在Windows95下用Delphi開(kāi)發(fā)微機(jī)與PLC的串行通信程序

魯昌華　徐　穩(wěn)

　　摘　要：在Windows95下利用Delphi實(shí)現(xiàn)微機(jī)與PLC的串行通信的 幾種方法。
　　關(guān)鍵詞：串行通信　Delphi　動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL　構(gòu)件　句柄　設(shè)備控制 塊DCB　可編程控制器　PLC

　　在自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)中，常常需要在上位機(jī)(微機(jī))和PLC(可編程控制器) 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交 換和發(fā)送控制信號(hào)，串行通信是其主要手段，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)一套自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)時(shí)就是采用串行 通信的方法，即由上位機(jī)向PLC發(fā)送命令，控制其進(jìn)行各種測(cè)試線路的切換。

1　通信協(xié)議
　　在本系統(tǒng)中微機(jī)和PLC采用一對(duì)一通信連接，上位機(jī)作主局，PLC作子局。通信開(kāi)始時(shí)由上位 機(jī)向PLC發(fā)出呼叫，PLC收到上位機(jī)的呼叫后應(yīng)答，并返回應(yīng)答信號(hào)，然后上位機(jī)發(fā)首標(biāo)，PL C應(yīng)答，接著上位機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)塊，PLC應(yīng)答，數(shù)據(jù)全部發(fā)完后上位機(jī)發(fā)一結(jié)束標(biāo)志，至此上位機(jī) 與PLC的通信結(jié)束。
　　上述通信協(xié)議可用圖1描述

該協(xié)議使用的傳輸控制字符有：
　　ENQ(查詢)：在需要通信時(shí)作為發(fā)送方的請(qǐng)求。
　　ACK(認(rèn)可)：接收方給發(fā)送方的應(yīng)答，表示正確接收信息包。
　　SOH(首標(biāo))：表示要傳送的是首標(biāo)。
　　ETB(數(shù)據(jù)結(jié)束)：標(biāo)志數(shù)據(jù)塊的結(jié)束。
　　STX(文本開(kāi)始)：標(biāo)志數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始。
　　ETX(文本結(jié)束)：標(biāo)志文本塊的結(jié)束。
　　EOT(結(jié)束)：表示傳送結(jié)束。
　　LRC：縱向冗余校驗(yàn)碼，即對(duì)前面所有的傳輸碼進(jìn)行異或計(jì)算。

2　Windows95下用Delphi實(shí)現(xiàn)串行通信
　　在Windows95環(huán)境下用Delphi3.0實(shí)現(xiàn)串行通信有3種方法：①使用VB的通信構(gòu)件MSComm ；② 調(diào)用Windows95下的API函數(shù)來(lái)完成通信；③熟悉C/C++或其它語(yǔ)言的用戶可以將自己的程序 編譯鏈接為DLL(動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù))，這樣Delphi就可以調(diào)用DLL里的函數(shù)來(lái)通信。下面就這3種方 法分別加以討論。
2.1　使用VB通信構(gòu)件
　　在使用VB構(gòu)件之前，首先要將VB構(gòu)件文件MSComm32.OCX安裝到Delphi的動(dòng)態(tài)構(gòu)件庫(kù)中。打開(kāi) 主菜單Component選擇Import ActiveX Control...項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框里選中Microsoft Co mm Control5.0(安裝VB5.0后必有此項(xiàng))，再單擊Install按鈕。此時(shí)Delphi載入VB構(gòu)件文件并重新編譯DCL(Delphi Component Library)。編譯完成后，MSComm的小按鈕出現(xiàn)在ActiveX 頁(yè)中，這時(shí)程序就可以使用此 構(gòu)件了。應(yīng)該注意的是，安裝前要確保VB通信構(gòu)件的控制文件MSComm32.OCX(在VB4.0以上版 本中)在編譯DCL之前已在＼Windows＼System下。接著向窗體中 添加1個(gè)MSComm構(gòu)件并進(jìn)行串行口的初始化，初始化子例程序如下：

