1 引言
美國通用電氣公司工業組態軟件ifix運行穩定、高效,多年來廣泛應用在工業自動化領域。與其它工業組態軟件一樣,作為人機界面軟件,fix雖然有得天獨厚的優勢,但是數學和計算功能有諸多不足。美國mathworks公司出品的數學軟件matlab是一種基于c語言內核與矩陣運算的工程計算語言,具有強大的數值計算能力和豐富的控制算法。本文用vc++實現fix和matlab的雙向數據通信,將matlab的運算功能和算法引入ifixdde。
dde(動態數據交換)是windows的一種進程通信機制,它基于windows消息機制,兩個應用程序之間通過傳遞消息進行對話,這兩個程序分別被稱為服務器和客戶,dde服務器維護著其它windows程序可能使用的數據,而dde客戶則是從服務器獲得這些數據的程序。
同一個windows應用程序既可以是一個程序的客戶,也可以同時是另一個程序的服務器,一個服務器可以將數據傳給多個客戶,一個客戶也可以從多個服務器獲取數據,這些都通過dde對話來定義。dde對話需要三個參數:服務名、話題名、項目名。服務名一般同做為服務器的應用程序同名,一個服務可提供多個話題,一個話題可提供多個項目,最后由項目名確定要交換的數據。
2 用vc++實現ifix和matlab dde通信的基本思路
ifix軟件既實現了dde服務器也實現了dde客戶,支持文本格式的剪貼板數據。matlab既實現了dde服務器也實現了dde客戶,作為服務器時支持文本格式、元文件圖(metafilepict)和xltable格式三種剪貼板格式,作為客戶端支持文本格式。本文用vc++程序實現了dde服務器,將fix軟件和matlab都做為vc++程序客戶。三者的關系如圖1所示:
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圖1 雙向數據傳送實現的基本結構 [/align]
3 基于 visual c++的dde服務器程序設計
3.1 基本原理
dde協議的核心是dde消息,進行通訊的程序之間通過傳遞消息進行對話。dde服務器程序的主要任務是維護其它windows程序可能使用的數據,實現dde服務器的消息循環,從而處理dde客戶的各種請求。
3.2 程序實現
采用visual c++實現dde服務器的程序流程圖如2所示。
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圖2 dde服務器程序流程圖[/align]
(1)在程序初始化時,調用了ddeinitialize()初始化dde管理庫,以參數形式提供回調函數ddecallback(),當程序以消息形式收到待處理事務時,就調用該回調函數,回調函數通常寫成switch-case的形式。分支處理不同的事務;然后調用ddecreatestringhandle() 返回服務名、話題名、項目名的 handle,返回的類型為hsz。
(2)注冊dde服務,以服務名handle為參數調用ddenameservice()。
(3)回調函數ddecallback()的原型為:
hddedata expentry ddecallback(uint type,uint fmt,hconv hconv,hsz hsz1,hsz hsz2,hddedata hdata,dword dwdata1,dword dwdata2);
其中type為事務類型,fmt為交換數據的剪貼板格式,hconv為當前對話的handle,hsz1、hsz2、hdata、dwdata1;dwdata2的意義取決于不同的事務,hsz1和hsz2一般為話題名和項目名的handle,hdata一般是所交換數據的handle。
(4)生成各個字段的名字就是給出dde服務器名、話題名和項目名。
服務器名(servicename):ddetest
g_hszappname=ddecreatestringhandle(g_idinst, “ddetest”, null);
話題名(topic):test1
g_hsztopicname=ddecreatestringhandle(g_idinst, “test1”, null);
各個項目名(items):h1、h2、ut、up、……
g_hszinitem[0]=ddecreatestringhandle(g_idinst, “h1”,null);
g_hszinitem[1]=ddecreatestringhandle(g_idinst, “h2”,null);
g_hszoutitem[0]=ddecreatestringhandle(g_idinst, “ut”,null);
g_hszoutitem[1]=ddecreatestringhandle(g_idinst, “up”,null);
4 測試
測試要求:能夠在ifix、dde服務器和matlab中同步顯示系統的采集量和控制輸出。
測試方法:用ifix繪制工藝流程圖,圖上直觀地實時顯示溫度、壓力、流量、液位等過程參數。通過dde將以上參數傳輸到matlab,進行相應的控制運算。再通過dde將控制信號下傳至ifix,經下位機實現對主體設備的控制操作。vc++程序作為服務器,同步地顯示所有數據。在matlab中編寫m文件,顯示上傳的相應數據,并且給出控制電壓up(泵控制電壓)和ut(加熱電壓)。
ifix的配置:首先對ifix進行配置,然后在ifix draw窗口建立一個odf文件,文件名為:ceshi.odf,見圖3。圖形界面中包含了溫度、壓力、流量、液位等七個參數和up、ut兩個控制電壓,還包括h2和up的時間曲線,該曲線圖的顯示時間為3分鐘,h2最大值為200mm水柱,up的最大值為24v。需要設置這九個量對應模塊的dde節點名(或者i/o設備及i/o地址),如h2對應的dde節點名為:=ddetest|test1!h2。
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圖3 fix的圖形界面[/align]
5 結束語
進一步可以將matlab程序轉化為vc++程序,與dde服務器程序一起編譯成可執行文件在ifix中運行,可以方便地實現各種算法和仿真,有較好的工程應用前景。