基于HOLLiAS-LEC G3 PLC的激光測(cè)距系統(tǒng)

貴振方¹⁾ 張汝江¹⁾ 呂衛(wèi)陽(yáng)²⁾

1）杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司望艺，杭州 310018

2）北京科技大學(xué)相艇，北京 100083

摘要：本系統(tǒng)以HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC為核心紊扬，采用自由口通信技術(shù)蜒茄，對(duì)多臺(tái)激光測(cè)距傳感器進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了激光測(cè)距系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理餐屎。

關(guān)鍵詞：PLC檀葛，激光測(cè)距傳感器，自由口通信

分類(lèi)號(hào)：TP315

隨著激光技術(shù)的發(fā)展腹缩，激光測(cè)距傳感器在檢測(cè)領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的應(yīng)用屿聋。本文所研究的基于HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC的激光測(cè)距系統(tǒng)，對(duì)多臺(tái)激光測(cè)距傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理藏鹊，并將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)润讥，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多臺(tái)激光測(cè)距傳感器的監(jiān)控。

1. 激光測(cè)距傳感器的基本原理

激光測(cè)距傳感器的基本原理是仅莲，通過(guò)測(cè)量激光往返于被測(cè)目標(biāo)之間所需的時(shí)間跛脾，來(lái)確定被測(cè)目標(biāo)之間的距離。激光測(cè)距傳感器的原理和結(jié)構(gòu)都很簡(jiǎn)單辉茴，是長(zhǎng)距離檢測(cè)最有效的手段癣跟。

激光測(cè)距傳感器工作時(shí)，首先由激光二極管對(duì)被測(cè)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖女骗。經(jīng)被測(cè)目標(biāo)反射后景顷，激光向各方向散射誓籽。部分散射的激光返回到傳感器的接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后强男，成像到雪崩光電二極管上洪业。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，能夠檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)眨仪。記錄并處理激光脈沖從發(fā)射到返回所經(jīng)歷的時(shí)間峭桅，即可得到被測(cè)目標(biāo)的距離。

2. PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

基于HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC的激光測(cè)距系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示柑爸。系統(tǒng)通過(guò)PLC的自由口通信检柬，接收多臺(tái)激光測(cè)距傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，根據(jù)傳感器提供的數(shù)據(jù)格式解析數(shù)據(jù)包竖配，計(jì)算出測(cè)量的距離。系統(tǒng)的功能還包括顯示測(cè)量距離里逆、在非正常情況下報(bào)警进胯、與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等。

PLC的CPU模塊選用HOLLiAS-LEC G3系列的LM3108模塊原押，其性能價(jià)格比很高胁镐，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。LM3108模塊的標(biāo)準(zhǔn)配置包括兩個(gè)串行通信接口PORT0和PORT1诸衔，其中PORT0為RS485接口盯漂，PORT1為RS232接口。采用RS232接口建立PLC與上位機(jī)的通信笨农，實(shí)現(xiàn)PLC程序的下裝和監(jiān)控就缆。采用RS485接口建立PLC與現(xiàn)場(chǎng)儀表的通信。

圖1 激光測(cè)距系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖

3. PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

PLC采用自由口通信方式接收激光測(cè)距傳感器的數(shù)據(jù)谒亦，用%MB400~%MB411的12個(gè)字節(jié)作為通信接收寄存器资担，存放自由口通信方式下所接收的數(shù)據(jù)。所謂自由口通信炬费，是指用戶(hù)可以通過(guò)設(shè)置通信模式來(lái)改變通信接口的參數(shù)踱孕，以適應(yīng)不同的通信協(xié)議。在PLC程序中設(shè)定的激光測(cè)距傳感器的通信參數(shù)如表1所示艾蜓。PLC控制程序采用和利時(shí)公司的編程軟件PowerPro完成将窗，下面詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)解析程序。其它應(yīng)用程序從略零反。

表1 激光測(cè)距傳感器的通信參數(shù)

3.1 數(shù)據(jù)解析程序的變量定義

PROGRAM PLC_PRG

VAR

SetRS485: Set_COMM2_PRMT; (* RS485自由口通信參數(shù)設(shè)置 *)

SetRS485Q: BOOL; (* RS485自由口通信參數(shù)設(shè)置標(biāo)志 *)

Receive: COMM2_RECEIVE; (* RS485自由口通信數(shù)據(jù)接收 *)

ReceiveQ: BOOL; (* RS485自由口通信數(shù)據(jù)接收標(biāo)志 *)

ReceivedData: STRING; (* 存儲(chǔ)ASCII碼數(shù)據(jù)的字符串 *)

Position1: INT; (* 起始字符的位置 *)

Position2: INT; (* 結(jié)束字符的位置 *)

ReceivedData_STRING: STRING; (* ASCII碼形式的數(shù)據(jù) *)

ReceivedData_DWORD: DWORD; (* 十六進(jìn)制形式的數(shù)據(jù) *)

END_VAR

3.2 數(shù)據(jù)解析程序的梯形圖

3.3 數(shù)據(jù)解析程序分析

PLC從激光測(cè)距傳感器接收到的數(shù)據(jù)是ASCII碼形式泻畏，所以需要將ACSII碼轉(zhuǎn)換成PLC能夠操作的十六進(jìn)制數(shù)。

首先在存儲(chǔ)ASCII碼數(shù)據(jù)的字符串ReceivedData中找到數(shù)據(jù)的起始字符“+”梦铭，并將其位置存儲(chǔ)在變量Position1中蔚抖。然后再找到數(shù)據(jù)的結(jié)束字符“$R”辙哪，并將其位置存儲(chǔ)在變量Position2中。將位置Position2與位置Position1之間的字符取出孔尸，存入變量ReceivedData_STRING中沽澜，此即為數(shù)據(jù)的ASCII碼形式。最后將該ASCII碼形式的數(shù)據(jù)ReceivedData_STRING轉(zhuǎn)換位十六進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)ReceivedData_DWORD竟闪，即完成了數(shù)據(jù)的解析离福。

4. 結(jié)論

采用和利時(shí)HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC作為激光測(cè)距系統(tǒng)的控制核心，可以方便地與激光測(cè)距傳感器進(jìn)行通信炼蛤。實(shí)踐證明妖爷，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行過(guò)程穩(wěn)定可靠理朋，實(shí)現(xiàn)了激光測(cè)距系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理絮识。

參考文獻(xiàn)

[1]杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司. HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC硬件手冊(cè)，2006

[2]杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司. HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC軟件手冊(cè)嗽上，2006

[3]杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司. HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC指令手冊(cè)次舌，2006

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傳感器二極管接收器

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