1、11.1 串行通信11.2 DataSocket通信技術(shù)11.3 TCP通信,第十一章 通信編程,,,11.1 串行通信 早期的儀器、單片機(jī)、PLC等均使用串口與計算機(jī)進(jìn)行通信，RS-232協(xié)議是一種通用的串行通信總線。目前，RS-232總線仍然是虛擬儀器的構(gòu)成方式之一。,,GPIB,Serial,DAQ,ProcessorUnit Under Test,VXI,Image Acquisition,Motio

2、nControl,PXI,ApplicationSoftware,Hardware & Driver Software,LabWindows/CVI LabVIEW,虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成,11.1.1 串行通信模板及節(jié)點 LabVIEW共有8個串行通信節(jié)點,分別實現(xiàn)串口設(shè)置、串口寫、串口讀、關(guān)閉串口及檢測串口緩存、中斷等功能。模板及圖標(biāo)如下：,11.1.2 串行通信節(jié)點的使用方法 ① 初始化串口(Serial Por

3、t Init.VI),該節(jié)點用于設(shè)置串口號、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗、緩沖區(qū)大小及流量控制等參數(shù)。,② 串口寫(Serial Port Write.VI),對串口進(jìn)行寫操作，端口設(shè)置為： VISA resource name：設(shè)置串口號; write buffer：寫入串口緩沖區(qū)的字符。 Return count：返回寫入串口的字符數(shù)。,③ 串口讀(Serial Port Read.VI),對串口進(jìn)行讀操作，端口設(shè)置

4、為： VISA resource name：設(shè)置串口號； byte count：讀取字符數(shù)； Read buffer：從串口讀到的字符； Return count：返回實際讀取字符數(shù)。,④ 關(guān)閉串口(Serial Port Close.VI),對打開的串口進(jìn)行關(guān)閉操作。 VISA resource name：設(shè)置串口號；,⑤ 串口檢測(Bytes of Serial Port.VI),檢測當(dāng)前串口輸入緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)

5、。用在Read節(jié)點讀串口前。,⑥ 串口中斷(Serial Port Break.VI),將串口中斷至少250ms。,11.1.3 串行通信應(yīng)用實例,例13.1 用LabVIEW實現(xiàn)雙機(jī)串行通訊。 本例使用兩臺計算機(jī)進(jìn)行通訊，一臺計算機(jī)作為服務(wù)器，通過串口向外發(fā)送數(shù)據(jù)，另一臺計算機(jī)作為客戶機(jī)，接收由服務(wù)器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。 兩臺計算機(jī)串口的連線如下圖：,服務(wù)器框圖程序,服務(wù)器前面板,客戶機(jī)框圖程序,客戶機(jī)前面板,由一個程序進(jìn)行串

6、口的讀寫,前面板。,下面是一個通用串口通訊程序的界面。,11.2 DataSocket通信技術(shù) DataSocket是NI公司提供的一種網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)開發(fā)工具，以實現(xiàn)不同的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)共享。 DataSocket用類似于Web中的統(tǒng)一資源定位器(URL)定位數(shù)據(jù)，URL不同的前綴表示了不同的數(shù)據(jù)類型： FILE－本地文件； HTTP－超文本傳輸數(shù)據(jù)； FTP－文件傳輸協(xié)議； OPC－OPC

7、資源； DSTP－DataSocket服務(wù)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。,LabVIEW中還提供了以下3個工具： ·DataSocket ActiveX控件：利用ActiveX容 器開發(fā)共享數(shù)據(jù)應(yīng)用。,·DataSocket服務(wù)器管理程序：它是一個配 置和管理工具，具有負(fù)責(zé)確定DataSocket 服務(wù)的最大連接數(shù)，設(shè)置服務(wù)控制等網(wǎng)絡(luò) 功能。,·DataSo

