隐藏一次数据采集中的底层通讯过程（某些设备完成一次采集需要一次以上的发收过
程，如西门子S7200）；封装针对采集点分散的动态采集算法；封装常用的命令操作；对与监控系统间的交互提供统一的接口；PLC 驱动封装了底层的通讯过程，只将接口方法暴露在外面，开发人员以统一的方式去调用这个方法，从而保证软件对客户的透明性，使开发人员从低层的开发中脱离出来，降低开发的难度。 字串9
对驱动的开发人员来说，需要关注的接口仅有以下部分： 字串7
定义设备本身的属性；如地址、实时采集的时间要求等；定义设备的读写操作属性；如通道数量等；通用设计仅提供跟设备协议相关的组包和解包接口，实现过程将由开发人员完成。 字串7
5 关键问题分析
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为提供信道利用率，提高系统效率，在PLC 的通信框架设计中考虑了几个关键问题。 字串6
5.1 三种采集模式
经过对现有的数据交换的分析，将用户的一般需求拟概括为三种采集模式，即密集采集，按需采集，定时采集。
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密集采集模式：在这种情况下，用户希望能尽量利用物理带宽，保证最快的采集速度和更新。在这种模式下，理想状态是设备始终处于采集状态。采集目前所有激活通道中离需要采集的周期时间最小的通道。保证所有的通道都能获得采集机会，但是相对与其他模式，在该模式下CPU 占用率会比较高。 字串2
按需采集模式：在通讯链路需要受控的情况下，比如用户采用GPRS 进行采集，按流量计费，所以不能进行大量的通讯。这时候通过设置采集模式为按需采集，然后在需要时再调用接口函数启动单次采集。否则不进行数据采集。
定时采集模式：该模式是在CPU 的占用率和采集速度之间进行折衷的采集框式，保证在用户设置的通道刷新周期的时间内进行通道的采集，之后直到下一次通道的刷新周期到达再进行下一次采集。
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在模块设计中，采集模式作为设备类的一个属性，由开发人员根据具体情况，选择合适的采集模式。不同采集模式的采集算法实现如下： 字串5
密集采集执行流程：设置一个采集周期如1000ms。每当开始一个新采集周期时，重新计算采集通道的优先级别。遍历所有的通道，找出目前优先级最高的通道，进行采集。对通道进行分块（块中包含最需要刷新的通道）。进入通讯循环（某些设备进行一次采集至少需要两次通讯所以需要通讯循环）。发送数据请求并等待回应；根据返回的信息解析出结果，并作相应处理；判断是否需要下一次采集，如果不需要跳出循环；更新通道和采集标志；继续发送线程消息启动下一次采集直到一次通讯循环结束；直到遍历完所有需采集的通道。 字串2
按需采集执行流程：循环对每个通道进行采集，保存采集成功的值，并进行后续处理。定时采集执行流程由定时器触发，采集流程与密集采集一样，但在判断没有满足采集要求的通道不进行采集。 字串3
5.2 采集点分散的动态采集算法 字串6
在现有的数据交换过程中，用户关心的数据往往只占全部信息的很小一部分，而且这些采集点分散在海量的数据中，如果不加判断的依次读取数据，有效信息与采集信息的比例很低，实时性差；如果仅采集有效信息，分配的采集粒度过小，又会造成系统效率低下，信道利用率差。针对这一问题，采取以下的解决方法： 字串7
（1）只采集用户关心的数据。如当有多个通道时，只传送当前用户只关心的通道的数据，而不关心其它的通道。保证采集尽量少的通道，为每个需要采集的通道提供更快的采集周期。从而减少通讯量。
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（2）对于待采集的数据分配不同的优先级，对实时性要求高的部分数据优先采集。可以根据用户设置的数据刷新时间来改变其优先级。 字串7
（3）实现一个动态分块算法，在一个合理的粒度上对采集的信息分块传输，兼顾信道利用率与有效信息获取的实时性；实现的分块算法简述如下：在采集时判断，如果当前采集的寄存器类的激活通道可以组成一个数据请求包，则进行处理，提高一次采集的通道数。根据开发人员定义的通道优先级，找出优先级最高的通道地址附近的地址连续（或紧密）的通道，这些通道形成一个通道块。重复同样的过程，将剩下的通道继续分块，直到形成的块数大于某一规定的数值比如20 或将本寄存器的所有通道分配完成。 字串2
（4）根据通讯协议的特点，在打包数据请求时尽量保证包含更多的请求，从而减少请求的总次数。
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6 结论
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根据本文的PLC 通用性数据接口开发人员已开发出多个厂家的PLC 驱动，并在不同项目中得到应用。在此PLC 通用数据接口基础上开发PLC 驱动，缩短了开发时间和难度。投入运行的系统通信稳定，采集速度快，通用性好,可靠性高。保证了项目的顺利实施。本文作者创新点:具有通用性的监控系统与PLC 通信接口设计，能够大大缩短开发时间和难度，并提高通信稳定性、实时性，具有很高的实用价值和经济价值。
