西门子6ES7223-1HF22-0XA8使用方法

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Visual Basic MSCOMM.VBX通信控件 程序设计

1992年Crescent Software Inc.公司专为VB设计了MSCOMM.VBX用户通信控件，它提供了通过串口发送和接收数据的串行通信能力，不但包括了全部bbbbbbs API中关于串行通信的16个函数所完成的功能，而且开拓了更多的使用户设计方便的对象属性来满足不同用户不同业务的需求。目前国内众多的VB资料中很少涉及该通信控件的介绍，本文将详细介绍MSCOMM.VBX通信控件及编程方法，并结合工作中的一个实例给出基本通信程序。

1 MSCOMM.VBX通信控件描述

MSCOMM.VBX通信控件可直接从VB的ToolBox中加入窗体bbbb，即可用其进行通信。若ToolBox中无此控件，则用Tools的Custom Controls 将MSCOMM.VBX从bbbbbbs的System子目录中加入VB的ToolBox中。

1.1 通信方式

MSCOMM.VBX有2种不同的方式来处理和解决各类通信软件的开发和设计问题

1、事件驱动。它与C/C++写bbbbbbs 软件时的窗口回调函数类似，是1种功能强大的处理问题的方法。在实际工作中，往往要处理许多通信中的相关事件，例如：当线路数据到达本端或CD线和RTS信号线状态发生变化时，要求我们使用相应的事件来跟踪和处理，该控件是使用OnComm事件来实现的，它也包括和处理通信错误等方面的问题，CommEvent 值返回最近的通信事件或错误的数字代码。通信控件详细的错误和事件举例有：

MSCOMM-ER-BREAK 收到1个Break Signal

MSCOMM-ER-CDTO CD 信号超时

……

MSCOMM-EV-CD CD信号改变

……

2、查询方式。由程序设计者负责读取CommEvent的值并处理所发生的错误或事件。通常简单的应用程序设计可采用这种办法。

1.2 通信控件的属性

利用通信控件编制通信程序，关键是准确理解设置通信控件的属性。MSCOMM.VBX提供了27个关于通信控件方面的属性，例如：

CommPort：设置或返回通信口编号。

Settings：设置或返回以字符串形式出现的数据通信格式：波特率、校验、数据位和停 止位。

PortOpen：设置或返回通信口状态（包括打开和关闭1个通信口）

……

3、 实例

本程序应用背景为DCC95型静电除尘器自动监控系统软件，解决1个PC工控机（主站）与32个单片机（子站）之间的通信问题。主站与子站之间这总线式网络结构，采用RS-485通信标准，以问答方式进行数据通信。由于32个子站与主站发送通信命令（下行命令），主站在接收子站发回的相应回答命令（上行命令）后继续发送下行命令的通信形式。根据系统功能的要求，主站需发送2种类型的命令：（1）同期命令，它由定时器触发引起，每隔ls周期发送1次；（2）非周期性命令，它由操作者按动相应命令按钮引起，非周期性发送。自动监控系统软件安装在主站上，而通信程序作为自动监控系统软件的一部分也安装在主站上。

本文仅列出调试通信程序时进行试验用的基本演示程序清单。试验时，用1台PC机作为主站，另一台PC机模拟32个子站的工作，两台PC机之间采用RS232c串口通信。往主站的通信演示程序窗体（bbbb）中加入1个通信控件、2个定时器控件和1个命令按钮控件，通信控件（Mscomm1）用于访问串口，发送和接收数据；Periodic定时器控件（Periodic）用于控制每秒由主站向各子站发送周期性命令；命令按钮控件(NonPeriodic-Command)与NonPeriodic定时器控件（NonPeriodic）用于发送非周期性命令。数据传送采用事件驱动的通信方式，根据不同的发送命令设置RTreshlod属性，从而引起OnComm事件以接收数据。

2.1 窗体各控件初始化程序

设置通信串口工作参数，设置Periodic定时器的在断间隔为ls, NonPeriodic定时器的中断间隔为0.5s。

Sub bbbb-Load ()

mPort=2 ’选用COM2串行口

Mscomm1.Settings="9600，N8，1" ’波特率9600，无奇偶校验位，8位数据位1位停止位 

Mscomm1.bbbbbLen=0 ’bbbbb将读取接收缓冲区的全部内容

Mscomm1.InBufferSize=1024 ’设置接收缓冲区的字节长度

Mscomm1.PortOpen=True ’打开通信口

Mscomm1.InBufferCount=0 ’发送缓冲区数据

Mscomm1.OutBufferCount=0 ’接收缓冲区数据

Periodic.intbbbb=100 ’设置ls定时间隔，使遥测命令每隔ls发送1次

NonPeriodic.intbbbb=500 ’设置0.5s定时间隔，查询命令按钮是否处于状态以确定是否发送周期性命令

Command-Pressed=False ’命令按钮为未状态

During- Periodic=False ’周期性命令尚未开始

During- NonPeriodic=False ’非周期性命令尚未开始

End Sub

2.2 非周期性命令发送程序

根据命令按钮状态及周期性命令状态，在NonPeriodic定时器的中断程序中发送非周期性命令。

Sub NonPeriodic-Command-Click ()

