PLC和計算機間串行通訊方式及程序設計

2014-10-07 14:57:01 大云網　點擊量：評論 (0)

摘　要：21世紀以來，隨著工業自動化的飛速發展，導致了計算機與plc在工業中的應用越來越廣泛，為了將兩者的各自優點充分發揮出來，計算機與PLC相互之間產生了越來越頻繁的通訊。本文將以上位計算機與cqml型plc通

摘　要：21世紀以來，隨著工業自動化的飛速發展，導致了計算機與plc在工業中的應用越來越廣泛，為了將兩者的各自優點充分發揮出來，計算機與PLC相互之間產生了越來越頻繁的通訊。本文將以上位計算機與cqml型plc通訊方式來介紹，而且plc所具備的優先權以及計算機的通訊設計方法和上位計算機時基于v8的通訊程序，在爬壁機器人的監控系統中運用到了這種通訊方法

關鍵詞：上位計算機　通訊方式　程序設計

上世紀80年代初，新一代的工業控制裝置逐漸的發展了起來，其中接口功能強、適應性好、可靠性高以及模塊化結構和直觀、編程簡單的優點的PLC在世界范圍內得到了廣泛的應用。計算機和PLC在工業設計中組成控制系統，數據采集、輸出控制以及狀態判別的工作都是由PLC當做下位機進行的。工業控制器或微計算機一般都是作為上位機來使用的，計算、狀態顯示、數據分析、打印輸出、信息存儲的功能都是有其上位機來完成的，實時監控是控制器的主要作用。這是由PLC和微計算機結合起來的監控系統，PLC和微計算機兩者之間進行優勢互補，由于人機接口功能、低廉的價格、豐富的應用軟件強大的個人計算機被充分利用而組成的控制系統具有高性能價格比，PLC和微計算機之間的應用是很廣泛的。

1　上位計算機和PLC之間的端口連線

O M R O N 公司推出了一種模塊化的、小型的CQMI型 PLC，RS -232C是其CPU控制單元本身自帶的接口。用計算機與 RS232–C電纜直接連接，專用的通訊模塊可以進行不配備。個人計算機和PLC之間的通訊端口接線圖如圖1所示。

2　通訊協議

CQML的使用方法分別有兩種通訊方式，一種是PLC啟動通訊，具有優先權的方式，還有一種啟動通訊的方式是上位機具有優先權。以“幀”為單位進行的數據傳輸是上位計算機和PLC之間進行的。發出一個幀單元可以在任意的一個給定時間下所具有的發送權，PLC和上位計算機之間輪換發送權，條件是每次發送一幀。接受單元接受發送單元就表示接受到分界符或結束符時的發送權。

在響應格式和命令中@起始符必須是開始位，區分不同的節點是加入通訊用于多節點的設定節點號，DM6648設定它的值，而DM6648卻是被包含在“plc設置”中的。為00.的設定節點號，是由連接網絡時沒有多個節點的。命令代碼是其標題碼，讀寫的區域是其用來標明的。比如為WD的標題碼是用DM區來寫的，為RD的區時是用DM來讀的。當從上位計算機中發出命令時，命令幀格式如圖 2 所示， P L C 返回響應幀格式如圖 3 所示。

3　PLC數據傳輸時的程序設計

通訊中的上位計算機和PLC，PLC具有發生命令、啟動通訊、優先權給計算機接受發過來的命令。上位計算機和PLC在通訊時，設定傳輸延遲時間和通訊參數一定要首先執行。停止位、波特率、數據長度、奇偶校驗、起始位是在數據參數包括中的。PLC具備優先權，改變數據時，CQML是能夠自動數據傳輸的，計算機長時間的監視需要可以減少，簡單化的處理通訊。P L C傳輸以及接收數據命令，分別為R X D (-) T X D (-) .圖4中的命令TXD、BXD的梯形圖格。S是為傳輸數據的開始字，存儲以及接受數據的首地址為D，控制數據為C，它的00-03中0或1是表示最左邊的字節還是最右邊的字節表示起始字節，12-15中0和1則是端口為外設端口還是R232C,傳輸數據字節則用N來表示，BCD碼由4個組成表示，PLC在傳輸數據中，要查看AR0805的標志傳輸的準備，才可以傳輸數據，它為ON。確認標志為AR0806當PLV在接受數據時，ON方可接受數據。圖4中RS-232C為PLC所使用的端口、以RS-232C的模式將( D M 0 0 0 0 - D M 0 0 0 9)的20字節數據傳送到計算機并且存儲在從計算機中接收的D M O 3 0 0開始中D M區例子的梯形圖。PLC在傳送數據時，程序的接受數據應該在相應的計算機中。在執行程序中，將PLC的設定為1000端口的RS-2332的模式以及DM6648為2000的無起始碼，為CR或LF的結束碼。程序執行時，為ON的AR0805，當IR0000變成ON的時候，傳送的數據為20個字節，起始字節為最左邊的。當AR0806變成ON的時候，AR09的字節數為AR09所指定的從CQML緩沖接收器中可以讀出并且存儲到DM0300的內存中去。

4　上位計算機中數據傳輸的程序設計

在上位計算機和PLC的通訊過程中，具有啟動通訊的優先權PLC，我們一般情況下不采用這一方法，而使用具有優先權的上位機，啟動通訊的發送命令是由PLC發送的，PLC具有的通訊方式的自動返回響應。PLC與計算機在通訊時，首先得初始化處理通訊端口，它的初始化參數和PLC的參數相同。在數據傳輸時，最大的數據容量為131的單幀字符，所以數據傳輸超過131時，就要分段發送，分解為多幀，用分界符號分開。圖5就是表示傳輸數據的流程程序圖。此程序的運行通過在VB5.0中。而且，具有傳送數據優先權的PLC，在計算機的接受程序都可以使用V8編程，因為它與上面的程序在接收部分也是都基本相同的。可以利用M S C o m m 中的控制件ON c o m m來進行捕獲通訊事件。這個程序已經被我們運行通過。

5　結語

　在使用的爬壁機器人里面的控制系統中，采用的上位計算機的連接與O M R O N的CQ M I 型 P L C所組成監控系統對機器人實時進行監控，各個輸出電機控制有PLC來完成。PLC通過采集機器人的運動過程、吸盤真空度和移動速度來進行整合，最后傳送到上位計算機。上位計算機如果獲得這些數據后，就會進行對機器人位姿控制、運動控制，路徑規劃，狀態可視化進行運算處理，并且對PLC傳送指令，繼而對機器人實現實時監控。