可編程邏輯控制器系統調試與測試

宋會良+李京華+景海寧

摘 要：伴隨社會及科技的全面發展， 可編程邏輯控制器在很多領域都得到了廣泛的應用，我們將從可編程邏輯控制器硬件電路調試、下位機程序調試、上位機程序調試以及系統聯機可編程邏輯控制器調試等幾個主要內容對其予以分析。文章將以試論可編程邏輯控制器系統調試與測試作為切入點，在此基礎上予以深入的探究，相關內容如下所述。

關鍵詞：可編程邏輯控制器；下位機；上位機；抗干擾

中圖分類號：TM571.2 文獻標志碼：A 文章編號：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硬件電路調試

電路調試是電路系統設計中十分重要的一個內容。若電路調試存在問題，那么會從根本影響電路設計的合理性。因為差異化電子器件的性能及數據無法相匹配，所以要對電路予以調試，在此基礎上對故障進行有針對性的處理才能夠確保電路系統的正常運行。

硬件電路的調試包括四類接口電路的調試，在調試過程中要測試各接口的電平及電流參數，同時還要對量程范圍進行測試。

為了測試相關口的信號參數有無達到要求，需編寫有針對性的單片機程序，為各口均提供有效的典型參數，比如，經設置脈沖寬度調制的參數使模擬量輸出口輸送四至二十毫安的電流信號，同時通過multimeter予以測量。而對于模擬量輸出口，在設置成最低參數與極值的狀態下，在四至二十毫安時會出現微小的變化，即達到設計要求；人工智能口的輸入在設置為四至二十毫安狀態下，單儀器模數轉換可以實現滿量程轉換。因此，硬件電路的設計達到了設計標準。

2 可編程邏輯控制器系統Lower machine程序調試

Lower machine程序的意義即為接收Upper computer傳輸的現場總線通訊協議命令，依附于命令執行相應功能向Upper computer反饋應答幀。而對于單片機程序的調試需側重于現場總線通訊協議的調試。此次研究采用的調試的模式即為：先通過仿真電路模型予以調試，在此基礎上再通過實際電路板予以調試。

經EDA工具軟件構建Lower machine電路模型。因為EDA工具軟件內不包含 STC系列單片機的模型，因此可擇取AT89C51，通過十六個發光二極管去體現防御命令的狀態，經74HC165輸入高/低電平去設置DI的狀態，而針對人工智能與模擬量輸出則直接在程序內設置數字即可，此方式能夠有效防止因模型的不同而導致的程序改動。

為了對虛擬電路予以串口調試，需要通過增加串口數量軟件模擬一對串口。在操作界面能夠看到相應串口的信息。ModScan程序即現場總線協議主站，其可以對Lower machine通信程序予以調試，見圖1，執行的是功能碼2：讀取DI狀態。讀取的參數體現于對話框內。

經上述調試，Lower machine程序的功能得到了全面的驗證。在此基礎上，通過單片機下載編程燒錄軟件，把程序傳輸至單片機內，通過ModScan予以進一步的調試，進而獲取功能完整的Lower machine程序。

3 可編程邏輯控制器系統Upper computer程序調試

Upper computer鏈接通信在Upper computer與可編程邏輯控制器間實現命令與應答的交換。命令與應答信號依附于順序予以交換。具有送幀權的模塊能夠在任意給定時間內傳送幀。而在幀傳送過程中，送幀權在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下，送幀權從發送模塊移至接受模塊。同時在Upper computer鏈接通信中， Upper computer首先擁有送幀權，在此基礎上對通信予以初始化， 可編程邏輯控制器則自動傳輸一應答信號。可編程邏輯控制器即通過對數據存貯器DM區個別模塊的設置達到串行通信接口的初始化目的，進而擇取Upper computer鏈接通信方式。可選擇通信協議為九千六百波特，一個起始位，七個數據位，一個停止位，偶校驗。選Upper computer的特定串行口作為和可編程邏輯控制器的通信端。

在下位機程序能夠完成現場總線協議Slave 功能的基礎上，對上位機的程序調試時，就直接采取虛擬電路模型與虛擬串口的方式進行，利用多次的調試及調整，最終Upper computer程序也可以完成現場總線協議主站的功能。endprint

4 系統聯機可編程邏輯控制器調試

此設計擇取SIEMENS AG FWB S7-200型可編程邏輯控制器與系統予以聯機調試，所采用的可編程邏輯控制器為CPU244 DC/DC/DC 型，其中包括十個二十四伏數字量輸出口及沒有模擬量的輸入/輸出端口，所以只對數字量輸入/輸出端口予以調試即可。首先進行硬件電路連接，同時先在可編程邏輯控制器中輸入供調試的程序，單片機電路板與計算機串口相聯，在計算機上運行Upper computer軟件，見圖2。

首先擇取串口COM1，同時將Baud rate設成九千六，奇偶校驗None，遠程測控終端模式，超時兩千，從機地址1，開始運行程序，右下方的對話框內讀入DI口的參數，左下方的對話框內設置相匹配的防御命令參數。

5 結束語

綜上所述，電路調試是電路系統設計中十分重要的一個內容。若電路調試存在問題，那么會從根本影響電路設計的合理性。因為差異化電子器件的性能及數據無法相匹配，所以要對電路予以調試，在此基礎上對故障進行有針對性的處理才能夠確保電路系統的正常運行。而通過上述一系列調試，可編程邏輯控制器系統的軟硬件基本達到了相應的設計標準，同時實現了預想的功能，所以此調試及測試方式值得廣泛推廣應用。

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