Command-Pressed=True ’命令按钮

End Sub

Sub NonPeriodic-Timer ()

if During- Periodic=True OR Command-Pressed=False

Then Exit Sub ’若周期性命令尚未结束或命令按钮处于状态，则退出发送非周期性命令程序。

Command-Pressed=False ’命令按钮恢复为未状态

Call SendData (NONPERIODIC-COMMAND) ’发送非周期性命令

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Mscomm1.RThreshold=R-NONPERIODIC-BYTE’发送非周期性命令后，设置Rthreshold属性，使主站接收所设定的字节数后引发OnComm事件

End Sub

2.3 Periodic定时器程序

在Periodic定时器的中断程序中发送周期性命令：

Sub Periodic-Timer ()

if During- NonPeriodic=True Then Exit Sub ’若非周期性命令尚未结束，则退出发送非周期性命令程序。

During-Periodic=True ’设置周期性命令状态为正在进行中 

Call SendData (PERIODIC-COMMAND) ’发送周期性命令

Mscomm1.RThreshold=R-PERIODIC-BYTE ’发送周期性命令后，主站接收R-REMOT- EDATA-BYTE个字节，可引发OnComm 事件

End Sub

2.4 OnComm事件程序

根据RThreshold属性设置值，当接收缓存区内接收到相应字节的字符时，引发OnComm事件，在中断程序中接收数据。

Sub Mscomm1-OnComm ()

Select Case mEvent ’在此可插入处理各种不同错误或事件的代码 

Case MSCOMM-EV-RECEIVE

Receivebbbbbb$=Mscomm1.bbbbb

Select Case Mscomm1.RThreshold

Case R-PERIODIC-BYTE ’周期性命令的应答数据

Call DisposeData(PERIODIC-COMMAND) ’处理接收数据

During Periodic=False ’设置周期性命令状态为结束

Case R-NONPERIODIC-BYTE ’非周期性命令的应答数据

Call DisposeData(NONPERIODIC-COMMAND) ’处理接收数据

During-Nonperiodic=False ’设置非周期性命令状态为结束

信号隔离使数字或模拟信号在发送时不存在穿越发送和接收端之间屏障的电流连接。这允许发送和接收端外的地或基准电平之差值可以高达几千伏，并且防止了可能损害信号的不同地电位之间的环路电流。信号地的噪声可使信号受损。隔离可将信号分离到一个干净的信号子系统地。在另一种应用中，基准电平之间的电连接可产生一个对于操作人员或病人不安全的电流通路。信号的性质可以为电路设计人员指明系统可考虑的那些正确的IC。

第一类隔离器件依赖于无发送器和来跨越隔离屏障。这种器件曾用于数字信号，但线性化问题迫使模拟信号隔离采用变压器，用调制载波使模拟信号跨越这个屏障。变压器怎么说总是难弄的，而且通常不可能制成IC，所以想出了用电容器电路来耦合调制信号以跨越屏障。作用在隔离屏障上的高转换率瞬态电压可做为单电容屏障器件的信号，所以已开发出双电容差分电路以使误差最小。现在电容屏障技术已应用在数字和模拟隔离器件中。

隔离串行数据流

隔离数字信号有很大选择范围。若数据流是位串行的，则选择方案范围从简单光耦合器到隔离收发器IC。主要设计考虑包括：

·所需的数据速率

·系统隔离端的电源要求

·数据通道是否必须为双向

基于LED的光耦合器是用于隔离设计问题的第一种技术。现在有几件基于LED IC可用，其数据速率为10Mbps及以上。一个重要的设计考虑是LED光输出随时间减小。所以在早期必须为LED提供过量电流，以使随时间推移仍能提供足够的输出光强。因为在隔离端可能提供电很有限，所以需要提供过量电流是一个严重的问题。因为LED需要的驱动电流可以大于从简单逻辑输出级可获得的电流，所以往往需要特殊的驱动电路。

对于高速应用和在逻辑信号控制下使数据流反向转送的情况，可用Burr-Brown公司的ISO 150数字耦合器。图1示出ISO150的双向应用电路。通道1控制通道2的传送方向，并配置为从A端传送到B端。加到DIA引脚的信号确定信号的流向。送到B端的高电平把通道2的那一端置为接收模式。而加到通道2A端Mode引脚的低电平则把通道置成发送模式。方向信号的状态在隔离屏障的两边都有。此电路可工作在80MHz的数据率下。

