工業(yè)自動化的發(fā)展,工控機在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著越來越重要的角色。而其中一個非常重要的組成部分就是COM口,也就是串口。工控機COM口具有多種多樣的應用,而在本文中將會介紹幾個比較常見的應用,并解釋如何利用COM口實現(xiàn)串口通信、數(shù)據(jù)采集和控制等。
一. 工控機COM口常見的多功能應用:
1.串口調試
工控機COM口可以用作短距離(幾米以內)的串口調試。在實際工作中,通常使用串口進行調試,簡單的代碼調試,數(shù)據(jù)的輸出等都可以通過串口完成。有時候,如果代碼調試中出現(xiàn)問題需要實時監(jiān)控數(shù)據(jù)或提示信息,使用COM口將可以實現(xiàn)該功能。
2.計算機輔助設計
COM口可以用于CAD軟件中,通過串口進行計算機輔助設計(ObjectARX)。設計人員可以將COM口用作輸入和輸出設備,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。
3.金融設備
金融設備,如ATM機、自動售貨機等都需要進行串口控制。在這種情形下,工控機COM口可以完成數(shù)據(jù)的采集和控制,以及一些錯誤處理等任務,同時,通過COM口的實時性,可以使ATM機等設備更加穩(wěn)定和可靠。
4.安全控制
在一些需要安全控制的環(huán)境中,工控機COM口可以做為輸入輸出設備,實現(xiàn)控制閘門、門鎖等設備的開關,從而起到保護安全的作用。
二. 如何利用工控機COM口實現(xiàn)串口通信?
1.利用庫函數(shù)
在編寫程序時可以用庫函數(shù)來實現(xiàn)串口通信。使用庫函數(shù)的好處是可以避免底層的硬件和驅動的編寫,非常簡單易用。在Windows操作系統(tǒng)下可以用C++的MFC(Microsoft Foundation Class)中的CSerial類,在Linux操作系統(tǒng)下使用C語言的POSIX系列標準中的termios結構體,例如:
microcom是一個簡單的Linux串口通信工具。內嵌了一個termios調用功能,也可以作為一個概念演示。
2.自定義
自定義的方式是指編寫底層的IO代碼(例如信號翻轉等),實際上是對串口的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收進行自定義程序設計。而這種方法的優(yōu)點是可以實現(xiàn)更加精細的控制,并且是可重用的。
三.工控機COM口如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制?
1.串口中斷機制
可以通過串口的中斷機制來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和控制。實際上,串口的中斷是當串口收到中斷信號時,產(chǎn)生中斷程序來提供數(shù)據(jù)的處理和控制。中斷機制可以使用“同步”的方式實現(xiàn)向其他子系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制。
2.串口DMA機制
串口的DMA機制可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸和輸出。
但是在實際應用中,如何選擇串口機制需要考慮的是設備的數(shù)據(jù)傳輸速度、數(shù)據(jù)傳輸量和設備工作時的穩(wěn)定性。
四.工控機COM口在工業(yè)自動化中的作用是什么?
工控機COM口在工業(yè)自動化中的作用是非常重要的,實際上就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制,并且對于數(shù)據(jù)的有效性有很高的保障。例如:
1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)
2.測量和測試設備
3.遠程控制系統(tǒng)
4.一些較為簡單的自動化設備控制
總結:
工控機COM口的應用非常廣泛,現(xiàn)代工業(yè)的自動化控制離不開COM口的應用。所以學好COM口的應用也是今后工業(yè)自動化控制領域的重要部分,掌握COM口的快速編寫和調試技術可以大大提高工業(yè)自動化的效率和可靠性。