基于VB6.0的PLC监控系统的设计.pdf

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《自动化技术与应用》2014年第33卷第10期：『亍业应用与交流基于VB6．0的PLC监控系统的设计张翠平。王京港(南京理工大学紫金学院，江苏南京210046)摘要：主要阐述丁VB6．0与欧姆龙CPM2A关键词：欧姆龙CPM2AHPLC；串行通信DesignOfPLCMonitoringControISystemBasedOnVB6．0ZHANGCui·ping，WANGJing-gang(ZijinCollegeNanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210046China)Ai)st~’act：HowI【)realizetheSCI’ialcomnmnicationbetCellVB6．0andOmzonPLCCPM2AHislnainlyelabo)’ated．Andhowt()lc：【【1andwI‘fieal‘egI、C11．FinallythePLCmonitoringisimplementedusingVB．Ke)_、vords：OiIll‘)11CPM2AHPIC：serialconllilunica[iol1引言方式是采用RS232通信。计算机作为上位机，PLC作为PLC以卓越的可靠性和方便的可编程性广泛应用下位机，它们之间的连接如图l所示【11。于工业控制领域。为便于观察自动控制系统的运行状态，真实反映和再现控制设备的状态以及采集所需参数，很有必要实现PC机与PLC通信，通过编写监控系统软件对PLC进行实时监控，使控制系统得到更及时的维护和检修。图1PC与PLC连接近年来，在监控系统软件的开发中，比较常见的方RS232通信属于串行通信，串行端口的通信方式是法主要有两种。一种是利用面向对象的可视化编程语将字节拆分成一个接一个的位再传送出去。接到此电言，如VB、VC、Delphi等，另一种是利用组态软件来完位信号的一方再将此一个一个的位组合成原来的字节，成。鉴于VB兼有开发应用程序成本低、方便快捷，并如此形成一个完整的字节传送。且编程工作量小，不需编写大量代码去描述界面元素的在传送过程当中，双方需要明确传送信息的具体方外观和位置。另外，还可以很好的实现用户应用程序之式，遵守一定的通信规则，这个规则就是通信端口的初间的通信，因此，本文重点研究VB6．0作为上位机软件始化，通信端口初始化必须对波特率、数据位等进行设实现对欧姆龙CPM2AH控制器的监控。置，在VB中代码窗口通过对MSComm控件的相关属性进行设置：2串行通信参数的设置MSComm1．CommPort=1设置通信端口号带有VB软件的PC机与下位机PLC通信，常用的为coralMSComm1．Settings=”9600，e，7，2”’设置通信参数收稿El期：2014—0l一08 ‘ij蔓互与j；盔《自动化技术与应用》2014年第33卷第10期MSComm1．OutBufferCount=0’清除输出上位机可以对PLC进行编程与监控。缓冲区由计算机发给PLC一组ASCII码字符数据，这一MSComm1．PortOpen=True’打开串口组数据成为命令帧。PLC对收到的命令帧进行校验，MSComm1．InputMode=0接收文本型数据并将校验结果返回给计算机，PLC返回给计算机的这通讯端口是COMl口，通讯参数设定波特率为一组数据称为响应帧，只有当校验正确时PLC才按照9600，偶校验，7个数据位，2个停止位。此参数必须与命令执行。PLC设置相符，否则就无法进行通讯。3．命令帧当应用程序成功添加MSComm控件后，也可在其命令帧有其固有的命令格式结构，组成结构如表属性设置窗口完成相关属性的设置，如图2所示。1所示}21。表1命令帧结构×节点号识别码发送文本FC$终止符■SCoanli哺SComm帧结构解析：@：在起始处必须放置；节点号：有效值为00～3l，表示PC机最多可同32台PLC通信；识别码：PLC的命令代码，指PLC的不同的继电器区，查表可得具体代码；发送文本：PC机发送的命令参数；FCS(FrameCheckSequence)：帧检查顺序代码(帧校验码)，帧校验码是2位(Bit)十六进制数。它是由帧数据包含的所有字符的ASCII码进行位异或运算的结果。终止符：“”号和回车符“CR”。(名称)32向应帧【彝称回代码中使用的标识对象的名。响应帧有其固有的命令格式结构，组成结构如表2所示[引。图2MSComm控件属性设置表2响应帧结构需要特别注意的是RThreshold参数必须不为0，如图2所示，在接收到数据时才能正常响应MSComm控节点号识别码异常码接收文本FCS终止符件的OnColnm事件。帧结构解析：3PLC通信数据帧@：在起始处必须放置；不同的PLC厂家各有一套专用的通信协议，欧姆龙节点号：有效值为00～31，返回数据的PLC节点号；的专用协议有好几种，如HostLink协议、ToolBus协议、识别码：PLC的命令代码；PCLink协议等，本文使用的是HostLink协议。异常码：返回命令完成状态码；HostLink协议通信采用主从总线方式，计算机为主接收文本：在有数据时返回的数据；站，PLC为从站，可以进行计算机与PLC之间主从通信，FCS：帧检查顺序代码；但不能进行PLC之间的从从通信。通过HostLink通信，终止符：“”号和回车符“CR”。 