監(jiān)控軟件批處理命令設計

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)控單命令根據不同情況封裝成不同的腳本命令，在不同情況下直接調用腳本命令既可快速而準確的更改設備參數。通過計算機軟件可輕松的實現對各種命令的封裝、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 口或網口）與設備和儀器連接，監(jiān)控軟件通過專用的協議實現對設備、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控制命令和多參數控制命令。通信協議[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控制命令或多參數控制命令按一定順序組成的一組命令序列，操作員可根據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用相應的腳本命令就可實現所有命令的一次下發(fā)，計算機軟件根據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據庫存儲[7]、XM L 文件存儲和配置文件存儲。數據庫適合存儲大數據量的數據，存取速度快，但對實現方式比較復雜；配置文件存儲方式實現簡單和靈活，但不適合存儲大量的數據；用XM L 文件格式既能靈活和簡單的存取數據，又可實現較大數據量的存儲[8]。

結合腳本命令的特點，結構復雜，數據量不大，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。若腳本數量很多且每個腳本中步數很多的話，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容，包括腳本標識、腳本類型和腳本描述，單擊某一條腳本內容在"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調用腳本按鈕：調用該腳本，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"對話框對步的內容進行修改，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"調用腳本"按鈕彈出腳本調用界面，腳本調用界面分調用信息顯示區(qū)和調用控制區(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，并能實現一些較復雜的邏輯關系判斷處理，對于提高生產效率、減少操作失誤有很大幫助。

[1]豐繼林,劉慶杰.計算機網絡工程與實踐[M].北京:清華大學出版社,2005．

[2]錢 能.C++程序設計教程[M].北京:清華大學出版社,2001．

[3]蔡 陽,孟令奎.計算機網絡原理與技術[M].北京:國防工業(yè)出版社,2005．

[4]譚浩強,李鳳霞,薛靜峰,等．Visual C++6.0 實用教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2001．

[5]孫 皓.Visual C++范例大全[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009．

[6]嚴蔚敏,吳偉民.數據結構（C 語言版）[M].北京:清華大學出版社,2002．

[7]LIPPMAN S B.Essential C++(中文版)[M].侯捷,譯.武漢:華中科技大學出版社,2009．

[8]DEITEL H M,DEITEL P J.C++大學教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009．

[9]LIPPMAN S B,LAJOIE J.C++Primer(中文版)[M].北京:中國電力出版社,2001．

[10]楊正甫.面向對象分析與設計[M].北京:中國鐵道出版社,1997．

[11]KRUGLINSKI D J.Visual C++技術內幕[M].北京:清華大學出版社,1997．