位串行通信的第二种变形是正在发展中的差分总线系统装置。这些系统由RS-422、RS-485和CANbus标准描述。某些系统很幸运地具有公共地，而很多系统具有不同电位的结点。当两结点相隔一定距离时，情况就更是如此。Burr-Brown公司的ISO 422是设计成用于可有这些应用的集成全双工隔离收发器。此收发器可配制为半双工和全双工（见图2）。传输率可达2.5Mbps。此器件甚至还包含了环路（Loop-back）测试功能，所以每个结点都可执行自测试功能。在此模式期间，总线上的数据被忽略。

隔离并行数据总线系统

并行数字数据总线的隔离将增加三个更主要的设计参量：

·总线的位宽度

·容许的偏移度

·时钟速度要求

用一排光耦合器可完成这种任务，但支持电路可能很庞杂。光耦合器之间的传播时间失配将导致数据偏移，从而引起在接收端的数据误差。为使这种问题减至最小，ISO508隔离数字耦合器（图3）支持在输入和输出端的双缓冲数据缓存。这种配置将以2MBps的速率传输数据。

ISO508有两种工作模式。当CONT引脚被置成低态时，在LE1信号的控制下，数据以同步模式被传送穿越屏障。在LE1高态时，数据从输入引脚传送到输入锁存。当LE1变低态时，数据字节开始传输穿越屏障。在此时间，输入引脚可用于下一代数据字节。在此模式下，可传送的数据率可达2MBps。 　　当CONT引脚被置成高态时，数据在器件内部20MHz时钟的控制下被跨越屏障发送。对外部锁存使能信号是异步的。数据以串行形式从输入锁存被选通到输出锁存。在一个字节传输完成后，整个字节移入输出锁存，输出锁存将对已传输的数据字节去偏移。对于完整的8位字节，传播延迟将小于1ms。

模拟信号隔离

在很多系统中，模拟信号必须隔离。模拟信号所考虑的电路参量完全不同于数字信号。模拟信号通常先要考虑：

·精度或线性度

·频率响应

·噪声考虑

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电源要求，特别是对输入级，也应该关注隔离放大器的基本精度或线性度不能依靠相应的应用电路来改善，但这些电路可降低噪声和降低输入级电源要求。

Burr-Brown的ISO124使模拟隔离简化。输入信号被占空度调制并以数字方式发送跨过屏障。输出部分接收被调制的信号，把它变换回模拟电压并去掉调制/解调过程中固有的纹波成分。由于对输入信号的调制与解调，所以应遵循采样数据系统的一些限制。调制器工作在500kHz的基频上，所以高于250kHz Ngquist频率的输入信号在输出中呈现较低的频率分量。

尽管输出级去掉了输出信号中载波频率的大多数，但仍然有一定量的载波信号存在。图4示出了降低系统其余部分中高频噪声污染的组合滤波方法。电源滤波器能显著地降低从电源引脚窜入的噪声。输出滤波器是一个Q为I、3dB频率为50kHz的二极Sallen-key级。这使输出纹波降低5倍。

对隔离电压的另一问题是输入级所需的功率。输出级通常以机壳或地为基准，而输入通常浮动在另一个电位上。因此，输入级的电源也必须隔离。通常用一个单电源，而不是理想中使用的+15V和-15V电源。

图5示出在ISO124输入级的一个单电压电源结合使用1NA2132双差分放大器，可将摆幅提升到输入信号电平的全范围。唯一的要求是输入端电源电压保持大于9V，这是ISO124输入电压所需要的。 　　INA2132的下半部产生一个VS+电源的一半的输出电压。此电压用作INA2132另一半的REF引脚和ISO124的GND输入是伪地。INA2132的差分输入信号的摆幅可以高于或低于新参考电平。ISO124的输出与输入一样，将是完全双极性的。

隔离用的多功能IC

新的多功能数据采集IC使设计人员有机会在跨越隔离屏时完成多个任务。一个完整的数据采集器件可包含多路模拟开关，可编程增益仪表放大器、A/D转换器和一个或多个数字I/O通道。所有这些功能都是通过一个串行数据口进行控制的。Burr-Brown公司的ADS7870就是这样的一种器件。

ADS7870与ISO150一起工作得很好，并示于图6。

在此应用中，ADS7870的每个可编程功能都置于主微处理器的控制之下，而该微处理器本身的控制是通过串行通信口写命令到寄存器来实现的。控制特性包括：

·多路器的选择

·4个差分通道或8个单端通道

·可编程仪表放大器的增益设置，1～20

·12位A/D转换的初始化

此器件的4条数字I/O线也是有用的，可被个别地规定为报告数字信号的状态或输出数字信号。这允许隔离某些支持功能，如通过同一ISO150扩展信号多路器的电平或错误标志读出。

结语

有很多器件可供设计人员选用，并使用在系统中地电位有很大差别的设计中。每一种器件都是针对独特系统要求而设计的。新器件性能集成的高水平使得跨越隔离屏障能实现从前做不到的更复杂的操作。

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