通信编程技术和通信技术概述

1、通信编程技术和通信技术概述11.1 串行通信11.2 DataSocket通信技术11.3 TCP通信11.1 串行通信 早期的仪器、单片机、PLC等均使用串口与计算机进行通信，RS-232协议是一种通用的串行通信总线。目前，RS-232总线仍然是虚拟仪器的构成方式之一。GPIBSerialDAQProcessorUnit Under TestVXIImage AcquisitionMotionControlPXIApplicationSoftwareHardware & Driver Software LabWindows/CVI LabVIEW虚拟仪器系统构成11.1.1 串行通信模板及节

2、点 LabVIEW共有8个串行通信节点,分别实现串口设置、串口写、串口读、关闭串口及检测串口缓存、中断等功能。模板及图标如下： 11.1.2 串行通信节点的使用方法 初始化串口(Serial Port Init.VI) 该节点用于设置串口号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验、缓冲区大小及流量控制等参数。 串口写(Serial Port Write.VI) 对串口进行写操作，端口设置为： VISA resource name：设置串口号; write buffer：写入串口缓冲区的字符。 Return count：返回写入串口的字符数。 串口读(Serial Port Read.VI) 对串口进

3、行读操作，端口设置为： VISA resource name：设置串口号； byte count：读取字符数； Read buffer：从串口读到的字符； Return count：返回实际读取字符数。 关闭串口(Serial Port Close.VI) 对打开的串口进行关闭操作。 VISA resource name：设置串口号； 串口检测(Bytes of Serial Port.VI) 检测当前串口输入缓冲区中的字节数。用在Read节点读串口前。 串口中断(Serial Port Break.VI) 将串口中断至少250ms。11.1.3 串行通信应用实例 例13.1 用LabVIEW

4、实现双机串行通讯。 本例使用两台计算机进行通讯，一台计算机作为服务器，通过串口向外发送数据，另一台计算机作为客户机，接收由服务器发送过来的数据。 两台计算机串口的连线如下图：服务器框图程序服务器前面板客户机框图程序客户机前面板由一个程序进行串口的读写 前面板。 下面是一个通用串口通讯程序的界面。11.2 DataSocket通信技术 DataSocket是NI公司提供的一种网络测控系统开发工具，以实现不同的应用程序和数据源之间的数据共享。 DataSocket用类似于Web中的统一资源定位器(URL)定位数据，URL不同的前缀表示了不同的数据类型： FILE本地文件； HTTP超文本传输数据；

5、 FTP文件传输协议； OPCOPC资源； DSTPDataSocket服务器传输的数据。 LabVIEW中还提供了以下3个工具： DataSocket ActiveX控件：利用ActiveX容 器开发共享数据应用。 DataSocket服务器管理程序：它是一个配 置和管理工具，具有负责确定DataSocket 服务的最大连接数，设置服务控制等网络 功能。 DataSocket服务器：利用DSTP协议在应用程 序间交换数据。11.2.1 DataSocket管理器 在LabVIEW安装后，会出现DataSocket Sever和DataSocket Sevser Manager应用程序。 启动

6、DataSocket Sevser Manager后对话框如下：11.2.2 DataSocket服务器 启动DataSocket Sevser后对话框如下：11.2.3 DataSocket子模板介绍 DataSocket子模板调用路径为Functions Data CommunicationDataSocket 打开一个连接 URL：欲访问的网上用户地址。 mode：网络中用户连接的模式。 向打开的连接写数据 Data：表示向DataSocket服务器写入的数据。 向打开的连接读数据 Data：表示从DataSocket服务器读出的数据。 关闭打开的连接 选择Datasocket的URL

7、显示一个对话框供用户选择URL。 DataSocket的前面板对象链接是一种不需要任何编程的网络数据传输方法。通过DataSocket 将两个程序的前面板对象链接起来，一个发送数据，另一个接收数据，就可以实现对程序的远程控制、数据的远程采集等多种功能。 建立前面板对象链接的方法如下： 在需链接的前面板对象上单击右键，选择弹出菜单中Data OperationsDataSocket Connection，如下图：11.2.4 使用DataSocket链接前面板对象弹出以下对话框： Connect To：不论发布数据还是接收数据的机器中，都填写发布数据机器的URL。 Connections Typ

8、e：发布数据选择Publish；接收数据选择Subscribe。 选中Enable选项。完成设置后，前面板对象右上角出现一个链接指示灯。运行后指示灯亮。注意：在上述程序运行前，必须先从Windows程序菜单中打开DataSocket Sever。发送数据前面板及框图程序：接收数据前面板及框图程序：11.2.5 使用DataSocket传输数据 向DataSocket写数据 向指定的URL：写数据。数据是一个周期的正弦波，其幅值可用amplitude 调节。用error out作为while循环结束条件，即出错即停止。 向DataSocket写数据的前面板： 从DataSocket读数据 从指定

9、的URL：中读数据。其幅值受写DataSocket中amplitude的调节。用error out作为while循环结束条件。另外用Tick Count测试循环时间。 从DataSocket读数据的前面板：注意：在上述程序运行前，必须先从Windows程序菜单中打开DataSocket Sever。11.2.6 基于DataSocket的OPC数据传输 LabVIEW中DataSocket提供了OPC数据传输功能。 OPC（OLE for Process Control）借用Micro soft的OLE和COM/DCOM技术，为异构设备、软件的通讯提供了有效的解决方法，是实现控制系统现场设备级

