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在Windows95下用Delphi開發微機與PLC的串行通信程序

魯昌華　徐　穩

　　摘　要：在Windows95下利用Delphi實現微機與PLC的串行通信的 幾種方法。
　　關鍵詞：串行通信　Delphi　動態鏈接庫DLL　構件　句柄　設備控制 塊DCB　可編程控制器　PLC

　　在自動測量和控制系統中，常常需要在上位機(微機)和PLC(可編程控制器) 之間進行數據交 換和發送控制信號，串行通信是其主要手段，我們在開發一套自動測試系統時就是采用串行 通信的方法，即由上位機向PLC發送命令，控制其進行各種測試線路的切換。

1　通信協議
　　在本系統中微機和PLC采用一對一通信連接，上位機作主局，PLC作子局。通信開始時由上位 機向PLC發出呼叫，PLC收到上位機的呼叫后應答，并返回應答信號，然后上位機發首標，PL C應答，接著上位機發數據塊，PLC應答，數據全部發完后上位機發一結束標志，至此上位機 與PLC的通信結束。
　　上述通信協議可用圖1描述

該協議使用的傳輸控制字符有：
　　ENQ(查詢)：在需要通信時作為發送方的請求。
　　ACK(認可)：接收方給發送方的應答，表示正確接收信息包。
　　SOH(首標)：表示要傳送的是首標。
　　ETB(數據結束)：標志數據塊的結束。
　　STX(文本開始)：標志數據塊的開始。
　　ETX(文本結束)：標志文本塊的結束。
　　EOT(結束)：表示傳送結束。
　　LRC：縱向冗余校驗碼，即對前面所有的傳輸碼進行異或計算。

2　Windows95下用Delphi實現串行通信
　　在Windows95環境下用Delphi3.0實現串行通信有3種方法：①使用VB的通信構件MSComm ；② 調用Windows95下的API函數來完成通信；③熟悉C/C++或其它語言的用戶可以將自己的程序 編譯鏈接為DLL(動態鏈接庫)，這樣Delphi就可以調用DLL里的函數來通信。下面就這3種方 法分別加以討論。
2.1　使用VB通信構件
　　在使用VB構件之前，首先要將VB構件文件MSComm32.OCX安裝到Delphi的動態構件庫中。打開 主菜單Component選擇Import ActiveX Control...項，在彈出的對話框里選中Microsoft Co mm Control5.0(安裝VB5.0后必有此項)，再單擊Install按鈕。此時Delphi載入VB構件文件并重新編譯DCL(Delphi Component Library)。編譯完成后，MSComm的小按鈕出現在ActiveX 頁中，這時程序就可以使用此 構件了。應該注意的是，安裝前要確保VB通信構件的控制文件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MSComm構件并進行串行口的初始化，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；　{設定接收隊列長度為
1KB}
MSComm1.OutBufferSize：=1024；　{設定發送隊列長度為
1KB}
MSComm1.Settings：=‘9600，N，8，1'；{波特率9600b/s，無校驗，8個數據位，1 個停止位}
MSComm1.InputLen：=0；　{讀取整個接收緩沖區內容}
MSComm1.InputBufferCount：=0；　{清除接收緩沖區}
MSComm1.PortOpen=：True；　{打開串行口}
End；
　　用Input屬性從接收對列讀入字符串：ReadBuffer：=MSComm1.Input；用Output屬性發送字 符串：MSComm1.Output：=WriteBuffer；然后根據上述通信協議，即可快速編制出通信軟件 。
2.2　調用Windows95下的API函數
　　Windows95對通信功能的支持非常強，它增加了一系列用于通信的API函數供用戶調用。同樣 ，要進行串行通信，也需要先對串口進行初始化。Windows95把串行口作為設備文件，對串 口操作就是對文件操作。因此，必須先為串口分配1個文件句柄，以后對串口操作都將通過 這個文件句柄來完成。初始化過程如下：
　　(1)調用CreateFile函數為串口分配1個文件句柄。
　　Var HComm：THandle；
　　HComm：=CreateFile(‘COM2'，GENERICREAD or GENERICWRITE ，0，@NULL，OPENEXISTING，FILEFLAGOVERLAPPED，0)；
　　如果對串行口1操作，用字符串COM1代替COM2即可。
　　(2)調用SetupComm函數設置串行口的輸入和輸出緩存區。
　　SetupComm(HComm，1024，1024)；
　　(3)填充1個DCB(設備控制塊)結構來設置通信參數。通過調用GetCommState函數 獲得當前系統的DCB結構，按需要賦值給DCB的成員，如波特率、奇偶校驗、數據位、停止位 等，最后將創建后的DCB結構作為參數傳給SetCommState函數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函數來清除接收緩存區的內容。
　　PurgeComm(HComm，PurgeRXCLEAR)；

　　(5)串行口的初始化完成后，接下來的工作就是根據通信協議發送和接收串行口上的數據。R eadFile函數用于接收數據，WriteFile函數用于發送數據。

　　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，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，要寫的數據存放在DataOut}
　　按照上述步驟，再根據前面的通信協議，即可完成串行通信。
2.3　調用其它語言編寫的DLL
　　由于這里所說的其它語言包含面很廣，可以是開發人員所熟悉的編程語言(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進行編譯，然后把編譯 通過后的DLL放在＼Windows＼System子目錄下，在Delphi下打開1個單元文件，將DLL里的所 有函數在單元文件中聲明，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為調用過程名，param1、param2為參數名，type1、type2為 參數類型名，DLLName為DLL名。串行通信時，只要將此單元包含進編程單元就行了。

3　結　論
　　對使用Delphi開發Windows95下與PLC進行串行通信程序的3種方法進行比較可以得出這樣的 結論：
　　(1)使用VB通信構件不但能夠實現API的所有功能，而且程序簡單明了。
　　(2)調用Windows95的API通信函數，可以設計和開發出各種通信軟件，但編程復雜。
　　(3)第3種方法適合那些熟悉其它編程語言的開發人員。
　　以上所有程序均在Windows95中文版下使用Delphi3.0調試通過。

作者單位：合肥工業大學計算機系(230061)

參考文獻

　1　李漢濤，楊長春.Windows下三線制串行通信的實現方法.電腦技 術，1998；(7)
　2　王仲文譯.精通串行通信.北京：電子工業出版社