基于VB6.0的上位機與PLC實時通信技術(shù)

李靜

摘要：本文對上位機與PLC之間的通信方式、原理進(jìn)行分析，并從數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸幾個方面，對二者之間的實時通信技術(shù)加以闡述，旨在使通訊程序在工業(yè)現(xiàn)場中的應(yīng)用更加科學(xué)高效。

[關(guān)鍵詞]上位機PLC串口通信技術(shù)

PLC具有較強的可靠性，屬于現(xiàn)代控制系統(tǒng)中不可缺少的重要內(nèi)容，特別是在機床控制中得到廣泛應(yīng)用。一般采用小型PLC與上位機相結(jié)合的方式，上位機的主要作用在于軟件編程與調(diào)試、提供人機界面，便于各項參數(shù)調(diào)整。在本文的研究中，主要在VB6.0的基礎(chǔ)上對，上位機與PLC的通信技術(shù)進(jìn)行分析。

1上位機與PLC的通信方式與原理

現(xiàn)階段，上位機與PLC之間的通信方式主要有三種，一是購買通用上位機組態(tài)軟件，如WinCC、組態(tài)王等，使計算機與可編程控制器連接起來，實現(xiàn)通信;二是借助可編程控制器開發(fā)商系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)適配器，形成企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，利用開發(fā)商提供的上位機組態(tài)軟件，實現(xiàn)通信;三是利用可編程控制器廠商提供的通信端口，與用戶個人端口相連接，這種方式具有較強的靈活性，且無需投資便可適應(yīng)，適用于小規(guī)模控制系統(tǒng)。在本文的研究中，主要針對S7-200系列PLC通信方式進(jìn)行分析，其具有四種通信方式，具體如下：

（1）點對點。基于西門子VB6.0的PLC編程器以及其他接口產(chǎn)品通信;

（2）多點接口。與西門子企業(yè)可編程控制器相結(jié)合，在編程器中集成通信接口，構(gòu)建小規(guī)模通信網(wǎng)絡(luò);

（3）自由端口通信。由用戶自定義，可與眾多智能設(shè)備相互連接;

（4）DP方式。借助Profibus中的DP接口與現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)相連接，進(jìn)而使PLC的應(yīng)用面積進(jìn)一步擴大。在本文所研究的系統(tǒng)中采用的是第三種通信方式，即自由端口通信。

上位機串口為RS232，在本文所研究的S7系列中提供的串口為RS-485，二者在通信過程中需要對信號電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在西門子企業(yè)所提供的電纜帶為RS485電平轉(zhuǎn)換器。對此，應(yīng)在不改變硬件環(huán)境的條件下，十分快捷的實現(xiàn)上位機與PLC之間的互聯(lián)。在試驗過程中，應(yīng)時刻關(guān)注電動機的工作狀態(tài)，使PLC始終處于工作狀態(tài)，二者均采用自主工作方法，由PLC不間斷的進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送與接收，在工序中始終居于主導(dǎo)地位，通過二者的有機配合提高數(shù)據(jù)正確性與同步性。

2上位機與PLC間的通信技術(shù)

2.1數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)幀

現(xiàn)階段，大部分?jǐn)?shù)控機床均采用步進(jìn)電機為執(zhí)行系統(tǒng)，利用上位機對PLC中的各項加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并由上位機完成對驅(qū)動電機脈沖數(shù)的記錄，然后經(jīng)過串行通訊將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到PLC控制器之中。在通訊過程中往往采用ASCII編碼，用4個字節(jié)表示，如若不足則在前方加0，如若數(shù)據(jù)經(jīng)過VB靜態(tài)文本框輸入，共計為2個數(shù)據(jù)傳輸，然后為8個字節(jié)的ASCII編碼數(shù)據(jù)，最后為幀。

2.2通信協(xié)議

在PLC與上位機之間不但要明確通信方式與原理，還應(yīng)保障雙方在通信中的波特率與應(yīng)答方式相同。在應(yīng)答方式的選擇上，可按照實際應(yīng)用需求來定。在上位機中利用VB中的通信空間MSComm能夠完成串行端口的數(shù)據(jù)傳輸功能，在該控件中具有眾多屬性，本文主要介紹幾種常用屬性，具體如下：

MSComm1.CommPort：設(shè)置并返回通信端口號;

MSComm1.Settings=”9600，n，8，1”設(shè)置波特率為9600bps，沒有奇偶校驗，1位停止位;

MSComm1.InPort：從接收緩沖區(qū)獲取數(shù)據(jù);

MSComm1.OutPut：將數(shù)據(jù)發(fā)送至輸出緩沖區(qū);

根據(jù)相關(guān)要求對MSComm控件屬性進(jìn)行設(shè)置，可參考VB信息。在MSComm空間通信方式的選擇上有兩種，一種為查詢方式，另一種為事件驅(qū)動方式，通常情況下采用后者居多，根據(jù)通信協(xié)議對串行通信處理程序進(jìn)行編寫，使其充當(dāng)OnComm事件處理程序。當(dāng)該控件屬性發(fā)生改變后，出現(xiàn)OnComm事件時，便可開啟該程序，對屬性值進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)處理，從而實現(xiàn)與PLC的通信。

另外，不但要對上位機的串行通訊進(jìn)行設(shè)置，還應(yīng)對PLC進(jìn)行設(shè)置，對S7-200系列進(jìn)行設(shè)置時應(yīng)與PLC通訊相關(guān)，利用特殊繼電器進(jìn)行輸入，具體實施時可參考相關(guān)手冊。其中，與自由口通信具有較為緊密聯(lián)系的繼電器由SMB30、SMB87、SMB89、SMB94、SMB90，分別代表的是自由口通信控制期存器、信息控制寄存器、結(jié)束符、接收字符最大數(shù)值、空閑時間間隔。當(dāng)相應(yīng)繼電器全部設(shè)置完畢后，可依據(jù)實際要求，對通訊主從方式進(jìn)行明確，由哪一方開啟通信，如若從PLC朝著上位機提出要求進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，則應(yīng)在上位機進(jìn)行程序運行時，由PLC將信號發(fā)送給上位機，當(dāng)上位機獲取到信號以后，將已經(jīng)組織完畢的數(shù)據(jù)幀傳動到PLC之中。

2.3數(shù)據(jù)處理

當(dāng)上位機中的信息傳遞到PLC以后，要對接收信息的正確性進(jìn)行分析，然后根據(jù)接收的數(shù)據(jù)幀對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行恢復(fù)。倘若接收數(shù)據(jù)幀無誤，則PLC便可根據(jù)語句表對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行處理，具體措施如下：

（1）對接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)進(jìn)行設(shè)置，如RCVVB99.0，代表接受數(shù)據(jù)應(yīng)存儲在VB99之中，處于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)范圍內(nèi);

（2）將接收數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，指令為：ATHVB101，VB300，8，代表的是從VB101開始，將8個字節(jié)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭M(jìn)制數(shù)，在轉(zhuǎn)變完畢后，分別對VW300與VW302中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行保存。

3結(jié)論

綜上所述，本文在VB6.0基礎(chǔ)上，對上位機與PLC之間的實時通訊技術(shù)進(jìn)行分析，利用PLC自由口通信協(xié)議，借助VB開發(fā)工具，開發(fā)出通信應(yīng)用軟件，實現(xiàn)對電動機的信號采集與裝置控制，對于小型系統(tǒng)來說具有較大的應(yīng)用價值。

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