PC与PLC的动态数据交换（DDE）研究
摘要：阐述了PC与PLC进行DDE通信的基本方法，说明了PLC进行DDE通信的软硬件实现方法。给出VC6.0与DDE Server进行DDE通信的编程方法，通过实例说明该方法的灵活性。
关键词：PLC 动态数据交换 服务器
随着PLC性价比的不断提高，其应用范围不断扩大，特别是近年来，PLC向着大型网络化方向发展，已经迅速渗透到钢铁、化工、电力、制造、运输等各个行业中。针对PLC编程、计算能力有限及PC大量应用的情况，PC与PLC的结合使用就成为一个必然趋势。这就给用户带来一个新的问题：如何管理系统中大量的过程数据。PC在这一方面的功能是强大而完善的，主要的数据通信方式有DDE，OLE，ActiveX等等。而PLC在这方面能力较弱，目前主要使用DDE和DLL两种方法。
动态数据交换（DDE）是Windows操作系统一直保持兼容的一种应用程序间的数据通信方式。虽然随着OLE，ActiveX技术的发展，这种通信方式已经很少有人使用，但是，对于很多直接和硬件打交道的应用程序，尤其是PLC编程软件，是一种较为可靠的通信方式，所以这种通信方式始终没有被Windows淘汰。本文主要介绍使用VC6.0软件在Windows下实现PC与西门子PLC的DDE通信方法。
1 DDE概述
DDE基于用户／服务器原则，通过建立应用程序间的对话连接，根据不同的主题和项目进行数据通信。为了从服务器获取数据，用户使用一种固定的3级特殊访问方式，这3级访问分别为：服务（Service）、主题（Topic）和数据项（Item）。Service表示服务器名称，Topic用来限制用户访问数据的范围，Item则表示访问数据的项目。用户程序根据这3级访问与服务器建立DDE对话连接，在程序执行过程中进行实时数据交换。
对于PLC而言，它不但要求具有能够实现数据通信方式的服务器软件，还要提供模块数据通信的硬件支持，所以其数据通信要求高于一般的高级应用程序。完整的西门子PLC的DDE数据通信过程为：首先安装、测试DDE Server（DDE服务器名称）的软硬件，然后在Windows下使用DDE Server软件进行服务器组态。用户程序同时进行DDE初始化、DDE对话连接，设置通信工作流程等，直至取消DDE对话连接等编程工作。最后同时运行用户程序和DDE Server就可实现DDE通信。
2 DDE Server软硬件安装方法
不同的PLC硬件平台所使用的DDE数据通信硬件设备也不同，本文介绍的数据通信方法是针对S7 300系列PLC而言的。将PC的串口与PLC的MPI口对接即可，从软盘上安装数据通信的软件应用程序Simatic DDE Server，在安装过程中设置PC与PLC的硬件连接。DDE Server程序同时提供一个测试驱动器(（Test Driver），利用这个驱动器可以测试PLC的DDE服务器是否安装成功。
3 DDE Server组态方法
不同的操作系统下数据通信的设置方法也不一样。对于Windows95或以上版本，安装并测试Simatic DDE Server后，按照以下方法设置DDE通信：选择Options-Configuration菜单起动组态对话框，选择mpi．drv驱动器，确认后PLC即可与具有DDE通信能力的PC用户程序进行数据通信。在组态过程中，还可以对PLC数据通信协议、循环时间等参数进行设置。
4 DDE对话编程方法
在完成了PLC的DDE数据通信安装与设置后，就要在用户程序中进行编程，建立DDE对话，控制数据通信流程。不同的用户应用程序可以采用不同的软件和函数实现DDE通信，本文介绍VC6.0的DDE通信方式。事实上，VC6.0并不直接与DDE Server进行DDE对话，它是通过Windows操作系统提供的DDEML（DDE通信管理库）来管理DDE通信具体工作的。该管理库的使用方法如下。
首先要进行DDEML的初始化工作：
#include‘ddeml．h，／／连结头文件
UINTDdeEnabled=Ddelnillalize
（&idInst，／／实例标识句柄
（PFNCALLBACK）
MakeProclnstance（FARPROC）
ClientDdeCallback，
AfxGetlnstanceHandle（）），
