基于PLC自由口通信的应用

分类：技术教程日期：2009-06-03 17:06:09 来源：中国传动网

摘要：介绍了在Visual Basic 6.0环境下工控机与S7-200PLC自由口通信的实现方法，并结合水位实时检测控制系统的开发实例，分析了Visual Basic 6.0与PLC通信的关键技术，该方法在几乎不增加设备开支的情况下实现了上位机与PLC的通信和监控。

关键词：PLC;通信;VB6.0;上位机

Application of Communication Based on PLC’s Freeport
GAO Lihua QI Xiangdong JIAO Fenjiao

Abstract：In this paper, the way of communication between industrial PC and S7-200 PLC is introduced. The key technology of the communication method is also analysed through an example of water-level real-time detection control system, the method realizes the communications and monitor between the upper computer and PLC without increase the equipment expense.

Key words: PLC;communication;vb6.0;upper computer

1 引言

　　在工业控制中，作为工厂自动化的三大支柱之一的可编程控制器 PLC（Programmable Logic Controller），由于其安全可靠、功能齐全、应用灵活、操作维修容易和稳定可靠等特点而得到广泛应用。但它无法实时显示各种控制图表，人机交互性差。为弥补这方面的不足，工业控制中一般与计算机组成控制系统，将PLC作为下位机使用。本文就此以 S7—200 PLC为例，通过 Visual Basic 6.0编程实现计算机作为上位机与 PLC的通信，完成工业流程和工艺参数的显示以及控制参数的修改等功能。

2 系统简介

　　本系统是一个水位实时检测和控制系统，整个系统分成2级;PLC控制级和上位机监控级。首先，通过 PLC 将水位传感器检测到的水位模拟量送至上位机进行显示;其次，上位机可发出起停泵、增减水位、手动自动切换等指令，并对上述指令信号动态采样，在上位机显示除了以上几部分外，系统还具备参数修改和报警、实时趋势显示、实时和历史数据报告等功能。

3 系统硬件组成

　　系统主要由工控机、PLC、水泵和电气控制柜等组成。其中工控机作为上位机，通过RS-232接口与下位机相连，主要负责监控和管理功能;下位机选用SIEMENS公司的S7-200系列PLC，中央处理模块采用S7-200系列CPU226，该CPU在本体中集成了2个RS-485通讯口，其性价比高，满足本系统的所有要求，由于水位传感器的模拟量信号，本系统还需要模拟量扩展模块EM235。

4 上位机与PLC通信

　　4.1 PLC自由口通信方式

　　工控机与 PLC通讯,工控机为 RS 232 串行接口，S7 - 200 为 RS 485 串行接口,他们之间不能直接相连使用,要实现 PLC 和 PC 之间的实时通讯,须进行电平转换,这种转换是通过带隔离型的 RS 232/485 转换器来实现的。工控机与PLC自由口通讯如图1所示。

图1 工控机与PLC自由口通讯示意图

　　本控制系统中采用了自由口通信方式实现与工控机的控制。自由口通信方式是 S7 - 200 PLC的一个很有特色的功能,他可以使通信的范围大大增加,使控制系统更加灵活、方便。通信协议完全由用户程序控制,通过设置特殊寄存器 SMB30,SMB86,SMB87,SMB94 等的控制字来确定通讯参数,通过使用接收中断、发送中断、发送指令和接收指令对通信口操作,通信协议完全可以由梯形图程序控制。本系统采用定时发送，通过中断查询的方式接收数据。PLC发送和接收的流程图如图2、图3所示。

图2 发送程序流程图

图3 接收程序流程图

　　4.2 MSComm控件

　　VB 6.0 是一个可视化的窗口开发环境,微软公司在VB 中提供了 MSComm 控件,该控件可以对串口状态、通信协议、数据的接收和发送进行设置。MSComm 的工作方式有两种,一是查询方式,二是事件驱动方式。并且MSComm 控件屏蔽了通讯过程中的底层操作,可以方便地实现 PC与 PLC之间的串行通讯。

　　MSComm 属性很多,实现通讯只要在程序中设置好几个重要的通讯属性即可，属性设置如表1。

　　表1 Mscomm控件属性

　　4.3 接口编程

　　在实施过程中，上位机与下位机之间要进行数据传输，本系统中，PLC要向上位机传输多个参数：1个水位传感器压力信号、2个报警信号及手动/自动状态信号等，同时要求上位机向PLC传送开关控制信号、压力设定值信号及调节参数，并把手动/自动状态命令送入PLC中，组成一个带上位机的PLC智能控制系统。系统界面如图4所示。这里应当注意的是，由于采用的通讯方式是半双工的RS-485通讯，所以发送和接收指令不能同时使用。