基于VB的PLC與計算機間串行通信實現(xiàn)

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，PLC作為一種穩(wěn)定可靠的控制器得到廣泛的應(yīng)用。但它也有自身的一些缺點，即數(shù)據(jù)的計算處理和管理能力較弱，不能給用戶提供良好的界面等。而計算機恰好能彌補PLC的不足，它不但有很強的數(shù)據(jù)處理和管理能力，而且能給用戶提供非常美觀而又易于操作的界面。將PLC與計算機結(jié)合，可使系統(tǒng)達到既能及時地采集、存儲數(shù)據(jù)，又可處理和使用好數(shù)據(jù)，兩者結(jié)合的關(guān)鍵是PLC與計算機之間的通信。本文以O(shè)MRON公司的CPMI小型PLC為例，詳細的討論了PLC與計算機通信的原理和用VB如何實現(xiàn)PLC與計算機的通信。

　　一、通行原理與方法

　　上位機要能夠通過PLC監(jiān)控下層設(shè)備的狀態(tài)，就要實現(xiàn)上位機與PLC間的通信，一般工業(yè)控制中都是采用RS232C實現(xiàn)。上位機首先向PLC 發(fā)送查詢數(shù)據(jù)的指令（實際上是查詢PLC中端子的狀態(tài)和dm區(qū)的值等），PLC接收了上位的指令后，進行校驗（fcs校驗碼），看其是否正確，如果正確，則向上位機傳送數(shù)據(jù)（包含首尾校驗字節(jié)）。否則，PLC拒絕向上位機傳送數(shù)據(jù)。上位接收到PLC傳送的數(shù)據(jù)，也要判斷正確與否，如果正確，則接收，否則，拒絕接收。

　　由于cpm1a沒有提供串行通信口，我們利用其提供的外設(shè)端口實現(xiàn)通信。PLC與計算機之間的連接是通過omron提供的專用電纜cqm1-cif01來實現(xiàn)的，其硬件連接圖如圖1所示。

　　二、 PLC與計算機間的通信規(guī)約

　　計算機與PLC間的通信是以“幀”為單位進行的，并且在通信的過程中，計算機具有更高的優(yōu)先級。首先，計算機向PLC發(fā)出命令幀，然后，PLC作出響應(yīng)，向計算機發(fā)送回響應(yīng)幀。其中命令幀和響應(yīng)幀的格式如下:

　?。?） 命令幀格式。為了方便計算機和PLC的通訊，cpm1a對在計算機連接通信中交換的命令和響應(yīng)規(guī)定了相應(yīng)的格式。當(dāng)計算機發(fā)送一個命令時，命令數(shù)據(jù)主準(zhǔn)備格式如圖2所示。

　　其中@放在首位，表示以@開始，設(shè)備號為上位機識別所連接的PLC的設(shè)備號。識別碼為命令代碼，用來設(shè)置用戶希望上位機完成的操作，fcs為幀檢驗代碼，一旦通信出錯，通過計算fcs可以及時發(fā)現(xiàn)。結(jié)束符為“＊”和cr回車符，表示命令結(jié)束。

　?。?） 響應(yīng)幀格式。由PLC發(fā)出的對應(yīng)于命令格式的響應(yīng)幀格式如圖3所示。

　　其中，異常碼可以確定計算機發(fā)送的命令是否正確執(zhí)行。其它的與正文中的含義相同。正文僅在有讀出數(shù)據(jù)時有返回。

　　三、 通信程序的設(shè)計

　　為了充分利用計算機數(shù)據(jù)處理的強大功能，我們可以采用計算機有優(yōu)先權(quán)的方式，在計算機上編寫程序來實現(xiàn)計算機與PLC的通信， 計算機向 PLC發(fā)出命令發(fā)起通信，PLC自動返回響應(yīng)。本文中采用vb來編寫計算機與PLC間的通訊程序。在vb中提供了通信控件—應(yīng)用通信控件（mscomm），實現(xiàn)通過串行端口傳送和接受的功能。

　　下面介紹mscomm控件的屬性:

　　＊commport:設(shè)定通信連接端口代號，程序必須指定所要使用的串行端口號，windows系統(tǒng)使用所設(shè)定的端口與外界通信。

　?。猵ortopen:設(shè)定通信口狀態(tài)，若為真，通信端口打開，否則關(guān)閉。

　?。猻ettings:設(shè)定通信口參數(shù)，其格式是BBbb,p,d,s，其中bbbb為通信速率（波特率），p為通信檢查方式（奇偶校驗）， d 為數(shù)據(jù)位數(shù)，s為停止位數(shù)，其設(shè)定應(yīng)與PLC的設(shè)定一致。