協(xié)議實現(xiàn)對設備、儀器的控制和狀態(tài)查詢[2]。

監(jiān)控軟件與設備和儀器通信的命令大致分為4 類，查詢命令、查詢響應、控制命令和控制響應。查詢命令還可分為單查詢命令、多查詢命令和全查詢命令，控制命令可分為單參數(shù)控制命令和多參數(shù)控制命令。通信協(xié)議[3]一般由起始字節(jié)、設備類型、設備地址、命令類型、命令碼、校驗和結束字節(jié)組成。

3 腳本命令設計

腳本命令是由多個單參數(shù)控制命令或多參數(shù)控制命令按一定順序組成的一組命令序列，操作員可根據(jù)不同情況編輯不同的腳本命令，當需要對某情況進行處理時只需調(diào)用相應的腳本命令就可實現(xiàn)所有命令的一次下發(fā)，計算機軟件根據(jù)預先編輯的順序和執(zhí)行條件逐條執(zhí)行相應命令，判斷各命令是否執(zhí)行成功可以，并可對執(zhí)行情況進行采取相應的措施。采用腳本命令方式進行遠程控制可以節(jié)省很多的操作時間，降低操作可能引起的失誤。

3.1 腳本命令組成

腳本命令由腳本命令編號、腳本命令類別和腳本命令說明組成[4]，每個腳本命令可包含多個單命令。腳本命令編號用來唯一標識一個腳本命令；腳本命令類別用來對腳本命令歸類；腳本命令說明描述本條腳本命令的功能[5]。腳本命令各部分說明如表1 所示，腳本步各部分組成如表2 所示[6]。

表1 腳本命令組成

表2 腳本步組成

3.2 腳本命令存儲

目前常用的存儲方式有數(shù)據(jù)庫存儲[7]、XM L 文件存儲和配置文件存儲。數(shù)據(jù)庫適合存儲大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)，存取速度快，但對實現(xiàn)方式比較復雜；配置文件存儲方式實現(xiàn)簡單和靈活，但不適合存儲大量的數(shù)據(jù)；用XM L 文件格式既能靈活和簡單的存取數(shù)據(jù)，又可實現(xiàn)較大數(shù)據(jù)量的存儲[8]。

結合腳本命令的特點，結構復雜，數(shù)據(jù)量不大，綜合考慮以上3個存儲方式，選擇XM L 文件存儲方式較為合適。若腳本數(shù)量很多且每個腳本中步數(shù)很多的話，會造成XML 文件非常龐大，此時可分成多個XML 文件存儲，一個主文件用來存儲腳本的主要信息（標識、類別和說明），每個腳本中的步以腳本標識為文件名另存儲一單獨XML 文件[9]。此方法既能方便存取文件內(nèi)容，又可輕松的對某腳本進行檢索而不用打開無關的腳本文件。

3.3 軟件界面設計

軟件界面設計分為腳本編輯界面和腳本執(zhí)行界面2 部分。腳本編輯界面分腳本信息編輯區(qū)和腳本步信息編輯區(qū)2 部分，主要實現(xiàn)腳本信息顯示、腳本步顯示、腳本及腳本步的編輯操作等，界面組成各功能描述如下[10]：

