EDA论文 电梯控制(2)

现代电梯的信息处理及计算机监控系统的设计 第一章 电梯控制的基本概念

在实际的编程过程中，可以说，对于上下位机通信，我们只用到了MSComm控件，这是一种已被高度集成的、底层操作均被封装了的控件模块，由高级语言直接提供，应用程序只需要获取和设置相应的MSComm控件属性就可以了，而不必去花时间去了解较为复杂的API函数[25] [24]。虽然MSComm控件的使用可以说是已经有了一定的模式，但在使用该控件的过程中，我们仍时不时会遇到一些陌生的通信方面的概念，这些概念可能直接影响到对该控件一些属性的设置。也许你在初始编程时可以直接套用书本中的一些框架，但是在系统真正调试时，特别是在遇到实际问题、程序正确但却无法成功通信的时候（这在调试时几乎是必然的，往往是因为一些属性的设置与实际的硬件系统不匹配），我们仍要真正掌握该控件所涉及到的那些概念的真正含义。所以，下面，我将从一些计算机通讯的底层的基本概念讲起，直到本设计中所常用的已被高度集成、底层操作均被封装了的MSComm控件为止，从浅到深地讲述本设计中所用到的计算机通讯的知识。 1.2.2 基本概念

在对PLC的通讯属性MSComm控件的属性进行设置时，常会看到奇偶校验、比特率等的概念，在这里，对其中两个主要的进行解释。 奇偶校验

串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息出错，即“误码”。奇偶校验计算数据中为1的比特的个数，再增加一个附加比特，使得1的个数为偶数（偶校验）或奇数。该附加比特就叫奇偶比特。

奇校验――所以传送的比特（含字符的各比特和校验比特）中，“1”的个数为奇数。

偶校验――所以传送的比特（含字符的各比特和校验比特）中，“1”的个数为偶数。

奇偶校验能够检测出信息传输过程中的部分误码，但不能纠错，发现错误后，只能要求重发。[23] 串行通信接口标准

PC机与PLC之间是通过PC/PPI编程电缆相连接的，其中，PC/PPI电缆的RS-232端（标着PC）连接到计算机的通讯口，是COM1或是COM2，该电缆的RS-485端（标着PPI）连接到CPU的通讯口。这里就涉及到RS-232、RS-485等的串行

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通信协议的概念。

目前最广泛使用的串行通信接口标准有RS-232C，RS-423A，RS-222A，RS-485等，其主要参数指标比较如下表： 接口 RS-232C RS-423A 连接 1台驱动器 1台驱动器 1台接收器 10台接收器 台数 传送 距离 与 速率 15m-20kbit/s 12m-300kbit/s 90m-10kbit/s 1200m-3kbit/s RS-222A 1台驱动器 10台接收器 12m-10Mbit/s 120m-1Mbit/s 1200m-100kbit/s [22] [5]RS-485 32台驱动器 32台接收器 12m-10Mbit/s 120m-1Mbit/s 1200m-100kbit/s

图1.1 RS-232C，RS-423A，RS-222A及RS-485的比较

1.2.3 利用MSComm控件进行串口编程

MSComm控件通过串行端口传输和接收数据，为应用程序提供串行通信功能。MSComm控件将通信的大部分底层操作都封装在控件内部，应用程序只需要获取和设置相应的MSComm控件属性就可以了，而不必去花时间去了解较为复杂的API函数。从而大大简化了编程工作。

Microsoft Communications Control（以下简称MSComm）不是工具箱控件，选择“工程－>部件”菜单便可调出部件对话框，在控件栏下选择Microsoft Comm Control 6.0并点击确定后便可将MSComm控件添加到工具箱中。

MSComm是微软公司提供的简化Windows下串行通信编程的ActiveX控件，它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法。具体的来说，它提供了两种处理通信问题的方法：一是事件驱动（Event-driven）方法，一是查询法。MSComm控件有很多重要的属性，本课程设计中主要用到以下几个属性：

CommPort――设置并返回通信端口号；

Settings――以字符串的形式设置并返回数据传输速率、奇偶校验、数据比特、停止比特；

PortOpen――设置并返回通信端口的状态，也可以打开和关闭端口； Output――向传输缓冲区写一个字符。

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MSComm控件只有一个事件，即OnComm事件。利用OnComm控件编写的程序在通信中如果发生错误或者事件，将会引发OnComm事件并改变其属性值，通过GetCommEvent（）可获得OnComm产生事件或错误的代码。在通信程序的设计中可以根据CommEvent属性值来执行不同的操作[14] [19] [20]。

下面，我将通过一个简单的例子来大致讲述如何利用MSComm控件进行通信。 首先，假设我们已经为程序添加了一个MSComm控件并取名为MSComm1，为了使用它进行单个字符的收发，我们设置其Rthreshold属性与Sthreshold属性的值均为1。其CommPort属性值随机器硬件设置。

在使用MSComm控件前，我们要打开端口，这通常放在该控件所在窗体的启动代码中：

Private Sub Form_Load()

MSComm1.CommPort = 1 '动态设置端口号 If MSComm1.PortOpen = False Then '打开端口 MSComm1.PortOpen = True End If End Sub

端口初始化并打开后，我们就可以利用其进行收发通信。通常接收代码放在

该控件的OnComm()事件中，在此事件中，对该控件的Input属性编写代码：

Private Sub MSComm1_OnComm() Select Case MSComm1.Input Case \ Case \ ? End Select End Sub

而MSComm1的发送代码通常单独写在必要的地方，对其Output属性编写代

码格式如下：

MSComm1.Output = \

以上是单个字符的收发，对于更复杂的多个字符的收发，只要修改MSComm

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控件的Rthreshold属性与Sthreshold属性，再进行相应操作即可。

1.3 可编程逻辑控制器概述

第一台可编程控制器是1969年在美国面世的。经过30多年的发展，可编程控制器（PLC）已成为当今最重要、最可靠、应用场合最广泛的工业 控制装置。在可编程控制器中，充分应用了大规模集成电路技术、微电技术及通信技术，迅速的从早期的逻辑控制发展到位置控制、伺服控制、过程控制等领域。用可编程控制器已经可以构成包括逻辑控制、过程控制、数据采集与控制、图形工作站等综合控制系统

1.3.1 可编程控制器的定义及构成

IEC于1987年对可编程控制器下的定义是：

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用一类可编程的存储器，用于其内部的存储程序，执行逻辑运算、顺序控制定时计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其外部相关设备，都按易于与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计[2]。

一体化的可编程控制器在硬件结构上通常可分为三部分：CPU板、I/O板和电源。当然还有系统软件和外围接口。硬件框图如图3.1[3] [10]。

图1.2 可编程控制器原理图

1.3.2 可编程控制器的工作原理

可编程控制器的工作过程大体上可分为读人开关状态、逻辑运算、输出运算结果三步。PLC作为计算机，在每一瞬间只能作一件事情，因而工作顺序是读输入第一步运算、第二步运算??最后一步运算、写输出。这种工作方式就称为扫

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描工作方式，从读输入到写输出的执行时间称为扫描周期。

[2]

1.4 小结

本章首先从电梯的电力拖动系统、控制系统及电梯的主要性能指标入手来讲解电梯本身的一些基本概念。然后，基于本次课程设计中所要用到的一些知识，例如计算机通讯知识、可编程控制器等进行讲解。力图使读者在了解本课程设计之前先拥有必要的知识准备。

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