宋會(huì)良+李京華+景海寧

摘 要：伴隨社會(huì)及科技的全面發(fā)展， 可編程邏輯控制器在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，我們將從可編程邏輯控制器硬件電路調(diào)試、下位機(jī)程序調(diào)試、上位機(jī)程序調(diào)試以及系統(tǒng)聯(lián)機(jī)可編程邏輯控制器調(diào)試等幾個(gè)主要內(nèi)容對(duì)其予以分析。文章將以試論可編程邏輯控制器系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試作為切入點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上予以深入的探究，相關(guān)內(nèi)容如下所述。

關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；下位機(jī)；上位機(jī)；抗干擾

中圖分類(lèi)號(hào)：TM571.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）03-0171-02

Abstract： With the development of society and technology， programmable logic controller has been widely used in many fields. We will analyze the programmable logic controller hardware circuit debugging， the lower computer program debugging， the host computer program debugging and the system on-line programmable logic controller debugging and so on. This paper will try to test and debug the programmable logic controller system as a starting point， on the basis of this in-depth exploration， the relevant content is described below.

Keywords： programmable logic controller； lower computer； upper computer； anti-interference

1 可編程邏輯控制器系統(tǒng)硬件電路調(diào)試

電路調(diào)試是電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中十分重要的一個(gè)內(nèi)容。若電路調(diào)試存在問(wèn)題，那么會(huì)從根本影響電路設(shè)計(jì)的合理性。因?yàn)椴町惢娮悠骷男阅芗皵?shù)據(jù)無(wú)法相匹配，所以要對(duì)電路予以調(diào)試，在此基礎(chǔ)上對(duì)故障進(jìn)行有針對(duì)性的處理才能夠確保電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

硬件電路的調(diào)試包括四類(lèi)接口電路的調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程中要測(cè)試各接口的電平及電流參數(shù)，同時(shí)還要對(duì)量程范圍進(jìn)行測(cè)試。

為了測(cè)試相關(guān)口的信號(hào)參數(shù)有無(wú)達(dá)到要求，需編寫(xiě)有針對(duì)性的單片機(jī)程序，為各口均提供有效的典型參數(shù)，比如，經(jīng)設(shè)置脈沖寬度調(diào)制的參數(shù)使模擬量輸出口輸送四至二十毫安的電流信號(hào)，同時(shí)通過(guò)multimeter予以測(cè)量。而對(duì)于模擬量輸出口，在設(shè)置成最低參數(shù)與極值的狀態(tài)下，在四至二十毫安時(shí)會(huì)出現(xiàn)微小的變化，即達(dá)到設(shè)計(jì)要求；人工智能口的輸入在設(shè)置為四至二十毫安狀態(tài)下，單儀器模數(shù)轉(zhuǎn)換可以實(shí)現(xiàn)滿量程轉(zhuǎn)換。因此，硬件電路的設(shè)計(jì)達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 可編程邏輯控制器系統(tǒng)Lower machine程序調(diào)試

Lower machine程序的意義即為接收Upper computer傳輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議命令，依附于命令執(zhí)行相應(yīng)功能向Upper computer反饋應(yīng)答幀。而對(duì)于單片機(jī)程序的調(diào)試需側(cè)重于現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議的調(diào)試。此次研究采用的調(diào)試的模式即為：先通過(guò)仿真電路模型予以調(diào)試，在此基礎(chǔ)上再通過(guò)實(shí)際電路板予以調(diào)試。

經(jīng)EDA工具軟件構(gòu)建Lower machine電路模型。因?yàn)镋DA工具軟件內(nèi)不包含 STC系列單片機(jī)的模型，因此可擇取AT89C51，通過(guò)十六個(gè)發(fā)光二極管去體現(xiàn)防御命令的狀態(tài)，經(jīng)74HC165輸入高/低電平去設(shè)置DI的狀態(tài)，而針對(duì)人工智能與模擬量輸出則直接在程序內(nèi)設(shè)置數(shù)字即可，此方式能夠有效防止因模型的不同而導(dǎo)致的程序改動(dòng)。

