艾國(guó)會(huì)

[摘要]介紹利用微軟公司推出的Visual Basic 6.0中MSCOMM.OCX控件進(jìn)行串行通信的方法。以ＶＢ為開(kāi)發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了ＰＣ機(jī)與ＦＸ系列ＰＬＣ的串行通信。介紹VB進(jìn)行串口通信的基本方式和三菱可編程控制器之間的通信的程序設(shè)計(jì)，主要介紹利用MSCOMM.OCX進(jìn)行串行通信的設(shè)計(jì)方法。

[關(guān)鍵詞]PC機(jī) PLC 串行通信 Visual Basic 6.0

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0420010－02

一、引言

在工業(yè)生產(chǎn)中，人們常常面臨著數(shù)據(jù)采集與管理?？删幊炭刂破鳎云淇煽啃愿?、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便、控制程序可變、體積小、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與控制。生產(chǎn)過(guò)程中，要監(jiān)視PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)與運(yùn)行狀況，選用市場(chǎng)上的人機(jī)界面或組態(tài)軟件，雖然功能豐富，但大都價(jià)格昂貴，本文介紹了利用微軟公司推出的Visual Basic 6.0中MSCOMM.OCX控件進(jìn)行串行通信的方法。操作簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉。

二、PC與PLC實(shí)現(xiàn)通信的方法

為了實(shí)現(xiàn)PC與PLC的通信，用戶應(yīng)當(dāng)做如下工作：

1．判別PC上配置的通信口是否與要連入的PLC匹配，若不匹配，則增加通信模板。

2．要清楚PLC的通信協(xié)議，按照協(xié)議的規(guī)定及幀格式編寫(xiě)PC的通信程序。PLC中配有通信機(jī)制，一般不需用戶編程。若PLC廠家有PLC與PC的專(zhuān)用通信軟件出售，則此項(xiàng)任務(wù)較容易完成。

3．選擇適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)提供的軟件平臺(tái)，利用與PLC交換的數(shù)據(jù)編制用戶要求的畫(huà)面。

4．若要遠(yuǎn)程傳送，可通過(guò)Modem接入電話網(wǎng)。若要PC具有編程功能，應(yīng)配置編程軟件。

三、PC機(jī)與PLC實(shí)現(xiàn)通信的條件

帶異步通信適配器的PC機(jī)與PLC只有滿足如下條件，才能互聯(lián)通信：

1．帶有異步通信接口的PLC才能與帶異步通信適配器的PC機(jī)互聯(lián)。還要求雙方采用的總線標(biāo)準(zhǔn)一致，否則要通過(guò)“總線標(biāo)準(zhǔn)變換單元”變換之后才能互聯(lián)。

2．雙方的初始化，使波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗(yàn)都相同。

3．要對(duì)PLC的通信協(xié)議分析清楚，嚴(yán)格地按照協(xié)議的規(guī)定及幀格式編寫(xiě)PC機(jī)的通信程序。PLC中配有通信機(jī)制，一般不需用戶編程。

四、PC機(jī)與FX系列PLC的串行通信的實(shí)現(xiàn)

串行通信是計(jì)算機(jī)與其他機(jī)器之間進(jìn)行通信的一種常用方法。通過(guò)SC09編程電纜或FX232AW模塊，可將微型計(jì)算機(jī)的串行通信口RS232和PLC的編程口連接起來(lái)，這樣微型計(jì)算機(jī)就可對(duì)PLC的RAM區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫(xiě)操作。由PLC本身具有的特性，可對(duì)PLC進(jìn)行以下4種類(lèi)型的操作：

（1）位元件或字元件狀態(tài)讀操作（CMD0）；

（2）位元件或字元件狀態(tài)寫(xiě)操作（CMD1）；

（3）位元件強(qiáng)制ON操作（CMD7）；

（4）位元件強(qiáng)制OFF操作（CMD8）。

另外，在進(jìn)行上述4類(lèi)操作前，首先要對(duì)端口進(jìn)行初始化操作，即設(shè)定通信協(xié)議（包括設(shè)置通信波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、數(shù)據(jù)停止位及奇偶校驗(yàn)）。

（一）硬件連接

一臺(tái)PC機(jī)可與一臺(tái)或最多16臺(tái)FX系列PLC通信，PC與PLC之間不能直接連接。如圖a、b為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的連接，圖a中是通過(guò)FX-232AW單元進(jìn)行RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換與PLC編程口連接，圖b中通過(guò)在PLC內(nèi)部安裝的通信功能擴(kuò)展板FX-232-BD與PC連接；如圖c所示為多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的連接，F(xiàn)X-485-BD為安裝在PLC內(nèi)部的通信功能擴(kuò)展板，F(xiàn)X-485PC-IF為RS-232C和RS-485的轉(zhuǎn)換接口。除此之外當(dāng)然還可以通過(guò)其它通信模塊進(jìn)行連接，不再一一贅述。下面以PC與PLC之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信為例。

