基于多线程技术的PLC与PC的通讯方式.docx

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1、基于多线程技术的PLC与PC的通讯方式网络转载导语：在当代工业控制系统中，PLC以其高可靠性、适应工业经过现场、强大的联网功能等特点，被广泛应用。可实现顺序控制、PID回路调节、高速数据收集分析、计算机上位治理，是实现机电一体化的重要手段和开展方向。引言在当代工业控制系统中，以其高可靠性、适应工业经过现场、强大的联网功能等特点，被广泛应用。可实现顺序控制、PID回路调节、高速数据收集分析、计算机上位治理，是实现机电一体化的重要手段和开展方向。但PLC无法单独构成完好的控制系统，无法进展复杂的运算和显示各种实时控制图表和曲线，无良好的用户界面，不便于监控。将个人计算机(PC)与PLC结合起来使用

2、，可以使二者上风互补，充分利用个人计算机强大的人机接口功能、丰富的应用软件和低廉的价格上风，组成高性能价格比的控制系统。1.系统构成推进系统中，PC机选用工控计算机。它是整个控制系统的核心，是上位机。其主要利用良好的图形用户界面，显示从PLC接收的开关量和控制手柄的位置，进展一些较复杂的数据运算，并且向PLC发出控制指令。PLC是该系统的下位机，负责现场高速数据收集(控制手柄的位置)，实现逻辑、定时、计数、PID调节等功能，通过串行通讯口向PC机传送PLC工作状态及有关数据，同时从PC机承受指令，向蜂鸣器、指示灯、滑油泵、控制手柄的位置等发出命令，实现PC机对控制系统的治理，进步了PLC的控制

3、才能和控制范围，使整个系统成为集散控制系统。2.通讯协议计算机与PLC之间的通讯是建立在以RS232标准为根底的异步双向通讯上的，FX系列PLC有其特定的通讯格式，整个通讯系统采用上位机主动的通讯方式，PLC内部不需要编写专门的通讯程序，只要把数据存放在相应的数据存放器中即可，每个数据存放器都有相应的物理通讯地址，通讯时计算机直接对物理通讯地址进展操纵。通讯经过中，传输字符和命令字以ASC码为准，常用的字符及其ASC码对应关系。计算机与PLC进展通讯时，计算机与PLC之间是以帧为单位进展信息交换的，其中控制字符ENQ、ACK、NAK，可以构成单字符帧发送和承受，其余的信息帧发送和承受时都是由字

4、符STX、命令字、数据、字符ETX以及和校验5局部组成。校验和在信息帧的尾部用来判定传输的正确与否，和校验码的计算方法是将命令码到ETX之间的所有字符的ASC码(十六进制数)相加，取所得和的最低2位数，在后面的通讯程序设计里面还会提到。进展过失检验的方法很多，常用的有奇偶校验码，程度垂直冗余校验LRC，目前广泛使用的是CRC校验码，它能查处99%以上18位或者更长的突出错误，而在计算机与PLC点对点的短间隔通讯时，出错的几率较小，因此采用校验和法，根本能知足要求。3.多线程技术及在VC+串口通讯程序中的实现在Windows的一个进程内，包含一个或者多个线程，每个线程分享所有的进程资源，包括翻开

5、的文件、信号标识及动态分配的内存等等。一个进程内的所有线程使用同一个32位地址空间，而这些线程的执行由系统调度程序控制，调度程序决定哪个线程可执行和什么时候执行线程。线程有优先级别，优先权较低的线程必须等到优先权较高的线程执行完任务后再执行。在多处理器的机器上，调度程序可以把多个线程放到不同的处理器上运行，这样可以使处理器的任务平衡，也进步系统的运行效率。Windows内部的抢先调度程序在活动的线程之间分配CPU时间，Windows区分两种不同类型的线程，一种是用户界面线程(UserInterfaceThread)，它包含消息循环或者消息泵，用于处理接收到的消息；另一种是工作线程(WorkTh

6、read)它没有消息循环，用于执行后台任务、监视串口事件的线程即为工作线程。本系统采用MFC编程方法，MFC是把串口作为文件设备来处理的，它用CreateFile()翻开串口，并获得一个串口句柄，用SetCommState()进展端口配置，包括缓冲区设置，超时设置和数据格式等。然后调用函数ReadFile()和WriteFile()进展数据的读写，用WaitForSingleObject()监视通讯事件。在用ReadFile()和WriteFile()读写串口时，一般采用重叠方式。由于同步I/O方式是当程序执行完毕才返回，这样会阻塞其他线程，降低程序执行效率。而重叠方式能使调用的函数立即返回，

7、I/O操纵在后台进展，这样线程就可以处理其他事务，同时也实现了线程在同一串口句柄上实现读写操纵。使用重叠I/O方式时，线程要创立OVERLAPPED构造供读写函数使用，该构造最重要的成员是hEvent事件句柄。它将作为线程的同步对象使用，读写函数完成时hEvent处于有信号状态，表示可进展读写操纵；读写函数未完成时，hEvent被置为无信号。利用Windows的多线程技术，在辅助线程中监视串口，有数据到达时依靠事件驱动，读入数据并向主线程报告；并且，依靠重叠读写操纵，让串口读写操纵在后台运行。4.上位计算机通讯程序设计以读取PLC输出线圈Y0为首的2个字节的数据为例，编写一个通讯程序。查PLC

8、软元件地址表可知，输出线圈Y0的首地址为00A0H，2个字节的数据即为Y0-Y7和Y10-Y17，根据返回的数据，就可以知道PLC此时的状态，以实现对PLC的监控。在每一次读操纵之前，先要进展握手联络。对PLC发恳求讯号ENQ，然后读PLC的响应讯号。假如读到的响应讯号为ACK，那么表示PLC已预备停当，等待接收通讯数据。BOOLCPlcComDlg：ReadFromPLC(char*Read_char，char*Read_address，intRead_bytes)CSerialSerial；/用于串行通讯的类if(Serial.Open(1)/初始化串行通讯口COM1Serial.Send

9、Data(ENQ_request，1)；/发送联络讯号Sleep(20)；/等待20ms秒Serial.ReadData(read_BUFFER，1)；/读取PLC响应讯号if(read_BUFFER=ACK)Serial.SendData(STX_start，1)；/向PLC发送“开场标志代码Serial.SendData(CMD0_read，1)；/发送“读命令代码datasum_check+=CMD0_read；for(i=0；i4；i+)Serial.SendData(Read_addressi，1)；/发送起始元件地址的ASC代码Serial.SendData(ETX_end，1)；

10、/发送完毕标志代码Change_to_ASCII(senddatasum_CHECK，datasum_check)；/将“和转化成ASC代码Sleep(40)；/等待PLC的反响Serial.ReadData(Read_chari，1)；/读Read_bytes个字节if(*readdatasum_CHECK=*readdatasum_check)/“和效验AfxMessageBox(“数据读取成功！)；returnTRUE；elseAfxMessageBox(“校验错误！)；returnFALSE；5.完毕语本文作者创新点：笔者提出了一种基于多线程的PC机与PLC的通讯，该通讯程序采用VC比用VB具有更好的实时性；并采用MFC编程方法用重叠构造读写串口，使串口读写在后台进展。该通讯程序可靠、可移植性好。本通讯程序作为该系统的一个重要组成局部，经现场调试证实，既简单又实用，具有很好的实用价值。同时，该系统具有直观的人机界面和方便的操纵方式，具有广阔的应用前景。