PLC是專(zhuān)為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，其體積小帘衣，具有高可靠性和很強(qiáng)的抗干擾能力参唆，因而在工業(yè)控制中得到了廣泛的使用。隨著工業(yè)的自動(dòng)化程度的提高傲轮，對(duì)PLC的應(yīng)用提出了更高的要求：更快的處理速度舆鸿，更高的可靠性，控制與管理功能一體化百膳√桉茫控制與管理一體化也就是將計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用于PLC侥镀，使PLC用于下位分散控制协超，用計(jì)算機(jī)提供圖形顯示界面，同時(shí)對(duì)下位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控皇可。本文討論的是上位計(jì)算機(jī)與歐姆龍CPM2A型PLC的通信與監(jiān)控設(shè)計(jì)雕什。

2 通信協(xié)議

2.1 CPM2A 的通信鏈接方式

CPM2A有三種通信聯(lián)系方式：上位鏈接系統(tǒng)、同位鏈接系統(tǒng)显晶、ComPoBus通信系統(tǒng)贷岸。工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中常把三種系統(tǒng)復(fù)合起來(lái)一起使用來(lái)實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化系統(tǒng)要求的多級(jí)功能。復(fù)合型PLC網(wǎng)絡(luò)中磷雇，上位鏈接系統(tǒng)處于最高位偿警，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控優(yōu)化。

上位機(jī)與CMP2A的通信有兩種方式：上位機(jī)命令與PLC通信命令唯笙。上位機(jī)命令方式上位機(jī)處于主動(dòng),命令由上位機(jī)發(fā)往PLC螟蒸。采用上位機(jī)命令方式能方便的實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)PLC的監(jiān)控。上位機(jī)與CPM2A采用RS-232端口進(jìn)行通信崩掘，串口接線如圖1所示七嫌。

2.2 CPM2A的上位通信協(xié)議

CPM2A的數(shù)據(jù)是以幀的格式發(fā)送的，當(dāng)通信命令小于一幀時(shí)苞慢，發(fā)送格式如圖2所示诵原。其中正文最多122個(gè)字符。當(dāng)命令塊內(nèi)容大于一幀時(shí)挽放，由起始幀狠寒、中間幀、及結(jié)果幀組成质脐。起始幀最多131個(gè)字符伐狼，中間幀及結(jié)束幀最多128個(gè)字符优诵。起始幀由設(shè)備號(hào)、命令碼疟骤、正文药阔、 FCS、和分界符構(gòu)成陨梅。中間幀有正文译教、FCS、分界符組成押强。結(jié)束幀由正文FCS拖揩、結(jié)束符組成。上位機(jī)每發(fā)送完一幀溜棉，在收到PLC發(fā)回的分界符后再發(fā)送下一幀丽示。

命令塊中的校驗(yàn)碼FCS是８位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成的２位ASCⅡ字符。這８位數(shù)據(jù)是將一幀數(shù)據(jù)中校驗(yàn)碼前的所有字符的ASCⅡ碼位按連續(xù)異或的結(jié)果菲饼。轉(zhuǎn)換成字符時(shí)肾砂，按照２位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字字符。

PLC接收到上位機(jī)發(fā)送的命令幀后宏悦，自動(dòng)產(chǎn)生響應(yīng)塊镐确，響應(yīng)塊的格式與圖２格式類(lèi)似，只是在命令碼后面多了兩位的響應(yīng)碼饼煞，響應(yīng)碼表示了上位機(jī)命令的出錯(cuò)信息源葫。響應(yīng)碼00表示PLC正常完成上位機(jī)命令。

３PLC命令的編寫(xiě)

在CPM2A的上位鏈接系統(tǒng)中砖瞧，PLC接收指令并被動(dòng)地給上位機(jī)返回響應(yīng)塊息堂。所以作為下位機(jī)的PLC不需要編寫(xiě)通信程序。

上位機(jī)與PLC的通信不能改變PLC的輸入狀態(tài)块促。為了通過(guò)上位機(jī)改變PLC的輸出荣堰，在編寫(xiě)下位機(jī)的程序時(shí)就要利用PLC的工作位，通過(guò)上位機(jī)改變工作位的狀態(tài)來(lái)改變PLC的輸出褂乍，從而達(dá)到上位機(jī)對(duì)PLC輸出的控制持隧。

如圖3所示即硼，在梯形圖中加入了工作位3.00粟五，4.00。系統(tǒng)正常工作時(shí)3.00圣谴，4.00置OFF条焙，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制時(shí)，把3.00置ON母赶，使PLC的輸入端0.00失效漂熙，通過(guò)工作位4.00的通斷來(lái)控制系統(tǒng)的輸出芒单。