PC機(jī)與FX系列PLC不能直接連接，要經(jīng)過(guò)FX-232AW單元進(jìn)行RS232C／RS-422的變換，下圖表示了它們之間的連接關(guān)系：

（二）FX系列PLC的通信

在PC機(jī)中必須依據(jù)互聯(lián)的PLC的通信協(xié)議來(lái)編寫(xiě)通信程序，F(xiàn)X系列PLC的通信協(xié)議。

1．?dāng)?shù)據(jù)格式。FX系列PLC采用異步格式，由１位起始位、７位數(shù)據(jù)位、１位偶校驗(yàn)位及1位停止位組成，波特率為9600bps，字符為ASCII碼。格式如下：

2．通信命令。FX系列PLC有４個(gè)通信命令，它們是讀命令、寫(xiě)命令、強(qiáng)制通命令、強(qiáng)制斷命令，如下表所示。表中Ｘ輸入繼電器；Ｙ輸出繼電器；Ｍ輔助繼電器；Ｓ狀態(tài)元件；Ｔ定時(shí)器；Ｃ計(jì)數(shù)器；Ｄ數(shù)據(jù)寄存器。

3．通信控制字符。FX系列PLC采用面向字符的傳輸規(guī)程，用到５個(gè)通信控制字符，如下表所示。

注：當(dāng)PLC對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的ENQ不理解時(shí)，用NAK回答。

4．報(bào)文格式。計(jì)算機(jī)向PLC發(fā)送的報(bào)文格式如下：

其中，STX為開(kāi)始標(biāo)志：02H；ETX為結(jié)束標(biāo)志：03H；CMD為命令的ASCⅡ碼；SUMH、SUML為按字節(jié)求累加和，溢出不計(jì)。由于每字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)變?yōu)閮勺止?jié)的ASCⅡ碼，故校驗(yàn)和為SUMH與SUML。

數(shù)據(jù)段格式與含義如下：

注：寫(xiě)命令的數(shù)據(jù)段有數(shù)據(jù)，讀命令數(shù)據(jù)段則無(wú)數(shù)據(jù)。

PLC向PC發(fā)的應(yīng)答報(bào)文格式如下：

注：對(duì)讀命令的應(yīng)答報(bào)文數(shù)據(jù)段為要讀取的數(shù)據(jù)，一個(gè)數(shù)據(jù)占兩字節(jié)，分上位下位：

數(shù)據(jù)段：對(duì)寫(xiě)命令的應(yīng)答報(bào)文無(wú)數(shù)據(jù)段，而用ACK及NAK作應(yīng)答內(nèi)容。

5．傳輸規(guī)程

PC與FX系列PLC間采用應(yīng)答方式通信，傳輸出錯(cuò)，則組織重發(fā)。

PLC根據(jù)PC的命令，在每個(gè)循環(huán)掃描結(jié)束處的END語(yǔ)句后組織自動(dòng)應(yīng)答，無(wú)需用戶在PLC一方編寫(xiě)程序。

（三）PLC的設(shè)置

計(jì)算機(jī)與PLC通訊的目的是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)PLC運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)區(qū)的監(jiān)控、PLC的管理并可用計(jì)算機(jī)編程。一般來(lái)說(shuō)，在通訊過(guò)程中PLC是被動(dòng)的，每一次通訊都由計(jì)算機(jī)發(fā)起與終止，但也可以由PLC發(fā)起。通訊前需用外部輸入設(shè)備在系統(tǒng)數(shù)據(jù)寄存器D8120中進(jìn)行通訊條件設(shè)定。

五、結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要解決好三部分的問(wèn)題：PC上人機(jī)操作界面的編制，PC與PLC的通信程序編寫(xiě)，PLC生產(chǎn)控制程序的編寫(xiě)。對(duì)于串行通信的單機(jī)自控系統(tǒng)，因?yàn)榫哂胁僮鹘缑婧蜕a(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，所以利用Visual Basic設(shè)計(jì)操作界面和利用PLC編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)生產(chǎn)控制程序都比較方便，但對(duì)如何編寫(xiě)通信程序就比較陌生，也沒(méi)有許多相關(guān)資料可學(xué)習(xí)。本文介紹的方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，供各位參考。利用通信控件MSComm的OnComm事件和CommEvent屬性還可以設(shè)計(jì)出功能更完善的通信程序。

參考文獻(xiàn)：

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