基于多線程技術的PLC與PC的通訊方式

1.系統構成

推進系統中，PC機選用工控計算機。它是整個控制系統的核心，是上位機。其主要利用良好的圖形用戶界面，顯示從PLC接收的開關量和控制手柄的位置，進行一些較復雜的數據運算，并且向PLC發出控制指令。

PLC是該系統的下位機，負責現場高速數據采集(控制手柄的位置)，實現邏輯、定時、計數、PID調節等功能，通過串行通訊口向PC機傳送PLC工作狀態及有關數據，同時從PC機接受指令，向蜂鳴器、指示燈、滑油泵、控制手柄的位置等發出命令，實現PC機對控制系統的管理，提高了PLC的控制能力和控制范圍，使整個系統成為集散控制系統。

2.通訊協議

計算機與PLC進行通訊時，計算機與PLC之間是以幀為單位進行信息交換的，其中控制字符ENQ、ACK、NAK，可以構成單字符幀發送和接受，其余的信息幀發送和接受時都是由字符STX、命令字、數據、字符ETX以及和校驗5部分組成。

校驗和在信息幀的尾部用來判斷傳輸的正確與否，和校驗碼的計算方法是將命令碼到ETX之間的所有字符的ASCⅡ碼(十六進制數)相加，取所得和的最低2位數，在后面的通信程序設計里面還會提到。進行差錯檢驗的方法很多，常用的有奇偶校驗碼，水平垂直冗余校驗LRC，目前廣泛使用的是CRC校驗碼，它能查處99%以上18位或更長的突出錯誤，而在計算機與PLC點對點的短距離通訊時，出錯的幾率較小，因而采用校驗和法，基本能滿足要求。

3.多線程技術及在VC++串口通信程序中的實現

在Windows的一個進程內，包含一個或多個線程，每個線程共享所有的進程資源，包括打開的文件、信號標識及動態分配的內存等等。

Windows內部的搶先調度程序在活動的線程之間分配CPU時間，Windows區分兩種不同類型的線程，一種是用戶界面線程(UserInterfaceThread)，它包含消息循環或消息泵，用于處理接收到的消息;另一種是工作線程(WorkThread)它沒有消息循環，用于執行后臺任務、監視串口事件的線程即為工作線程。

本系統采用MFC編程方法，MFC是把串口作為文件設備來處理的，它用CreateFile()打開串口，并獲得一個串口句柄，用SetCommState()進行端口配置，包括緩沖區設置，超時設置和數據格式等。然后調用函數ReadFile()和WriteFile()進行數據的讀寫，用WaitForSingleObject()監視通信事件。在用ReadFile()和WriteFile()讀寫串口時，一般采用重疊方式。因為同步I/O方式是當程序執行完畢才返回，這樣會阻塞其他線程，降低程序執行效率。而重疊方式能使調用的函數立即返回，I/O操作在后臺進行，這樣線程就可以處理其他事務，同時也實現了線程在同一串口句柄上實現讀寫操作。

使用重疊I/O方式時，線程要創建OVERLAPPED結構供讀寫函數使用，該結構最重要的成員是hEvent事件句柄。它將作為線程的同步對象使用，讀寫函數完成時hEvent處于有信號狀態，表示可進行讀寫操作;讀寫函數未完成時，hEvent被置為無信號。

利用Windows的多線程技術，在輔助線程中監視串口，有數據到達時依靠事件驅動，讀入數據并向主線程報告;并且，依靠重疊讀寫操作，讓串口讀寫操作在后臺運行。

4.上位計算機通信程序設計

BOOLCPlcComDlg::ReadFromPLC(char＊Read_char,char＊Read_address,intRead_bytes)

｛CSerialSerial;//用于串行通訊的類

if(Serial.Open(1))//初始化串行通訊口COM1

｛Serial.SendData(&ENQ_request,1);//發送聯絡訊號

Sleep(20);//等待20ms秒

Serial.ReadData(&read_BUFFER,1);//讀取PLC響應訊號

if(read_BUFFER==ACK)｛

……

Serial.SendData(&STX_start,1);//向PLC發送“開始”標志代碼

Serial.SendData(&CMD0_read,1);//發送“讀”命令代碼

datasum_check+=CMD0_read;

for(i=0;i<4;i++)｛

……

Serial.SendData(&ETX_end,1);//發送結束標志代碼

Change_to_ASCII(senddatasum_CHECK,datasum_check);//將“和”轉化成ASCⅡ代碼

Sleep(40);//等待PLC的反應

……

Serial.ReadData(&Read_char[i>,1);//讀Read_bytes個字節

if(＊readdatasum_CHECK==＊readdatasum_check)//“和”效驗

｛AfxMessageBox("數據讀取成功!");

returnTRUE;｝

else｛AfxMessageBox("校驗錯誤!");

returnFALSE;｝｝

｝

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络多线程通信,多线程技术的PLC与PC的通讯方式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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