发布时间 : 星期五 文章基于PLC的材料分拣系统更新完毕开始阅读
图4-8控制电动机部分梯形图
以上是我关于分拣系统软件设计的各个组成部分，梯形图的整体组合以及语句表的我分别放在了附录A和附录E中了。
第5章 分拣系统与上位机的通信接口
本课题还要还要实现与上位机的通信，我只负责下位机的设计，所以上位机我在这里只稍微介绍一下。
5.1 数据通信概述
数据通信包含的内容十分广泛，如计算机与计算机、计算机与外部设备、计算机内部设备之间的信息交换等均属于数据通信的范畴。数据通讯的实质是代表“1”和“0”的数字信号从源点通过通讯媒体向目标点的传送。数据通讯主要有并行通讯和串行通讯两种方式。
一、并行数据通信
并行数据通信是指以字或字节为单位的数据传输方式。在这种传输方式中，除了传输用的数据线外，还需要数据通信联络用的控制线，如图所示。
数据线
应答线
接受方 发送方
选通线
图5-1 并行数据通信示意图
并行数据通信时，每次传送的数据位数多、速度快，但是信号的传输线开销大（数据线的数量对应于传送的数据位数），成本高。并行数据通信常用于近距离、高速度的数据传输场合。例如，计算机内部各部件之间的数据传输，计算机上向具有Centronices接口的打印机的数据传送及具有IEEE488标准接口的设备之间的数据通信等。
二、串行数据通信
串行数据通信是指以位为单位的数据传输方式。在这种数据传输方式中，数据传输在一个传输方向上只用一根通信线。这根线既作为数据线又作为通信联络控制线。数据和联络信号在这根线上按位进行传输。由于串行通信方式要求的传输信号线少，因此数据传输的速度慢，常用于低速、远距离的通信场合。如计算机与计算机、计算机与有串行接口的外部设备之间的数据交换等。串行数据通信按其传输的信息格式可分为异步通信和同步通信两种方式。
本次材料分拣系统与上位机的通信我采用的是异步串行通信方式。异步串行通信方式是按字符传输的，发送方每传送一个字符就用起始位通知接受对方，依此来重新核对接收双方的同步。这样，即使接受双方的时钟频率略有偏差，也不会因偏差的累计而导致错位。加上字符之间的空闲位也为这种通信提供了一种缓冲，所以异步串行通信的可靠性非常高。由于在每一个数据字符的发送过程中，异步串行通信方式都要花费时间来传送起始位、停止位等附加的非有效信息位，因此它的传输效率低，但是我这个材料分拣系统属于低速场合，所以异步串行通信方式还是比较适合的。同步串行通信方式中，发送方和接受方要保持完全的同步，所以要求传输效率要非常高，但是它要求的硬件很复杂，它只适合用于高速通信的场合。
5.2 RS-232C串行通信接口
在异步串行通信接口中我选择了RS-232C串行通信接口。目前，PC系列微机中串行接口标准是按照RS-232C通信接口标准进行数据传输的，由于RS-232C串行通信接口标准是为公用通信网制定的，因此它与通信设备连接最为方便。
异步串行通信接口是微型计算机与外部设备的主要通信接口之一，只需要一条信号线就可以进行单向的数据传输。由于线路简单，价格较低，所以得到了广泛的应用。
X000 Y000
X001
X002 Y002
X003
X004 Y003
X010
X011 Y005 PC机
X012
X013 Y007
X014
X020 Y011
X021
X022
X023
X024
COM2 COM1
图5-2I/O接口图
上图为材料分拣系统的I/O接口图。一共有15个输入点，6个输出点。其中COM1、COM2分别是PC机配有的两个串行接口的标称。大多数微机的两个串行口通过一个25芯D型连接器和一个9芯的D型连接器与外界相连。我选用COM1端口来实现通信。
5.3 MCGS 组态软件的简介
与本材料分拣系统相连的上位机采用的是MCGS组态软件进行实时监控。MCGS（Monitor and Control Generated System）是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。下图5-3是组态软件的构成。
MCGS组态软件
图5-3 MCGS组态软件的构成
MCGS与设备进行通讯：MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是由VB、VC程序设计语言编写的DLL（动态连接库）文件，设备驱动程序中包含符合各种设备通讯协议的处理程序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。MCGS负责在运行环境中调用相应的设备驱动程序，将数据传送到工程中各个部分，完成整个系统的通讯过程。每个驱动程序独占一个线程，达到互不干扰的目的。
结论与展望
通过近一个学期的努力，终于完成了毕业设计。它作为检验一个大学生是否合格的标准，因此我不敢有丝毫的马虎，每一不都踏踏实实的按设计要求来，在指导老师的精心指导下完成每一个环节。