4 編寫(xiě)上位機(jī)通信程序

在上位鏈接系統(tǒng)中，通信一般都是由上位機(jī)發(fā)起的袖况，按PLC標(biāo)準(zhǔn)通信進(jìn)行連接抗躺。上位機(jī)給PLC發(fā)送操作指令，PLC按照指令執(zhí)行相應(yīng)的操作抢驴，同時(shí)給上位機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)蛀篓。串口通信流程如下圖。

4.1 編寫(xiě)上位通信程序

編寫(xiě)通信程序可以采用高級(jí)語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言做身，下面給出的例子是用Delphi編寫(xiě)的上位機(jī)與CPM2A型PLC通信程序.通信采用標(biāo)準(zhǔn)通信模式丸爵。通信界面如圖5。

//程序初始化:

procedure TForm1.Init_PLC（nPort:integer）;

begin

if MSComm.PortOpen then

MSComm.PortOpen:=False;

(暫不可見(jiàn))mport:=nPort;

//通信端口選擇

MSComm.Settings:=‘9600,e,7,1‘;

//1位起始位汁咏，7位數(shù)據(jù)位亚斋，偶效驗(yàn)，2位停止位攘滩，9600bps

MSComm.PortOpen:=True;//打開(kāi)串口

end;

//FCS校驗(yàn)

function FCS（s:string）:variant;

vari,len,tmpVar:integer;

DataCheck:byte;

f1,f2:byte;

begin

f1:=0;

f2:=0;

DataCheck:=0;

len:=length（s）;

tmpVar:=0;

for i:=1 to len do

begin

DataCheck:=ord（DataCheck） xor ord（s[i>）;

end;

f1:=DataCheck and $0f;

f2:=DataCheck and $f0;

f2:=f2 shr 4;

result:=inttostr（f2）+inttostr（f1）;

end;

// 調(diào)用MSComm控件實(shí)現(xiàn)PLC通信

procedure TForm1.HandShake_PLC;

var

tmpByte1,tmpByte2:char;

tmpVar:string;

s:string;

begin

Init_PLC（1）;

&nbs
p; s:=Edit1.text;

tmpVar:=s+inttostr（FCS（s））+‘＊‘+chr（13）;

MSComm.RThreshold:=0;

MSComm.Output:=tmpVar;

//向串口輸出數(shù)據(jù)

sleep（1000）;// 延時(shí)

tmpVar:=MSComm.Input;

//從串口讀取數(shù)據(jù)

tmpByte1:=tmpVar[5>;

tmpByte2:=tmpVar[6>;

if tmpByte1=chr（48）& tmpByte2:=chr（48）;

//校驗(yàn)碼等于00,PLC正常完成操作

then

begin

Showmessage（‘發(fā)送的數(shù)據(jù)正確‘）;

else

Showmessage（‘發(fā)送的數(shù)據(jù)有問(wèn)題‘）;

//end;

end;

4.2 實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)PLC的監(jiān)控

編寫(xiě)通信程序建立了上位機(jī)與PLC的連接.在PLC的任何工作方式下都可以通過(guò)”讀”指令讀取PLC的狀態(tài).從而對(duì)PLC進(jìn)行監(jiān)視.只有當(dāng)PLC的工作方式為監(jiān)視的情況下才可以通過(guò)上位機(jī)對(duì)PLC進(jìn)行控制.所以在需要上位機(jī)實(shí)施控制的系統(tǒng)里面PLC都必須設(shè)置為監(jiān)視工作方式.

上位機(jī)只需要設(shè)置PLC的相應(yīng)工作位就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的控制.下圖為PLC上位機(jī)控制過(guò)程帅刊。圖a表示PLC 正常工作時(shí)輸出由輸入0.00控制，當(dāng)需要把PLC的控制轉(zhuǎn)由上位機(jī)控制時(shí)漂问，只需要通過(guò)向PLC輸入@00RR00030001厚掷，置3.00為ON，切斷0.00的通路级解，這樣輸出10.00就轉(zhuǎn)由4.00控制冒黑，當(dāng)輸入@00WR00040001時(shí),4.00為ON,輸出位10.00產(chǎn)生輸出。

（a） PLC正常工作

（b）上位機(jī)控制

5 結(jié)束語(yǔ)

本文探討了實(shí)現(xiàn)PLC的上位鏈接系統(tǒng)通信的方法勤哗，以及要實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)下PLC控制的PLC編程抡爹。通過(guò)上位機(jī)對(duì)PLC的監(jiān)視與控制，可用方便的實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化監(jiān)控芒划。

參考文獻(xiàn)

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