自动化技术与应用2014年第33卷第10期彳亍业应用与交流4测试读、写通信送指令，低4位00E1表示将该通道的某一位或者几位4．1读通信置为ON。通过换算得到l1100001，但是注意：PLC通如图3所示，向发送数据文本框中输入@00RR00l道上自左向右是由低位到高位，所以实际上在PLC00100001，该命令帧表示读取0010通道的值，读取的数据通道上应该是10000lll。如果通信正常则可以看到长度是1位。如果通讯正常则接收数据文本框中即显示l0通道上00、05、06和07号灯亮起，表示测试写通响应帧@00RR00002446．，即读出下位机PLC10通道当讯成功。前的工作状态。帧的末位46是根据VB程序计算出的校验码的值。图4PLC主机通道显示5上位机实现对PLC的控制上位机与PLC的通信不能改变PLC的输入状态。为了通过上位机控制PLC的输出，在编写下位机的程序时就要利用PLC的工作位，通过上位机改变工作位的状态来改变PLC的输出，从而达到上位机对PLC输出的控制。如图5所示。图3测试读通信界面根据响应帧接收到的正文0024(十六进制)，换算成二进制得到00100100。但是注意：PLC通道上自左向右是由低位到高位，所以实际上在PLC通道上应该是00100100。接收数据反馈给我们的信息就是当前10通道的02和05号位输出是高电平，指示灯是亮的，其它位则是暗的。测试读通讯成功。4．2写通信图5上位机的控制界面由于WR在运行状态下是无效的，所以在写入数据前应保证PLC不在运行状态，可以通过SC指令修改模式，具体如下：00表示编程模式，02表示监控模式，03表示运fa》PtC正常工作行模式。plcend=”@00SC02”’将PLC转成监控模式现在可以发送写入命令。例如发送@00WR00l(b)上位帆控翻000El下位机10通道相应的灯亮起，如图4所示。图6VB实现对PLC的控制命令帧发送的正文高4位0010表示向10通道发(下转第l17页) 行业应用与交流自动化技术与应用》2014年第33卷第10期ndustrialApplicationsandCommunications32个字节，而modbus中每个寄存器占用2个字节，因此4结束语8个通道占用的32个字节需要该从站模块中的16个寄一般而言485总线在加终端电阻以及运行于存器来存放)；oxbc和0xf为按照modbusRTU标准计算9600bps下可工作长度约为800米(无明显干扰)，而本项目出的CRC校验码。从站的回应类似，只不过首地址处的则运行于115200bps下，与动力电缆敷设于同一个电缆槽数据代表了回应的数据位数(按字节而非寄存器数)，寄存中，并且无需使用镀锌管做全程穿管保护，可以不考虑传器访问个数的地方则由具体的现场数据以float类型传统铜电缆对于485拓扑的禁止星形及树形、T字形总线回，最后两位是CRC校验码。接法的限制。因此本项目适合于任何地理位置的单点接值得一提的是，由于现在大多数计算机使用X86架入系统，无需考虑总线拓扑，现场布线简单可靠。构的CPU，该架构的一个特点是寄存器存储时低字节在另外，一切复杂的控制方案都是建立在可靠的现场前，高字节在后，和人们的日常使用习惯相反，即高字节数据采集的基础之上。对于本方案建立的系统而言，具在前，低字节在后，而modbus并非面向专业的计算机硬备该可靠的基础，因此控制功能可通过计算机程序完成，件人员，因此其被设计为更靠近日常使用习惯。一个原并且灵活性如DCS一般强大，远大于PLC等方案。始数据被采集后的数据类型为unsignedint类型，该数据若要转换为float类型，则高2字节和低2字节需要互：兰虿又两：换才能被正确解释。在基于C和C++的语言中，可以通[1】唐济扬．现场总线与工厂底层自动化及信息集成技术[J]．过union类型来非常便捷的处理该问题：制造业自动化，2000，(3)：14—18．union{[2】高敏，夏安邦．对PLC、DCS、FCS三大控制系统特点和差异的探讨[JJ．应用能源技术⋯，2008，(11)：4245．unsignedshorti[21；f3】潘圣民，许留伟，廖燕川等．高电压强电磁干扰下的电压floatf；光纤传输[J1．微计算机信息，2008，(14)：273—275．：trans；，，⋯⋯transdata；data．i[0】=rawData[1】；data．i[1】=rawData【0]；作者简介：杨小振(1981一)，，工程师，现在中国石化润滑油floatheight=data．f；公司从事设备管理工作(上接第lO0页)如图6所示，在梯形图中加入了工作位l0．06，10．结果表明，用VB的MSComm控件设计的实时通信软07。系统正常工作时输出由输入0．00控制，当需要把件可靠、稳定，能很好地满足监控系统的要求，取得了PLC的控制转由上位机控制时，只需要通过向PLC写入满意的效果。命令“@00WR00100040”，置10．06为ON，切断0．00的通路，这样输出10．00就转由10．06控制，当写入命令参考文献：“@00WR001000C1”将l0．07置为ON，输出位10．00产【1】鞠阳军．基于VB6．0的欧姆龙PLC与计算机的通信⋯．上海电气技术，2006，(2)：38—40．生输出。【2】宫淑贞，王冬青等．可编程控制器原理及应用【M】．北京：人民邮电出版社，2008．6结束语利用VB中的MSComm控件实现计算机与欧姆龙可编程序控制器通信，给出了读、写PLC输入／输出区的方法，并通过VB控制界面实现了对PLC的控制。作者简介：张翠平(1982一)，女，讲师，研究方向：测控技术与仪器。