趙 晴

葫蘆島市教育局，遼寧葫蘆島 125000

0 引言

可編程序控制器(PLC)專門用于工業(yè)控制，它的核心是以微處理器的結(jié)構(gòu)為基礎，在硬件結(jié)構(gòu)上和普通的計算機基本一致。它在基本的計算機結(jié)構(gòu)當中，加入了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，使其具有了高度的可靠性，更好的適應工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境，而且具備了強大的聯(lián)網(wǎng)處理功能，廣泛地應用在工業(yè)控制生產(chǎn)過程中。

微軟的Visual Basic提供了MSComm控件，通過硬件的串行端口傳送和接收數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了PC機與PLC之間的通信，為可視化程序?qū)LC的控制提供了可能。

本文基于西門子公司生產(chǎn)的S7-200型PLC，應用MSComm控件，編寫了計算機與PLC通訊程序，包括了上位機和下位機相應的程序代碼。提出了應用編程語言實現(xiàn)PC/PLC網(wǎng)絡之間數(shù)據(jù)通信的軟件解決方案，實現(xiàn)了用PC機對PLC的監(jiān)控及控制。

1 PLC與計算機間的通訊

S7-200型PLC可以連接編程器、人機接口設備，甚至連接其他的PLC或PC機，組成PLC網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)PC與PLC、PLC與PLC的各種通信功能。同時可以應用PC的管理功能實現(xiàn)對PLC的編程、監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)的功能。S7-200系列PLC具有9針的RS-485接口，可以通過PC/PPI電纜與計算機連接，PLC之間可以通過SINEC-L2接口連接成PLC網(wǎng)絡。

S7-200系列PLC主要有兩種通信模式：一種為點對點（PPI）通信協(xié)議模式，用在PLC與編程器或人機接口產(chǎn)品之間通訊；另一種是自由口通訊模式，此模式對用戶完全開放，用戶可以自行設定通訊協(xié)議，使用程序控制串行通訊接口。

其中PPI通信模式需要在PLC的停止方式（STOP）下通信；自由口通訊模式要在PLC運行方式（RUN）下通訊。本文選用靈活性更高的自由口模式。在此模式下，可以通過發(fā)送中斷、接收中斷、發(fā)送指令和接收指令等命令控制串行通訊口的工作，用戶可以自行設置通訊控制協(xié)議。把SMB30（端口0）和SMB130(端口1)的協(xié)議選擇區(qū)置1，允許自由端口模式，通過SMB30和SMB130設置波特率與奇偶校驗位。

2 PLC的通訊程序

通過S7-200系列PLC的可編程通訊端口模式可以實現(xiàn)很多復雜的通信功能。即可以組建成PLC網(wǎng)絡進行PLC的多機通信，也可以組建成PC和多PLC的PLC監(jiān)控通信網(wǎng)絡，以及利用電信網(wǎng)絡建立PC和多PLC的遠程通信網(wǎng)絡。

PLC存儲器中的數(shù)據(jù)通過中斷方式發(fā)送到上位PC機，下面是相應的程序：

LD SM0.1

MOVB 16# 09，SMB30 ；首次掃描時為PLC初始化自由端口，數(shù)據(jù)格式為9600波特率，8位數(shù)據(jù)位，無校驗

MOVB 100，SMB34；采用定時器中斷0

MOVB 1，VB100 ;發(fā)送字節(jié)數(shù)為1

ENI；允許進行中斷

ATCH INT 0, 10；

以下為部分中斷程序：

LD SM0.0

MOVB 120，VB101；PC機發(fā)送的數(shù)據(jù)

XMT VB100，0；向PC機發(fā)送數(shù)據(jù)，用0號端口，采用定時中斷。

3 計算機通訊程序

在PC機上，編寫程序?qū)崿F(xiàn)PC與PLC的通訊。本文采用Visual Basic語言編寫PLC與計算機間通訊程序的程序界面，控制程序部分應用MSComm控件，程序中通過設置控件的屬性值和檢查控件的事件來完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收工作。

MSComm控件采用檢測方法和事件驅(qū)動方法處理事件：程序檢測方法可以在需要時通過檢查CommEvent屬性的值來檢測事件和通訊錯誤，這種方法常用作非實時環(huán)境中，用來檢測設備的某些響應情況。如果處于實時性要求高的場合，這種方法會占用CPU的運行時間，達不到實時控制的要求；事件驅(qū)動方法通過對OnComm控件事件的捕獲處理通信事件，當接收到新的數(shù)據(jù)或者檢測到通訊端口的狀態(tài)發(fā)生了改變就會引發(fā)OnComm事件，應用程序捕獲到這個事件并對其進行相應的處理，OnComm事件也可以用來捕獲和處理通信中的錯誤。

PLC與計算機的通訊程序分為三個部分：初始化程序、發(fā)送程序和接收程序。

初始化程序設置通訊端口，可以選擇串口1或串口2等等；設置發(fā)送和接收的波特率、有無校驗位、設置數(shù)據(jù)位和停止位，一般情況下波特率選擇9.6k或19.2k，無校驗，8位數(shù)據(jù)位和1位停止位；將MSComm的InputMode置1，使得接收類型為二進制數(shù)據(jù)；將RThreshold屬性置1，控件接收到一個字節(jié)數(shù)據(jù)就會觸發(fā)OnComm()事件；清空發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)。

發(fā)送程序的數(shù)據(jù)格式：起始字符為0，結(jié)束字符為十六進制數(shù)&HFF，無校驗。

接收程序通過MSComm控件的OnComm事件觸發(fā)運行。由于PLC只有接收到PC機發(fā)送的信息后才開始發(fā)送數(shù)據(jù)，PC機在發(fā)送完成后如果OnComm事件被觸發(fā)，就把接收到的第一個字節(jié)數(shù)據(jù)作為接收報文的開始，一直到串口再沒有接收事件作為報文的結(jié)束。

運行PLC和PC機的程序，計算機和PLC能夠互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了PC和PLC之間的串行通訊功能。

4 結(jié)論

本文應用VB語言的MSComm控件，通過可視化編程語言在PC機與PLC網(wǎng)絡中實現(xiàn)了PC與PLC之間的數(shù)據(jù)通信，達到了應用PC機對工業(yè)自動化現(xiàn)場中PLC設備的監(jiān)控和管理，在對PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試過程中，縮短了調(diào)試周期，提高了工作效率。

此通信技術對西門子S7-200系列PLC及其他西門子工業(yè)控制產(chǎn)品的應用有著普遍的意義。

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