Procedure TForm1.FormCreate(Sender：TObject)；
begin
MSComm1.CommPort：=2；　{使用COM2口為通信口}
MSComm1.InBufferSize：=1024；　{設(shè)定接收隊(duì)列長(zhǎng)度為
1KB}
MSComm1.OutBufferSize：=1024；　{設(shè)定發(fā)送隊(duì)列長(zhǎng)度為
1KB}
MSComm1.Settings：=‘9600，N，8，1'；{波特率9600b/s，無(wú)校驗(yàn)，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1 個(gè)停止位}
MSComm1.InputLen：=0；　{讀取整個(gè)接收緩沖區(qū)內(nèi)容}
MSComm1.InputBufferCount：=0；　{清除接收緩沖區(qū)}
MSComm1.PortOpen=：True；　{打開(kāi)串行口}
End；
　　用Input屬性從接收對(duì)列讀入字符串：ReadBuffer：=MSComm1.Input；用Output屬性發(fā)送字 符串：MSComm1.Output：=WriteBuffer；然后根據(jù)上述通信協(xié)議，即可快速編制出通信軟件 。
2.2　調(diào)用Windows95下的API函數(shù)
　　Windows95對(duì)通信功能的支持非常強(qiáng)，它增加了一系列用于通信的API函數(shù)供用戶調(diào)用。同樣 ，要進(jìn)行串行通信，也需要先對(duì)串口進(jìn)行初始化。Windows95把串行口作為設(shè)備文件，對(duì)串 口操作就是對(duì)文件操作。因此，必須先為串口分配1個(gè)文件句柄，以后對(duì)串口操作都將通過(guò) 這個(gè)文件句柄來(lái)完成。初始化過(guò)程如下：
　　(1)調(diào)用CreateFile函數(shù)為串口分配1個(gè)文件句柄。
　　Var HComm：THandle；
　　HComm：=CreateFile(‘COM2'，GENERICREAD or GENERICWRITE ，0，@NULL，OPENEXISTING，F(xiàn)ILEFLAGOVERLAPPED，0)；
　　如果對(duì)串行口1操作，用字符串COM1代替COM2即可。
　　(2)調(diào)用SetupComm函數(shù)設(shè)置串行口的輸入和輸出緩存區(qū)。
　　SetupComm(HComm，1024，1024)；
　　(3)填充1個(gè)DCB(設(shè)備控制塊)結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)置通信參數(shù)。通過(guò)調(diào)用GetCommState函數(shù) 獲得當(dāng)前系統(tǒng)的DCB結(jié)構(gòu)，按需要賦值給DCB的成員，如波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、停止位 等，最后將創(chuàng)建后的DCB結(jié)構(gòu)作為參數(shù)傳給SetCommState函數(shù)就可以初始化串口了。

　　Var DCB：TDCB；
　　GetCommState(HComm，DCB)；
　　BuildCommDCB(‘9600，N，8，1'，DCB)；
　　SetCommState(HComm，DCB)；
　　(4)用PurgeComm函數(shù)來(lái)清除接收緩存區(qū)的內(nèi)容。
　　PurgeComm(HComm，PurgeRXCLEAR)；

　　(5)串行口的初始化完成后，接下來(lái)的工作就是根據(jù)通信協(xié)議發(fā)送和接收串行口上的數(shù)據(jù)。R eadFile函數(shù)用于接收數(shù)據(jù)，WriteFile函數(shù)用于發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　Var
　　OverLapped：TOverLapped；
　　DataIn：Byte；
　　DataOut：Byte；
　　BufferSize：Integer；
　　COMSTAT cs；
　　ReadFile(HComm，DataIn，cs.cbInQue，BufferSize，@OverLapped)；
　　　{從串行口讀輸入緩存的字節(jié)，存入DataIn變量中}
　　WriteFile(HComm，DataOut，cs.cbOutQue，BufferSize，@OverLapped)；
　　　{向串行口寫輸出緩存的字節(jié)，要寫的數(shù)據(jù)存放在DataOut}
　　按照上述步驟，再根據(jù)前面的通信協(xié)議，即可完成串行通信。
2.3　調(diào)用其它語(yǔ)言編寫的DLL
　　由于這里所說(shuō)的其它語(yǔ)言包含面很廣，可以是開(kāi)發(fā)人員所熟悉的編程語(yǔ)言(只要其支持DLL即 可)，如C和C++等，所以如何編寫DLL就不再詳述了。將編寫好的DLL進(jìn)行編譯，然后把編譯 通過(guò)后的DLL放在＼Windows＼System子目錄下，在Delphi下打開(kāi)1個(gè)單元文件，將DLL里的所 有函數(shù)在單元文件中聲明，格式如下：

　　unit UnitName；
　　interface
　　procedure p1(param1：type1；param2：type2；...)；stdcall；
　　external‘DLLName'；
　　…
　　implementation
　　end

　　其中UnitName為單元文件名，p1為調(diào)用過(guò)程名，param1、param2為參數(shù)名，type1、type2為 參數(shù)類型名，DLLName為DLL名。串行通信時(shí)，只要將此單元包含進(jìn)編程單元就行了。

3　結(jié)　論
　　對(duì)使用Delphi開(kāi)發(fā)Windows95下與PLC進(jìn)行串行通信程序的3種方法進(jìn)行比較可以得出這樣的 結(jié)論：
　　(1)使用VB通信構(gòu)件不但能夠?qū)崿F(xiàn)API的所有功能，而且程序簡(jiǎn)單明了。
　　(2)調(diào)用Windows95的API通信函數(shù)，可以設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出各種通信軟件，但編程復(fù)雜。
　　(3)第3種方法適合那些熟悉其它編程語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)人員。
　　以上所有程序均在Windows95中文版下使用Delphi3.0調(diào)試通過(guò)。

作者單位：合肥工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)系(230061)

參考文獻(xiàn)

　1　李漢濤，楊長(zhǎng)春.Windows下三線制串行通信的實(shí)現(xiàn)方法.電腦技 術(shù)，1998；(7)
　2　王仲文譯.精通串行通信.北京：電子工業(yè)出版社