plc可编程控制器

Question

plc

Answer 1

PLC（可编程序控制器）在工业现场因其编程方便，抗干扰能力强，获得了广泛的应用。但受到内部硬件电路的限制，在运算速度、数据处理能力等方面和PC机相比，要逊色很多。因此在工业现场对复杂模型进行控制时，可以借助上位机PC来建立生产模型，通过构建 SCC监督式控制系统，让下位机PC为一DCC直接数字控制系统，实现复杂系统的控制。另外，还可通过上位机PC和下位机PC组建监控系统，达到对工业现场实时监控的目的。其中关键技术为PC机和PC之间的通讯。本文首先介绍PC机与PLC的通讯种类和机制，然后就采用高级语言VB和组态软件MCGS，对完成以上二者通讯
PC机和PLC有两种通讯方式，一种是PC机作主动者，即主局，PLC为从动者，即子局。另一种是PLC为主局，而PC机为子局。无论工作在哪种方式，数据一般都采用串行方式来传输，即可通过RS232、RE422或RS485电缆线来进行信息传递。
在进行通讯时，首先将PC机和PLC传递信息的波特率设置一致。另外还要对奇偶校验位、传输数据位数和停止位进行设置。
在PC机和PLC进行通讯时，要使用命令帧和响应帧的形式来进行信息传递。
每次通信送出的一组数据称作“帧”。帧可以从持有发送权的一方传出。每送出一帧，上位机或PLC就将发送权交给另一方。当接收方收到终端（命令或响应的终字符）或分界符（分割帧的字符）信息后，就将发送权转到另一方。
在上位链接通信中，开始由上位PC机持有发送权并开始通信。响应由PLC自动返回。如图2所示：

（3）命令/响应格式
用上位链接通信发送接收的命令/响应格式如下所示：
(1) 命令格式 从上位机PC发送命令时，程序中编写下列格式的命令数据并开始发送。

(2) 相应格式 对应命令PLC的相应返回如下的格式。编写返回相应数据。

三、通讯的具体实现
实现上位机PC和下位机PLC通讯一般可采用两种方法：可以通过Windows或高级语言编程，实现二者通讯；还可借助现在普遍使用的工业控制组态软件。使用前者，编程比较繁琐，需要了解具体的通讯机制，另外还要掌握某种高级语言，并对所编程序花费一定调试时间，但是软件的成本得到降低。使用后者则可以迅速掌握简化的编程语言，在较短的时间内编制出控制功能复杂的程序，而且调试时间也相对较短，但是需花费很高的价格购买正版软件。下面分别就以上两种实现方式进行简要介绍和比较。
（1）通过高级语言的程序编制
这种通讯编程又可大致分为两种，一种是基于Windows语言编程，它可调用Windows的API函数，直接对串口进行操作，但是需要掌握Windows语言，比较繁琐，上手较慢。另一种就是基于高级语言，例如Visual Basic或Visual C++等。在Visual Basic中提供了一个串行通讯控件Microsoft Comm Control，简称MSComm控件。编程者只需要设置和监视MSComm空间的属性和事件，然后按照相应的通讯规约就可以实现串行通讯。
下面就笔者利用VB中的MSComm控件完成PC机和PLC的通讯程序编制，简要进行一下介绍。
1. 首先在VB环境中加入控件MSComm，然后把它放在窗口中，就可以对其一些参数进行设置，比方说通讯的波特率、奇偶校验位、数据位和停止位。
初始化程序如下：

2. PC机发送数据给PLC

3. PC机接受PLC传来数据

4. PC机和PLC之间传递数据时，采用FCS校验码，来保证传递信息的正确性。算法可见参考文献，具体程序在此省略。