PLC和PC实时通信方法的研究

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1、在工业控制系统中，PLC作为一种稳定可靠的控制器已经得到了广泛的应用。但是由于屮小型PLC的人机接口功能不很完善，不能捉供给用户一个友好的交互界面，因此妨碍了对现场运行过程的跟踪与监控。PLC实际工作中，通常人们采用4种装置为PLC配置人机界面：编程终端、显示终端、工作站及个人计算机。编程终端主要用于编程与调试，其监控功能相对较弱。显示终端的功能比较单一，主要用作现场显示。工作站系统很受用户欢迎，它功能全面、使用简单，但由于要配置高级组态软件，因而价格比较昂贵。个人计算机可配备多种高级语言，提供优良的软件平台，开发各种应用

2、系统，特別是动态画面显示等，与PLC相结合组成一套PC-PLC监控管理系统，能够充分发挥它们各自的优点。但是在该系统中，关键的问题就是通信，用户对此须做较多的开发工作。本文详细阐述了PC与PLC互连通信的一般方法，并以永宏公司的FATEK-FBSPLC为对象，以实际四层电梯模型监控系统为例，介绍了利用大家都熟悉的编程语言VisualBasic和Step7,实现PLC与上位计算机实时通信的通信过程。2通信方式面对众多生产厂家的各种类型PLC,它们各有优缺点，能够满足用户的各种需求，但在形态、组成、功能、编程等方面各不相同，没

3、有一个统一的标准,各厂家制订的通信协议也千差万别。目前，人们主要采用以下三种方式实现PLC与PC的互联通信：(1)通过使用PLC开发商捉供的系统I■办议和网络适配器，来实现PLC与PC机的互联通信。但是由于其通信协议是不公开的，因此互联通信必须使用PLC开发商提供的上位机组态软件，并采用支持相应协议的外设。可以说这种方式是PLC开发商为自己的产品量身定作的，因此难以满足不同用户的需求。(2)使用目両通用的上位机组态软件，如组态王、InTouch.WinCC、力控等，来实现PLC与PC机的互连通信。组态软件以其功能强大、界而

4、友好、开发简洁等优点目前在PC监控领域已经得到了广泛的应用，但是一般价格比较昂贵。组态软件木身并不具备直接访问PLC寄存器或其它智能仪表的能力，必须借助I/O驱动程序來实现。也就是说，1/0驱动程序是组态软件与PLC或其它智能仪表等设备交互信息的桥梁，负责从设备采集实时数据并将操作命令下达给设备，它的可靠性将直接彩响组态软件的性能。但是在大多数情况下，I/O驱动程序是与设备相关的，即针对某种PLC的驱动程序不能驱动其它种类的PLC,因此组态软件的灵活性也受到了一定的限制。(3)利用PLC厂商所提供的标准通信端口和由用户自定

5、义的自由口通信方式來实现PLC与PC机的互连通信。这种方式由用户定义通信协议，不需要增加投资，灵活性好，特别适合于小规模的控制系统。通过上述分析不难得出，掌握如何利用PLC厂商提供的标准通信端II和CJEbll通信方式以及大家所熟悉的编程语言来实现PC与PLCZ间的实时通信是非常必要的。3FATEK-FBSPLC通信方式及原理FATEK-FBSPLC内部集成的PPI接口为用户提供了强大的通信功能，可在多种模式下工作：PPI、Profibus-DP、门由口方式等。其中口由口通信方式最具冇特色，通信1■办议可完全由梯形图程序控

6、制，通过它可以实现PLC与任何具冇通信能力的设备进行互连，因而在本系统中选用自由口通信方式。口前PLC与PC机的链接通信有两种方式，一种是PC机始终处于主导地位，数据的传送都曲PC机定时发出命令，另外一种是PLC始终具有优先权。在本电梯模型监控系统中所有的控制信号均为开关量信号，考虑到上位PC机仅实时显示电梯的运行状态，不需向PLC发送控制指令，采用第二种通信方式。利用PLC循环扫描的特点，设备状态一旦改变，PLC立即检测到，并将反映系统状态变化的数据存入指定的数据缓冲区，通过XMT发送指令，将数据通过COM口发至上位机。

7、每个系统的状态对应于数据缓冲区中的一个指定字节，所存储数据均为16进制数据，为保证通信过程的可靠性，上位机对所接受到的数据进行首尾字符校验，如呆校验成功，则说明接收到的首末字节Z间的数据是正确的，从而进行处理，否则，放弃这批数据，要求对方重发。4应用实例与程序设计(1)系统构成FATEK-FBSPLC内部集成的PPI接口物理特性为RS485,而上位机的标准串口为RS232,为了实现两者的通信必须进行I■办议转换，永宏公司捉供的PC/PP1电缆带有RS232/RS485电平转换器，因此再不增加任何硕件的情况下，可以方便的实现

8、二者的互联和协议转换。作为控制器的FATEK-FBSPLC利用电梯模型自带的电源线实现与四层电梯模型的互连，该电梯模型为教学试验装置，具备一般电梯的基本功能。硬件连接如图1所示。图1硬件连接示意图(2)PLC部分编程①口由端口的初始化在自由口通信模式下，通过设置特殊存储器SMB30（端口0）,来为自由端