8、cket服務(wù)器：利用DSTP協(xié)議在應(yīng)用程 序間交換數(shù)據(jù)。,11.2.1 DataSocket管理器,在LabVIEW安裝后，會出現(xiàn)DataSocket Sever和DataSocket Sevser Manager應(yīng)用程序。,啟動DataSocket Sevser Manager后對話框如下：,11.2.2 DataSocket服務(wù)器,啟動DataSocket Sevser后對話框如下：,11.2.3 DataSocket子模板

9、介紹,DataSocket子模板調(diào)用路徑為Functions> Data Communication>DataSocket,① 打開一個連接 ·URL：欲訪問的網(wǎng)上用戶地址。 ·mode：網(wǎng)絡(luò)中用戶連接的模式。,② 向打開的連接寫數(shù)據(jù) ·Data：表示向DataSocket服務(wù)器寫入的數(shù)據(jù)。,③ 向打開的連接讀數(shù)據(jù) ·Data

10、：表示從DataSocket服務(wù)器讀出的數(shù)據(jù)。,④ 關(guān)閉打開的連接,⑤ 選擇Datasocket的URL 顯示一個對話框供用戶選擇URL。,DataSocket的前面板對象鏈接是一種不需要任何編程的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法。通過DataSocket 將兩個程序的前面板對象鏈接起來，一個發(fā)送數(shù)據(jù)，另一個接收數(shù)據(jù)，就可以實現(xiàn)對程序的遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集等多種功能。 建立前面板對象鏈接的方法如下： ·在需鏈接的前面板對象

11、上單擊右鍵，選擇彈出菜單中Data Operations>DataSocket Connection，如下圖：,11.2.4 使用DataSocket鏈接前面板對象,彈出以下對話框：,Connect To：不論發(fā)布數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)的機(jī)器中，都填寫發(fā)布數(shù)據(jù)機(jī)器的URL。 Connections Type：發(fā)布數(shù)據(jù)選擇Publish；接收數(shù)據(jù)選擇Subscribe。,選中Enable選項。完成設(shè)置后，前面板對象右上角出現(xiàn)一個鏈接

12、指示燈。運行后指示燈亮。,注意：在上述程序運行前，必須先從Windows程序菜單中打開DataSocket Sever。,發(fā)送數(shù)據(jù)前面板及框圖程序：,接收數(shù)據(jù)前面板及框圖程序：,11.2.5 使用DataSocket傳輸數(shù)據(jù),① 向DataSocket寫數(shù)據(jù),向指定的URL：dstp://202.197. 33.63/dssine寫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是一個周期的正弦波，其幅值可用amplitude 調(diào)節(jié)。用error out作為while循環(huán)結(jié)

13、束條件，即出錯即停止。,向DataSocket寫數(shù)據(jù)的前面板：,② 從DataSocket讀數(shù)據(jù),從指定的URL：dstp://202.197. 33.63/dssine中讀數(shù)據(jù)。其幅值受寫DataSocket中amplitude的調(diào)節(jié)。用error out作為while循環(huán)結(jié)束條件。另外用Tick Count測試循環(huán)時間。,從DataSocket讀數(shù)據(jù)的前面板：,注意：在上述程序運行前，必須先從Windows程序菜單中打開DataSo

14、cket Sever。,11.2.6 基于DataSocket的OPC數(shù)據(jù)傳輸,LabVIEW中DataSocket提供了OPC數(shù)據(jù)傳輸功能。 OPC（OLE for Process Control）借用Micro soft的OLE和COM/DCOM技術(shù)，為異構(gòu)設(shè)備、軟件的通訊提供了有效的解決方法，是實現(xiàn)控制系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備級與過程管理級信息交互和控制系統(tǒng)開放性的關(guān)鍵技術(shù)。,LabVIEW中可通過DataSocket VI來支持OPC應(yīng)