10、与过程管理级信息交互和控制系统开放性的关键技术。 LabVIEW中可通过DataSocket VI来支持OPC应用。在LabVIEW中同一个OPC服务器建立连接，通过调用节点实现。 OPC URL的基本结构为: opc:/主机名/OPC服务器名/数据项目 下面以SLC500 PLC为例，介绍LabVIEW与PLC基于DataSocket的数据通信方法。 RSLinx与其它软件的通信 RSLinx通讯软件是用于A-B可编程控制器的服务器软件,为A-B的PLC处理器与Rockwell公司及其他公司(如微软)的许多软件产品提供了通信连接，如下图。 RSLinx OPC 服务器的设置 在使用RSLin

11、x OPC服务器时，先要进行配置和组态。 Step1 配置通信设备。 在启动RSLinx后，点击Communications Configure Drivers，添加一个新设备（driver），选择“1784-KT/KTX(D)/PKTX(O) /PCMK for DH+/DH-485 devices”，并确定新添加的设备无错误，设备状态显示“正在运行”（Running）。 Step2 建立OPC主题(Topic)。 在RSWho对话框下，找到相应的PLC，右击PLC图标，选择“Configure New DDE/OPC Topic”，建立一个Topic。 Step3 测试OPC服务器。 应用

12、OPCTools中的OPC Test Client 可对Step2中建立的MyTopic主题进行测试。 OPC读PLC数据 在设置好RSLinx OPC服务器后，LabVIEW通过DataSocket的OPC层与RSLinx OPC服务器进行通信。下图是进行读操作的数据流图。 从图中可以看出读数据流图由个4个功能块组成： a) 构建读数据项目数组。对要读取的OPC服务器数据项目的URL，用数组的形式表示。 b) 建立与读数据项目的连接。 c) 项目数据更新与显示。 d) 关闭与项目的连接。 写PLC数据 LabVIEW通过RSLinx OPC服务器对SLC500 PLC进行写操作的数据流图如下

13、。 系统前面板如下：11.3 TCP通信 TCP/IP协议是Internet最基本的协议，它由低层的IP协议和TCP协议组成。 LabVIEW中，可以采用TCP/IP节点来实现局域网通讯。 11.3.1 TCP/IP节点介绍 LabVIEW中，TCP/IP节点在Functions Data CommunicationProtocolsTCP子模板中。 创建一个听着，并在指定的端口等待客户端的TCP连接请求。 port：端口号； connection ID：TCP连接的标识号； remote address：显示和TCP连接的远程计算机的IP地址；注意：该节点只能应用于服务器。 用指定的计算机和

14、端口打开以TCP连接。 address：远端服务器地址； remote port：用户欲创建的TCP连接的端口号；注意：该节点只能应用于客户机服务器。 从指定的TCP连接中读数据。 mode：读数据模式； bytes to read：从指定的TCP端口中读取的最多的字节数； data out：从TCP端口读取的数据； 向打开的TCP端口写入数据。 Data in：向TCP端口要写的数据； 关闭指定的TCP端口。 创建一个TCP连接的听者。 在指定的端口上等待TCP连接请求。及String to IP11.3.2 基于C/S模式的网络通讯 采用C/S模式是LabVIEW进行网络通讯的最基本结构。

15、在本例中由服务器产生一组随机波形，通过局域网送至客户机进行显示。通讯流程如下。 服务器程序设计 客户机程序设计 前面板如下： 客户机框图程序如下： 框图程序中，打开TCP函数按照给定的IP地址和端口号建立一个TCP连接。 与服务器程序对应，客户机框图程序也采用两个TCP Read节点读数据。其中第一个读数据长度，第二个读数据值。11.3.3 基于Web的网络通讯 使用LabVIEW的Web服务器在Web上发布LabVIEW程序，可以使本地或远程计算机浏览LabVIEW程序面板，甚至控制LabVIEW程序的运行。 步骤如下： Web Server的配置 在Web上发布LabVIEW程序有多种方法

16、，但在使用每种方法前必须首先设置和启动Web服务器。 这些设置在LabVIEW主菜单下：ToolOptions“Web Sever:Configuration” 选中启动Enable Web Sever单选框。 Root Directory:填写Web服务器存放HTML文件的位置。 Log File：保存Web连接信息文件的位置。 Browser Access List:列出所有允许或不允许访问Web服务器的计算机IP或名称。 Allow Access：允许访问。 Web Server：Browser Access的配置 Visible VIs:列出所有可以通过Web服务器的查看的程序名。 W

17、eb Server：Visible VIs的设置 Web程序的发布 利用LabVIEW内嵌的Web Publishing Tools就可以把程序发布到Web上，供客户端浏览。Document Title：出现在网页上的文件标题；Header：出现在图像上方的文字；Footer：出现在图像下方的文字；VI Name：在Web上发布的VI程序；Viewing Options：客户机上的浏览模式 Embedded：网页中面板图形随程序同步刷 洗。如果安装了LabVIEW Enterprise Connectivity Toolset，还可在网页上控制程序的运行； Snapshot：网页中面板图形是静态的； Monit