一種在AutoCAD下的組態(tài)工具軟件的設(shè)計方法

1、一種在AutoCAD下的組態(tài)工具軟件的設(shè)計方法組態(tài)是指根據(jù)應(yīng)用對象及控制要求，配置用戶軟件的過程。利用組態(tài)軟件，用戶只需通過一種近 似“搭積木”式的方法，便能生成所需的應(yīng)用“軟件”，它取代了以往基于計算機語言的軟件開發(fā)，必將成為 計算機控制系統(tǒng)軟件的主流。目前，工控系統(tǒng)的組態(tài)軟件多數(shù)是國外大公司設(shè)計的，盡管它們功能齊全，但引 進需要大量資金。本文介紹了一種在Auto CAD下的組態(tài)工具軟件的設(shè)計方法，它面向那些具有實際過程控制 經(jīng)驗、但缺乏編程知識的用戶，采用較流行的圖形化組態(tài)方法和開放的算法模塊庫結(jié)構(gòu)，適用于中小規(guī)模的控制 系統(tǒng)。1、設(shè)計思路設(shè)計圖形化組態(tài)工具軟件時，倘若完全利用程序語言所提

2、供的繪圖庫函數(shù)進行屏幕圖形的繪制和編輯，由于這一過程是非交互式的，圖形的每一微小變動均需修改源程序，并重新編譯執(zhí)行，尤其當需要 新建圖形庫時，工作量更是大得驚人。如果能夠利用已有圖形軟件豐富的圖形功能，并針對控制領(lǐng)域的需要， 設(shè)計轉(zhuǎn)換軟件，生成一個既有控制算法模塊（功能塊）圖形庫和較強圖形處理能力，又支持組態(tài)功能的圖形化組 態(tài)工具軟件（即在圖形系統(tǒng)下進行二次開發(fā)），將是一種投資少、見效快、能解決實際問題的有效方法。Auto CAD作為窗口交互式圖形系統(tǒng)，為用戶提供了具有穩(wěn)定格式的圖形交換文件（DXF文件）。 這樣，只要編寫DXF文件的轉(zhuǎn)換程序，就能實現(xiàn)應(yīng)用程序與Auto CAD間的圖形數(shù)據(jù)交換

3、，擺脫靠傳統(tǒng)編 程實現(xiàn)功能塊的定義和組態(tài)圖的編輯，代之以通過設(shè)計轉(zhuǎn)換程序獲取組態(tài)圖的相關(guān)信息。因此，在Auto CAD系統(tǒng) 平臺上，開發(fā)圖形化組態(tài)工具軟件不僅是省時的，而且是可行的。2、圖形化組態(tài)的實現(xiàn)在Auto CAD中，塊可以有多個屬性，同一屬性在塊被多次插入時，可以有不同的取值。我 們將上述特性應(yīng)用于功能塊的圖形化設(shè)計，將其定義為帶屬性的圖形塊，將功能塊的規(guī)格參數(shù)定義為它的屬性，利用 Auto CAD的屬性編輯功能對其進行編輯。2.1功能塊圖形庫的建立功能塊即控制算法模塊，它包括規(guī)格參數(shù)輸入項和運算結(jié)果輸出項。功能塊的圖形化設(shè)計就 是用帶屬性的圖形符號來表述功能塊。圖1為乘法器，其中S1

4、、S2為地址型規(guī)格參數(shù)，分別表示被乘數(shù)和乘數(shù)的地址，S3為數(shù)據(jù)型規(guī)格參數(shù)，表示增益。圖1功能塊（乘法器）的圖形符號2.2組態(tài)圖的圖形交換文件的獲取首先根據(jù)控制要求調(diào)用功能塊，并為其分配輸出地址，填寫數(shù)據(jù)型規(guī)格參數(shù)值（或取缺省值）， 再對功能塊進行邏輯連接，便完成了組態(tài)圖的設(shè)計。利用Auto CAD的DXFOUT功能，可以得到上述組態(tài) 圖的圖形交換文件。2.3組態(tài)數(shù)據(jù)庫文件的生成組態(tài)圖中的實體可歸納為：點、線、功能塊3類。為此，首先設(shè)計3種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分別存儲 從圖形交換文件中獲取的上述實體的圖形信息和組態(tài)信息。（1）點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct point（float x;（x 坐標）float y

5、;（y 坐標）int blk；（屬性值）struct point大next;（指向點的指針）；Auto CAD中的點僅定義了橫、縱坐標，它們只能反映點的圖形特征。但是，當點與功能塊的 輸出相連時，該點就同時具有了組態(tài)特征，為此，我們引入屬性值來擴充點的定義。利用點的屬性值概念，我 們成功地解決了功能塊地址型規(guī)格參數(shù)值的傳遞問題。同時，利用點屬性值的唯一性，初步解決了組態(tài)的邏輯 判錯問題。（2）線的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對直線和折線，可采用統(tǒng)一的點鏈結(jié)構(gòu)來描述，即struct ptline（struct point大pt;（指向線起點的指針）struct ptline 大 next;（3）功能塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考慮

6、到功能塊的規(guī)格參數(shù)數(shù)量及含義各異，我們定義兩個結(jié)構(gòu)分別描述其圖形特性和組態(tài)特 性。其中，功能塊的圖形特性表述為struct fclist(struct point 大 pt;struct fcrec 大 fcdesc;struct fclist 大 last,大 next;功能塊的組態(tài)特性表述為struct fcrec( char startblk4； char endblk4； char fcode3； char sheet2； char S112；（輸出開始塊號）（輸出結(jié)束塊號）（功能塊號）（功能塊規(guī)格參數(shù)的實際個數(shù)）char S4012；（規(guī)格參數(shù)S40的描述）（規(guī)格參數(shù)S1的描述）在圖

7、形交換文件中，帶屬性的塊以INSERT為標志，隨后是其塊名、插入點坐標及屬性值， 可依此判斷插入的是否為功能塊，若是，則根據(jù)插入點坐標，計算塊輸出點及規(guī)格參數(shù)輸入點的坐標，并用一個 點指針將其按照先功能塊輸出、后規(guī)格參數(shù)輸入的順序形成一個線性點鏈，分別讀取各屬性項的取值（即輸出 塊號、規(guī)格參數(shù)項S1，S2,的值）等，并存入表述功能塊組態(tài)特性的相應(yīng)結(jié)構(gòu)項；否則，越過此插入塊，不 予處理。掃描整個圖形交換文件，將點、線及功能塊的圖形信息和組態(tài)信息自動填入相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 便得到分別指向由組態(tài)圖中點、線、功能塊組成的點鏈、線鏈和功能塊鏈的指針，再根據(jù)它們在組態(tài)圖中的 連接關(guān)系，就可以確定各功能塊的地址型規(guī)格參數(shù)的取值，完成由組態(tài)圖向組態(tài)數(shù)據(jù)庫文件的轉(zhuǎn)化，生成組態(tài) 控制字。3結(jié)論由此可見，只要畫出控制框圖，就能從我們提供的功能塊圖形庫中選取相應(yīng)的功能塊（或自行 定義新的功能塊），在Auto