15、用。在LabVIEW中同一個OPC服務(wù)器建立連接，通過調(diào)用Open.VI節(jié)點實現(xiàn)。 OPC URL的基本結(jié)構(gòu)為: opc://主機(jī)名//OPC服務(wù)器名/數(shù)據(jù)項目 下面以SLC500 PLC為例，介紹LabVIEW與PLC基于DataSocket的數(shù)據(jù)通信方法。,,,,① RSLinx與其它軟件的通信 RSLinx通訊軟件是用于A-B可編程控制器的服務(wù)器軟件,為A-B的PLC處理器與Rockwell公司及其他

16、公司(如微軟)的許多軟件產(chǎn)品提供了通信連接，如下圖。,,② RSLinx OPC 服務(wù)器的設(shè)置 在使用RSLinx OPC服務(wù)器時，先要進(jìn)行配置和組態(tài)。 Step1 配置通信設(shè)備。 在啟動RSLinx后，點擊Communications>> Configure Drivers，添加一個新設(shè)備（driver），選擇“1784-KT/KTX(D)/PKTX(O) /PCMK for DH+/DH-485 device

17、s”，并確定新添加的設(shè)備無錯誤，設(shè)備狀態(tài)顯示“正在運行”（Running）。,,,Step2 建立OPC主題(Topic)。 在RSWho對話框下，找到相應(yīng)的PLC，右擊PLC圖標(biāo)，選擇“Configure New DDE/OPC Topic”，建立一個Topic。,,Step3 測試OPC服務(wù)器。 應(yīng)用OPCTools中的OPC Test Client 可對Step2中建立的MyTopic主題進(jìn)行測試。,,③ OPC讀PLC數(shù)

18、據(jù) 在設(shè)置好RSLinx OPC服務(wù)器后，LabVIEW通過DataSocket的OPC層與RSLinx OPC服務(wù)器進(jìn)行通信。下圖是進(jìn)行讀操作的數(shù)據(jù)流圖。,,,從圖中可以看出讀數(shù)據(jù)流圖由個4個功能塊組成： a) 構(gòu)建讀數(shù)據(jù)項目數(shù)組。對要讀取的OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)項目的URL，用數(shù)組的形式表示。,,b) 建立與讀數(shù)據(jù)項目的連接。 c) 項目數(shù)據(jù)更新與顯示。 d) 關(guān)閉與項目的連接。,④ 寫PLC數(shù)據(jù) LabVIEW通過

19、RSLinx OPC服務(wù)器對SLC500 PLC進(jìn)行寫操作的數(shù)據(jù)流圖如下。,,系統(tǒng)前面板如下：,,11.3 TCP通信 TCP/IP協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議，它由低層的IP協(xié)議和TCP協(xié)議組成。 LabVIEW中，可以采用TCP/IP節(jié)點來實現(xiàn)局域網(wǎng)通訊。 11.3.1 TCP/IP節(jié)點介紹 LabVIEW中，TCP/IP節(jié)點在Functions> Data Communication>Pro

20、tocols>TCP子模板中。,,① TCP Listen.VI,創(chuàng)建一個聽著，并在指定的端口等待客戶端的TCP連接請求。 port：端口號； connection ID：TCP連接的標(biāo)識號； remote address：顯示和TCP連接的遠(yuǎn)程計算機(jī)的IP地址；,注意：該節(jié)點只能應(yīng)用于服務(wù)器。,② TCP Open.VI,用指定的計算機(jī)和端口打開以TCP連接。 address：遠(yuǎn)端服務(wù)器地址； remote

21、port：用戶欲創(chuàng)建的TCP連接的端口號；,注意：該節(jié)點只能應(yīng)用于客戶機(jī)服務(wù)器。,③ TCP Read.VI,從指定的TCP連接中讀數(shù)據(jù)。 mode：讀數(shù)據(jù)模式； bytes to read：從指定的TCP端口中讀取的最多的字節(jié)數(shù)； data out：從TCP端口讀取的數(shù)據(jù)；,④ TCP Write.VI,向打開的TCP端口寫入數(shù)據(jù)。 Data in：向TCP端口要寫的數(shù)據(jù)；,⑤ TCP Close.VI,關(guān)閉指定的TC