為了對(duì)虛擬電路予以串口調(diào)試，需要通過(guò)增加串口數(shù)量軟件模擬一對(duì)串口。在操作界面能夠看到相應(yīng)串口的信息。ModScan程序即現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議主站，其可以對(duì)Lower machine通信程序予以調(diào)試，見(jiàn)圖1，執(zhí)行的是功能碼2：讀取DI狀態(tài)。讀取的參數(shù)體現(xiàn)于對(duì)話框內(nèi)。

經(jīng)上述調(diào)試，Lower machine程序的功能得到了全面的驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)單片機(jī)下載編程燒錄軟件，把程序傳輸至單片機(jī)內(nèi)，通過(guò)ModScan予以進(jìn)一步的調(diào)試，進(jìn)而獲取功能完整的Lower machine程序。

3 可編程邏輯控制器系統(tǒng)Upper computer程序調(diào)試

Upper computer鏈接通信在Upper computer與可編程邏輯控制器間實(shí)現(xiàn)命令與應(yīng)答的交換。命令與應(yīng)答信號(hào)依附于順序予以交換。具有送幀權(quán)的模塊能夠在任意給定時(shí)間內(nèi)傳送幀。而在幀傳送過(guò)程中，送幀權(quán)在Upper computer與可編程邏輯控制間交換。在收到終止符及定界符狀態(tài)下，送幀權(quán)從發(fā)送模塊移至接受模塊。同時(shí)在Upper computer鏈接通信中， Upper computer首先擁有送幀權(quán)，在此基礎(chǔ)上對(duì)通信予以初始化， 可編程邏輯控制器則自動(dòng)傳輸一應(yīng)答信號(hào)。可編程邏輯控制器即通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)存貯器DM區(qū)個(gè)別模塊的設(shè)置達(dá)到串行通信接口的初始化目的，進(jìn)而擇取Upper computer鏈接通信方式?？蛇x擇通信協(xié)議為九千六百波特，一個(gè)起始位，七個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)停止位，偶校驗(yàn)。選Upper computer的特定串行口作為和可編程邏輯控制器的通信端。

在下位機(jī)程序能夠完成現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議Slave 功能的基礎(chǔ)上，對(duì)上位機(jī)的程序調(diào)試時(shí)，就直接采取虛擬電路模型與虛擬串口的方式進(jìn)行，利用多次的調(diào)試及調(diào)整，最終Upper computer程序也可以完成現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議主站的功能。endprint

4 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)可編程邏輯控制器調(diào)試

此設(shè)計(jì)擇取SIEMENS AG FWB S7-200型可編程邏輯控制器與系統(tǒng)予以聯(lián)機(jī)調(diào)試，所采用的可編程邏輯控制器為CPU244 DC/DC/DC 型，其中包括十個(gè)二十四伏數(shù)字量輸出口及沒(méi)有模擬量的輸入/輸出端口，所以只對(duì)數(shù)字量輸入/輸出端口予以調(diào)試即可。首先進(jìn)行硬件電路連接，同時(shí)先在可編程邏輯控制器中輸入供調(diào)試的程序，單片機(jī)電路板與計(jì)算機(jī)串口相聯(lián)，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行Upper computer軟件，見(jiàn)圖2。

首先擇取串口COM1，同時(shí)將Baud rate設(shè)成九千六，奇偶校驗(yàn)None，遠(yuǎn)程測(cè)控終端模式，超時(shí)兩千，從機(jī)地址1，開(kāi)始運(yùn)行程序，右下方的對(duì)話框內(nèi)讀入DI口的參數(shù)，左下方的對(duì)話框內(nèi)設(shè)置相匹配的防御命令參數(shù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電路調(diào)試是電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中十分重要的一個(gè)內(nèi)容。若電路調(diào)試存在問(wèn)題，那么會(huì)從根本影響電路設(shè)計(jì)的合理性。因?yàn)椴町惢娮悠骷男阅芗皵?shù)據(jù)無(wú)法相匹配，所以要對(duì)電路予以調(diào)試，在此基礎(chǔ)上對(duì)故障進(jìn)行有針對(duì)性的處理才能夠確保電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而通過(guò)上述一系列調(diào)試，可編程邏輯控制器系統(tǒng)的軟硬件基本達(dá)到了相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了預(yù)想的功能，所以此調(diào)試及測(cè)試方式值得廣泛推廣應(yīng)用。

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