可编程控制仪通信技术概述与实现

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1、可编程控制仪通信技术概述与实现第1章绪论1.1研究背景可编程控制器即ProgrammableLogicController的中文简称[1]，随着近年来信息化技术和可编程逻辑控制器硬件性能的高速发展，上位设备与PLC的通信实时性要求也不断提高，除了在PLC硬件配置性能不断提高外,采用何种通信方式或协议通信也尤为重要，例如直接使用协议的通信速度是使用第三方插件的三至四倍[4]。现下大多数可编程控制器都是基于工业以太网的通信协议进行数据通信的，工业以太网是传统以太网的延伸产物，它通过加强传统以太网的实时性和安全性来满足工业生产过程的特定要求

2、，目前，包括三菱，西门子，欧姆龙，AB，施耐德等大型设备厂商的可编程控制器都设计了基于工业以太网的通信协议。本文针对目前大多数工业控制软件在数据通信方面只能支持单一品牌的可编程控制器的现状，从而进一步建立一个统一的基于多种类型PLC的通用通信技术平台的设计规划。避免重复开发与投入，并能统一行业管理和财务规范，提供及时准确的信息。实现了一个具备高效、灵活、可复用、易维护等特点的通信技术平台。本文中设计的是一个基于不同PLC的跨平台通信软件，该平台采用Delphi技术实现，本文研究并分析了欧姆龙，西门子S7200以及三菱Q系列可编程控制器

3、的通信技术和相关通信协议，该跨平台通信软件主要包括通信参数设定，建立通信连接，可编程控制器数据读写，断开连接四个主要模块进行软件功能划分，其中本软件采用的通信方式可以由用户自行选择，包括串口通信模式，以太网通信模式，第三方插件通信模式，该平台和不同品牌的可编程控制器连接采用统一的通信接口实现。1.2可编程控制器通信技术的应用意义本文根据目前三菱Q系列和西门子控制器的协议分析和通信方式比较，研究并设计了基于多种类型PLC的通用通信技术平台，该课题的研究不仅实现了可编程逻辑控制器的跨平台式设计，而且对于进一步在软件设计方面提高通信效率也有

4、极其重大的意义。本文的研究对象是三菱Q系列PLC和西门子S7200系列，其中三菱Q系列以MELESC通信协议为重点分析对象，而西门子S7200系列以PPI协议范本为重点分析对象，通过这两个协议的分析设计，并且与串口通信，OPC通信，ACTIVEX插件通信等不同通信方式进行比较研究，从而研究并分析不同的通信方式的适用场合及其特点，本文的研究目的是研究一种使得可编程逻辑控制器的通信通用化，接口统一化，而不必再依赖于某种实际硬件特性的跨平台通信软件。本文是基于欧姆龙、西门子和三菱三种可编程控制器的通信技术为依托，从跨平台通信软件的研究与设计

5、实现等方面出发，分析并深入介绍不同品牌的PLC在串口通信和以太网通信两种通信方式的研究，通过对不同品牌的PLC的通信模块进行封装，而每个通信模块与主程序的接口统一化，使得整个软件松散耦合，层次分明，实现即插即用。三菱Q系列系列PLC，包括FX系列和Q系列两种型号，以前FX在其初始阶段支持的是无顺序协议协议，目前，大多数下位设备均采用Melesc协议进行数据通信，而西门子系列PLC，包括其他型号和PLCS7-200，S7-300，S7-400，以前S5PLC在其初始阶段支持的是3964R协议，但现在变得非常罕见，除一些改造工程外，采用该

6、协议进行通信的工程已经非常少见，西门子S7-200PLC结构紧凑，大规模应用，其低廉的价格，在国内，大多数支持MPI，自由口通信协议或PPI,本文深入分析不同品牌的可编程控制器的特性，从而设计通用的函数接口，主要包括通信参数设定，连接控制站，数据读写和断开连接几个通用过程。第2章相关技术概述2.1可编程控制器概述三菱Q系列系列PLC，包括FX系列和Q系列两种型号，以前FX在其初始阶段支持的是无顺序协议协议，目前，大多数下位设备均采用Melesc协议进行数据通信[2-3]。在三菱Q系列可编程控制器中可以通过个人计算机、显示器等的外部设备

7、使用Melesc协议对CPU模块的软元件数据进行写入/读取。通过写入/读取软元件数据，可以从个人计算机、显示器等对CPU模块进行动作监视及数据分析、生产管理等。此外，通过远程口令功能，可以防止来自于外部的非法访问[4-5]。三菱Q系列支持Melesc通信协议和无顺序通信协议，现下大多数通信设备均采用Melesc通信格式进行数据通信，该通信方式开发成本低，无需多余的硬件设备支持且扩展性良好[6]。西门子系列PLC，包括其他型号和PLCS7-200，S7-300，S7-400，以前S5PLC在其初始阶段支持的是3964R协议，但现在变得非

8、常罕见，除一些改造工程外，采用该协议进行通信的工程已经非常少见。西门子S7-200PLC结构紧凑，大规模应用，其低廉的价格，在国内，因为支持MPI，自由口通信协议或PPI[7]。为了更好的通过计算机和工业以太网总线系统和