／／DDE用户回调程序
APPCMD_CLIENTONLY,O）；
if（DdeEnabledl=
DMLERR_NO ERROR）／／创建失败
returnFALSE；
然后按照DDE Server提供的3级访问方式建立VC与DDEServer的对话。此时Service为ddeplc；Topic有两种：default和system，使用de-fault可以访问PLC系统过程数据、使用system可以获得DDE Server的相关信息，实际当中Topic多采用default；Item根据Topic的不同而不同。通过选择不同的Item及相应DDE函数可以完成接收过程数据、发送控制命令、获取系统状态等工作。建立对话连接的方法如下。
ghszService＝
DdeCreateStringHandle
（idInst,"ddeplc",CP_WINANSI）；
ghszTopic=DdeCreateStringHandle
（idlnst,default",CP_WlNANSI）
ghConV=DdeConnect（idlnst，
ghszService,ghszTopic,NULL）；
经过以上两个步骤后就可以进行正式的，DDE对话，PC与PLC开始实际的数据通信过程。PLC能够接受的交互信息可以分为两类：一是系统设置命令；二是数据读写请求。下面给出用VC6.0实现的两种数据通过DDE通信例子。
4．1 设置命令的DDE传输
设置循环时间（polling cycle time）为100ms，为达到这个目的，选择Item为poll，编程语句如下，注意在传递系统设置命令时要采用XTYP_EXECUTE这一参数：
HSZhand=DdeCreateStrinflHandle
（idlnst,"poll＝100"，CP_WlNANSI）；
if（hhand!＝0L）
DdeClientTransaction
（NULL,0,ghConv,hand,CF_TEXT，
XTYP_EXECUTE,1000,NULL）；
4．2 数据读写请求命令的DDE传输
假设现在需要获取数据块10的前8个字节信息，传输使用的函数与上一种方法相同，但是注意此时必须使用XTYP_REQUEST参数。另外，PC与PLC进行过程数据交互有两种方法：一是通过符号文件访问；二是绝对访问。符号文件是过程变量符号访问方式的ASCn码文件，以sig为文件后缀。用户首先将该文件装入DDE Server，DDE Server开始运行后读取该符号文件，用户就可以使用文件中的符号名作为Item进行数据通，信。该文件的每一项包括3个内容：变量名、数据类型和相应PLC系统地址。符号文件格式如下。
Byte dataname［8］=db［10］［8］
数据读取过程如下（dataname为当前的Item）：
HSZ hand=DdeCreateStringHandle
（idInst"load（c：＼*．sig）"，CP_WINANSI）；
if（hand!=OL）｛
HSZ hand=DdeCreateStringHandle
（idInst,"dataname",CP_WINANSI）；
if（hand!＝0L）｛
real=DdeClientTransaction
（NULL,0．ghConv．hand，CF_TEXT，
XTYP_REQUEST,1000,NULL）；
如果使用绝对访问方式，则使用以下Item，其中0表示起始地址，8表示数据长度，KY表示数据类型。
s5addr（1,db,10,0,8,KY）
如果PLC通过了PC发来的数据读写请求，那么下一步PC就要从PLC得到具体数据进行处理，具体格式如下。
if（real!=0）｛
DWORD cb=DdeGetData（real,NULL,0.0）；
……／／数据处理过程
西门子PLC能实现的通信任务种类很多，针对不同的数据通信任务，PC和PLC有不同的Item与之对应，可在相应的参考资料或在线帮助中查询并按以上方法编程使用。
5 结论
从以上的实例可以看出，由于DDE通信方式中各项通信任务完全由用户主动控制，所以通信内容安全可靠，控制流程灵活，而且调试较为简便，错误信息明确，是一种非常适合PC与PLC进行数据通信的方式。