1 引言
美國通用電氣公司工業(yè)組態(tài)軟件ifix運行穩(wěn)定、高效,多年來廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動化領(lǐng)域。與其它工業(yè)組態(tài)軟件一樣,作為人機界面軟件,fix雖然有得天獨厚的優(yōu)勢,但是數(shù)學(xué)和計算功能有諸多不足。美國mathworks公司出品的數(shù)學(xué)軟件matlab是一種基于c語言內(nèi)核與矩陣運算的工程計算語言,具有強大的數(shù)值計算能力和豐富的控制算法。本文用vc++實現(xiàn)fix和matlab的雙向數(shù)據(jù)通信,將matlab的運算功能和算法引入ifixdde。
dde(動態(tài)數(shù)據(jù)交換)是windows的一種進程通信機制,它基于windows消息機制,兩個應(yīng)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(wù)器和客戶,dde服務(wù)器維護著其它windows程序可能使用的數(shù)據(jù),而dde客戶則是從服務(wù)器獲得這些數(shù)據(jù)的程序。
同一個windows應(yīng)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(wù)器,一個服務(wù)器可以將數(shù)據(jù)傳給多個客戶,一個客戶也可以從多個服務(wù)器獲取數(shù)據(jù),這些都通過dde對話來定義。dde對話需要三個參數(shù):服務(wù)名、話題名、項目名。服務(wù)名一般同做為服務(wù)器的應(yīng)用程序同名,一個服務(wù)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(shù)據(jù)。
2 用vc++實現(xiàn)ifix和matlab dde通信的基本思路
ifix軟件既實現(xiàn)了dde服務(wù)器也實現(xiàn)了dde客戶,支持文本格式的剪貼板數(shù)據(jù)。matlab既實現(xiàn)了dde服務(wù)器也實現(xiàn)了dde客戶,作為服務(wù)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?qū)崿F(xiàn)了dde服務(wù)器,將fix軟件和matlab都做為vc++程序客戶。三者的關(guān)系如圖1所示:
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圖1 雙向數(shù)據(jù)傳送實現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu) [/align]
3 基于 visual c++的dde服務(wù)器程序設(shè)計
3.1 基本原理
dde協(xié)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(wù)器程序的主要任務(wù)是維護其它windows程序可能使用的數(shù)據(jù),實現(xiàn)dde服務(wù)器的消息循環(huán),從而處理dde客戶的各種請求。
3.2 程序?qū)崿F(xiàn)
采用visual c++實現(xiàn)dde服務(wù)器的程序流程圖如2所示。
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圖2 dde服務(wù)器程序流程圖[/align]
(1)在程序初始化時,調(diào)用了ddeinitialize()初始化dde管理庫,以參數(shù)形式提供回調(diào)函數(shù)ddecallback(),當(dāng)程序以消息形式收到待處理事務(wù)時,就調(diào)用該回調(diào)函數(shù),回調(diào)函數(shù)通常寫成switch-case的形式。分支處理不同的事務(wù);然后調(diào)用ddecreatestringhandle() 返回服務(wù)名、話題名、項目名的 handle,返回的類型為hsz。
(2)注冊dde服務(wù),以服務(wù)名handle為參數(shù)調(diào)用ddenameservice()。
(3)回調(diào)函數(shù)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(wù)類型,fmt為交換數(shù)據(jù)的剪貼板格式,hconv為當(dāng)前對話的handle,hsz1、hsz2、hdata、dwdata1;dwdata2的意義取決于不同的事務(wù),hsz1和hsz2一般為話題名和項目名的handle,hdata一般是所交換數(shù)據(jù)的handle。
(4)生成各個字段的名字就是給出dde服務(wù)器名、話題名和項目名。
服務(wù)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(wù)器和matlab中同步顯示系統(tǒng)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(shù)。通過dde將以上參數(shù)傳輸?shù)絤atlab,進行相應(yīng)的控制運算。再通過dde將控制信號下傳至ifix,經(jīng)下位機實現(xiàn)對主體設(shè)備的控制操作。vc++程序作為服務(wù)器,同步地顯示所有數(shù)據(jù)。在matlab中編寫m文件,顯示上傳的相應(yīng)數(shù)據(jù),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(shù)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(shè)置這九個量對應(yīng)模塊的dde節(jié)點名(或者i/o設(shè)備及i/o地址),如h2對應(yīng)的dde節(jié)點名為:=ddetest|test1!h2。
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圖3 fix的圖形界面[/align]
5 結(jié)束語
進一步可以將matlab程序轉(zhuǎn)化為vc++程序,與dde服務(wù)器程序一起編譯成可執(zhí)行文件在ifix中運行,可以方便地實現(xiàn)各種算法和仿真,有較好的工程應(yīng)用前景。