①腳本信息列表：以列表方式顯示腳本內(nèi)容，包括腳本標識、腳本類型和腳本描述，單擊某一條腳本內(nèi)容在"腳本步信息列表"中顯示該腳本中包含的步信息；

②腳本步信息列表：以列表方式顯示某腳本中所包含的所有步，包括步編號和步描述；

③新建腳本按鈕：彈出"新建腳本"對話框，可輸入腳本標識、腳本類別和腳本描述，確認后保存到XM L 文件；

④修改腳本按鈕：彈出"修改腳本"對話框，可修改腳本類別和腳本描述，確認后保存到XM L 文件；

⑤刪除腳本按鈕：從XM L 文件刪除選中的一條腳本信息；

⑥調(diào)用腳本按鈕：調(diào)用該腳本，逐條執(zhí)行該腳本中各步的命令；

⑦添加步按鈕：在選中的腳本末尾添加一條新步，彈出"添加步"對話框，可輸入步描述、命令碼和控制成功響應碼，確認后保存到XM L 文件中；

⑧修改步按鈕：彈出"修改步"對話框?qū)Σ降膬?nèi)容進行修改，可修改步描述、命令碼和控制成功響應碼。確認后保存到XM L 文件中；

⑨刪除步按鈕：從XM L 文件刪除選中的一條腳本步信息；

⑩移動步按鈕：更改步的執(zhí)行順序，彈出"移動步"對話框，可輸入要移動到的序號，確認后將修改保存到XM L 文件中。

選中"腳本信息列表"中的一條腳本，鼠標單擊"調(diào)用腳本"按鈕彈出腳本調(diào)用界面，腳本調(diào)用界面分調(diào)用信息顯示區(qū)和調(diào)用控制區(qū)，界面組成功能描述如下：

①當前執(zhí)行腳本列表：以列表方式顯示正在調(diào)用的腳本各步的執(zhí)行情況，包括步編號、步描述和執(zhí)行狀態(tài)，執(zhí)行狀態(tài)可選顯示為執(zhí)行成功、執(zhí)行失敗、正在執(zhí)行和未執(zhí)行4 種狀態(tài)；

②暫停執(zhí)行按鈕：暫停執(zhí)行正在執(zhí)行的腳本，單擊后按鈕名稱改為"繼續(xù)執(zhí)行"，單擊"繼續(xù)執(zhí)行"按鈕繼續(xù)從當前步執(zhí)行；

③中止執(zhí)行按鈕：中止執(zhí)行正在執(zhí)行的腳本；

④重新執(zhí)行按鈕：重新從第1 步開始執(zhí)行腳本。

3.4 擴展設計

對于一些復雜的系統(tǒng)，單獨執(zhí)行一系列的控制操作往往不能滿足要求，此時可加入一些約束性的判斷，如在每一步開始執(zhí)行前判斷是否具備執(zhí)行條件，若不具備執(zhí)行條件時如何處置等[10]。常用的判斷情況如表3 所示。

表3 執(zhí)行情況判斷處理

4 仿真驗證

4.1 仿真環(huán)境

驗證環(huán)境采用W indow s XP 操作系統(tǒng)，開發(fā)平臺采用M icrosoft Visual C++6.0[11]，計算機采用目前市場上主流臺式機配置即可，基本硬件配置主要要求如下：CPU 為2 GMHz，內(nèi)存1 GB 以上，硬盤100 G 以上。

4.2 仿真方法

為使驗證結果盡量與實際環(huán)境相符，可通過編寫模擬軟件的方式代替設備、儀器的接口，編寫對應的腳本以驗證軟件的批處理功能和存儲能力。驗證過程如下：

①通過腳本編輯界面編輯超過10 000 步的腳本100個；

②隨機修改腳本或步，移動步的順序；

③調(diào)用不同的腳本，同時讓模擬軟件隨機回復成功、失敗響應或不響應；

④腳本調(diào)用界面正確按順序執(zhí)行相應步，并顯示執(zhí)行結果。

4.3 驗證結果

通過模擬軟件的驗證，當每個腳本的步數(shù)為10 000 步時，XML 文件大小約為2.3 M Bytes，軟件打開無明顯卡頓現(xiàn)象；腳本執(zhí)行過程可正確執(zhí)行所有命令并顯示每條命令的執(zhí)行結果。

5 結束語

在普通的設備監(jiān)控軟件中引入"腳本命令"的設計，將單一設備的監(jiān)控軟件模式擴展到面向工作流程的多設備監(jiān)控模式。加入執(zhí)行判斷的處理，可滿足一般大型系統(tǒng)的應用。通過模擬軟件驗證及在工程中的實際應用，用此方式遠程控制設備、儀器完全可行，并能實現(xiàn)一些較復雜的邏輯關系判斷處理，對于提高生產(chǎn)效率、減少操作失誤有很大幫助。

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