22、P端口。,⑥ TCP Create Listener.VI,創(chuàng)建一個TCP連接的聽者。,⑦ TCP Wait on Listener.VI,在指定的端口上等待TCP連接請求。,⑧ IP to String.VI及String to IP,11.3.2 基于C/S模式的網(wǎng)絡(luò)通訊 采用C/S模式是LabVIEW進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊的最基本結(jié)構(gòu)。在本例中由服務(wù)器產(chǎn)生一組隨機(jī)波形，通過局域網(wǎng)送至客戶機(jī)進(jìn)行顯示。通訊流程如下。,① 服務(wù)器程序設(shè)計,

23、② 客戶機(jī)程序設(shè)計 前面板如下：,客戶機(jī)框圖程序如下：,框圖程序中，打開TCP函數(shù)按照給定的IP地址和端口號建立一個TCP連接。 與服務(wù)器程序?qū)?yīng)，客戶機(jī)框圖程序也采用兩個TCP Read節(jié)點讀數(shù)據(jù)。其中第一個讀數(shù)據(jù)長度，第二個讀數(shù)據(jù)值。,11.3.3 基于Web的網(wǎng)絡(luò)通訊 使用LabVIEW的Web服務(wù)器在Web上發(fā)布LabVIEW程序，可以使本地或遠(yuǎn)程計算機(jī)瀏覽LabVIEW程序面板，甚至控制LabVIEW程序的運

24、行。 步驟如下： ① Web Server的配置 在Web上發(fā)布LabVIEW程序有多種方法，但在使用每種方法前必須首先設(shè)置和啟動Web服務(wù)器。 這些設(shè)置在LabVIEW主菜單下：Tool>Options>“Web Sever:Configuration”,·選中啟動Enable Web Sever單選框。 ·Root Directory:填寫Web服務(wù)器存放HTML文件的位置。 &#

25、183;Log File：保存Web連接信息文件的位置。,·Browser Access List:列出所有允許或不允許訪問Web服務(wù)器的計算機(jī)IP或名稱。 ·Allow Access：允許訪問。,② Web Server：Browser Access的配置,·Visible VIs:列出所有可以通過Web服務(wù)器的查看的程序名。,③ Web Server：Visible VIs的設(shè)置,④ Web程序的發(fā)布

26、 利用LabVIEW內(nèi)嵌的Web Publishing Tools就可以把程序發(fā)布到Web上，供客戶端瀏覽。,·Document Title：出現(xiàn)在網(wǎng)頁上的文件標(biāo)題；·Header：出現(xiàn)在圖像上方的文字；·Footer：出現(xiàn)在圖像下方的文字；·VI Name：在Web上發(fā)布的VI程序；·Viewing Options：客戶機(jī)上的瀏覽模式 Embedded：網(wǎng)頁中面板圖形

27、隨程序同步刷 洗。如果安裝了LabVIEW Enterprise Connectivity Toolset，還可在網(wǎng)頁上控制程序的運行； Snapshot：網(wǎng)頁中面板圖形是靜態(tài)的； Monitor：監(jiān)控狀態(tài)。,⑤ 客戶機(jī)上瀏覽LabVIEW面板,在Web上瀏覽程序前面板時URL填寫格式為： Http://202.197.33.63/.snap?Web發(fā)布程序.vi 這里202.197.33.63為計算機(jī)IP地址，Web

28、發(fā)布程序.vi為希望查看的程序名，注意必須填寫.vi。 .snap?表示返回一個靜態(tài)前面板。 如將 .snap?改寫為.monitor?則返回動態(tài)的圖像。,LabVIEW VIs的前面板,可以監(jiān)測遠(yuǎn)程計算機(jī)上一個程序的前面板，甚至完全控制一個程序的運行。 前面板的遠(yuǎn)程鏈接的方法如下：點擊Operate>Connect to Remote Panel，彈出以下對話框：,11.3.3 前面板的遠(yuǎn)程鏈接,Web瀏覽的前面板,