组态软件与仪表设备的通讯

组态软件与仪表设备的通讯
仪表组件间在实现通信过程时，包括两种方式：本地方式和远程方式。在设计时，可以考虑将本地方式作为远程方式的基础。或者说，实现了本地通信，也就实现了远程 通信。因为可以将组件间交换的数据通过远程方式，传送到目的机后，再通过本地方式与远程组件通信。下面我们分别讨论如何实现组件间的本地通信和远程通信。
本地通信
      仪表组件间实现本地通信时，在底层上要解决的本质问题上是进程间通信问题。进程间通信是一种与OS密切相关的技术。本文所介绍的方法是以微软的 Windows操作系统为基础的。Windows各个版本的操作系统都提供了丰富的进程间通信手段。从早期版本提供的管道、邮件槽、DDE技术，到后来推 出的COM技术，以及目前最新的“.NET”中提供的全新方法等。本文介绍的技术属于“传统”技术，它的基础是Windows的消息传递功能，同时辅助内存文件映射和信号量技术。笔者认为这种方法有以下几个优点：　　
（1）实现简便。因为涉及的技术都不很复杂，因此实现起来比较容易。
（2）实时性高。这种方法使用的都是OS的底层技术，中间环节少，运行效率高，可以实现快速数据通信。
（3）移植性好。因为采用的是OS底层技术，这种方法受OS版本升级的影响很小，也很容易移植到非Windows操作系统上。而某些进程间通信技术，如DDE，在新版的Windows操作系统上已经不再被支持。其它一些技术也因OS升级在接口形式和实现方法上发生了很大变化，使应用程序受到影响。
（4）功能可控性好。这里的可控性是指开发人员在使用一种技术时，能否有效地控制这种技术的运用。例如，开发人员在选用一种技术时，如果这种技术作了过多的封装，虽然应用简单，但要实现自己的灵活控制时就会处处受缚。
（5）可靠性易控。这一点与上面提到的可控性是相关的。操作系统越是底层的技术，可靠性就越强。封装得越多的技术，其可靠性就越无法控制。
（6）对系统环境的适应能力强。这个问题可以用一个简单的例子说明：用过基于COM/DCOM技术开发的软件产品（如：OPC类软件）的用户，很多人都经历过因不同系统环境而必须面对COM/DCOM复杂配置的困惑。　　
本地通信在计算模式上仍然属于C/S结构。主要问题是如何实现多个Client与Server之间快速、并发式的数据交换。下面结合实例进行说明。
     假设Client和Server是采用这种技术的客户端和服务器端程序，它们都是基于窗口的独立进程。每次进行数据交换时Client向Server发送一个请求报文，Server收到请求报文后，再向Client回复一个应答报文，如此不断往复。
因为可能有多个Client与同一Server同时进行快速数据交换，因此上述交互过程必须采用异步方式方能保证可靠性和并发性。为了实现方便，需要抽象一个专用于进程通信的中间件ICom以供各个Client同时调用。ICom提供3个最基本的接口：

（1）Open（）。在这个接口里ICom实现的功能包括：初始化用于数据交换的内存映射文件、创建上行（Client到Server）和下行 （Server到Client）事件通知的信号量对象、创建用于防止共享冲突的信号量对象，启动服务线程，同时Client向Server发送消息进行身 份认证和注册。（2）Close（）。Client在关闭进程或断开与Server的通信时调用该接口。这个接口ICom要释放在执行Open（）方法时创建的对象资源，同时Client向Server发送消息执行注销操作。
（3）SendMessage（）。Client向Server发送报文时调用该接口。