PLC与上位机监控系统的串行通讯实现

以太网通信

基础自动化!""!年:月.456!""!

第’卷第!期)*+,-./012*0,137186’，916!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

文章编号：#""%;<==!（!""!）"!;""%";"<

!"#与上位机监控系统的串行通讯实现

张

（#6中南大学机电工程学院，湖南长沙

材#，关淑玲!

:#""&<；!6长沙大学计算机系，湖南长沙

:#"""<）

摘要：>?@与上位机监控系统的通讯技术是工业控制系统中的关键技术之一。以超薄快速铸轧板形

控制系统为基础，在保证系统通讯安全可靠的前提下，设计了>?@与上位机监控系统最经济、可靠的通讯方

案，采用功能强大的开发工具@")/,8AB5编制上位机通讯程序。该方案实现简单，通讯可靠，可移植性强，适合于同类的工业控制系统。关

词：串行通讯；上位机；>?@；@")/,8AB5中图分类号：C>!(<文献标识码：)

键

$引言

在工业控制系统中，>?@作为一种稳定可靠的控制器已经得到了广泛的应用，但它也有自身的一些缺点，即数据的计算处理与管理能力较弱，特别是不能提供给用户良好的人机界面。而采用上位计算机和>?@相结合的方法可以有效地解决上述问题，在这里，即直接>?@完成对系统的底层控制，控制执行机构，上位计算机则完成数据处理、信息管理等复杂的控制管理任务。通讯的实现就成为这种系统中的关键技术之一。本文以华北铝业超薄快速铸轧机板形控制系统为基础，详细介绍了西门子D($<""可编程序控制器与上位机板形控制系统串行通讯的实现以及通讯软件的编制。

图%

上位计算机与!"#通讯接口连线图图$

板形控制硬件系统框图

%系统硬件

板形控制系统由上位监控计算机、西门子D(数据采集系统（EF@$G<$<""可编程序控制器、激光测厚仪）、控制台操作面板（西门子C>!(触摸屏）、控制执行机构和通讯电缆组成，其硬件系统框图如图#所示。上位计算机采用EF@$G<数据采集卡与>?@通讯，由于通讯距离较远，因此采用了HD:!!串行通讯方式，其连线如图!所示。通讯连线为#%芯方式。C>!(与>?@的通讯协议采用西门子专用通讯I>J协议，通讯电缆采用西门子专用通讯电缆，有关激光测厚仪的通讯设置等，由于不在本文论述范围，故不作讨论。

&西门子!"#通讯处理器#!&’(

@><:"通讯处理器是西门子D($<""可编程

序控制器点对点串行通讯最经济、完整的解决方案，它有<种不同形式的传输接口，即HD!<!（76

、（CCK）和HD:!!LHD:&%（M6!(），可实!:）!"2.现若干种标准的通讯协议，通过集成在西门子>?@编程平台DCN>(中的参数化工具进行简单的参数设置，然后调用通讯模块，就可以开始通讯工作了。本文采用.D@JJ传输协议。下面以发送数据模块为例来说明>?@通讯程序的编制。

进行通讯时，首先对串行口进行初始化，确定串行口的工作方式、设定波特率、传输数据长度等，然后再调用通讯模块，进行参数设置，就可以

收稿日期：!""#$"%$#&

作者简介：张材（#’(%$），男，山西交口人，中南大学博士研究生，主要研究方向为机电液控制系统的设计及软件开发等。

以太网通信

第3期张材等：$0)

与上位机监控系统的串行通讯实现 4/

开始数据传输了，所有这些工作通过!"#$%可以方便简单的完成。在!"#$%环境下，从硬件窗口里打开通讯设置窗口，按照预先规定的通讯协议和通讯参数设置即可完成串口初始化，设置窗口如图&、图’所示，这里，设置通讯协议为(!)**，通讯参数波特率为+,--、数据位为.、停止位为无校验位，设置完成后，从)$&’-的功能模块/、

库里找到需要的功能块，本文选择发送数据模块，发送模块使能位（#7）置/，发送位（2#:）置/，就可以开始发送数据了。具体设置如图4所示。接收数据模块的使用方法跟发送数据模块的使用方法基本上相同，这里就不做介绍了，有关!"#$%

以及)$&’-的其他功能请参阅西门子的!"#$%手册和)$&’-通讯手册。

"上位监控计算机通讯程序的编制

拖入到当前的编程工作区域，再设置发送数据模块的相应参数，就可以完成发送数据的程序编制。本文设置)$&’-的通讯地址（0(112）为34,，要

发送的数据块（15678）

的名称为/-’，发送的起图!通讯协议设置图

图"通讯参数设置图

图#发送数据模块

始位（155978）

为-，发送的长度为’-位，然后给本文采用运算处理数据能力强、实时性强、运算速度快、人机界面开发功能强大的编程工具)!5;<=>?@4为平台开发上位机监控软件。由于

)!5;<=>?@4本身没有通讯控件，

而通过调用A=B>CDE的($*函数来实现串口的读写则比较

麻烦，要求编程者对A=B>CDE的($*函数要熟悉了解。本文采用一种非常简单的方法，即利用F5提供的(GH=I?J串行通讯控件K!)CLL在)!5;=<>?@4中实现串行通讯。该控件使用简单，用户无需深入串口编程，只需设置几个参数就可以按查询或中断方式实现串行通讯，使通讯编程大为简化，因此非常适合编写A=B>CDE环境下的串行通讯程序。具体做法是在)!5;<=>?@4中)CLMCB?BH菜单下选择*LMC@H(GH=I?J)CBH@C<，然后再选择K!)8KK&3N8)J添加控件，此文件一般存在A=B>CDE的!OEH?L目录下，添加完成后，就可以在)!5;<=>?@4中使用该控件了。K!)CLL控件有许多属性，

其中最主要的有：)CLL$C@H（设置并返回通讯端口号）、!?HH=BP（以E字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位）、$C@H8M?B（设置并返回通讯端口的状态，也可以打开和关闭端口）、*BM;H

（从接收缓冲区返回和删除字符）、8;HM;H（向传输缓冲区写一个字符串）。关于该控件的详细说明，可以从F5

的“帮助”中获得，在此不再叙述。/）上位监控计算机串行口的初始化应用程序在访问串口之前，应先对其初始化并把该通讯口打开。在该系统中通讯控件K!)CLL的

!?HH=BPE属性的值与)$&’-一样设定为“+,--，B，.，/”，*B5;QQ?@!=R?值为/-3’，8;H5;QQ?@!=R?值为/-3’，*BM;HKC>?值为（-字符读回方式）。3）数据收发的实现K!)CLL控件提供查

询、中断两种通讯方式。在超薄快速铸轧板形控

制系统中，上位监控计算机不仅要完成数据的采集、处理以及控制信息的发送，还要实现对工业现

以太网通信

PQ 基础自动化第<卷

场的实时模拟。为充分利用!"#时间，及时响应通讯事件，保证通讯的正常连续进行，本系统采用中断方式发送和接收数据。$%!&’’控件提供了()!&’’事件和!&’*+,)-属性来支持中断处理方式。!&’*+,)-属性返回当前发生的通讯事件或错误，该属性在设计时不可用，运行时只读。当有通讯事件或错误发生时，$%!&’’通讯控件就会触发一个()!&’’事件，程序转向执行同时!&’*+,)-属性()!&’’事件的处理过程，

自动设置为当前发生的通讯事件或错误的属性值。这样，就可以在()!&’’事件中根据!&’*+,)-属性值编 …… 此处隐藏：2868字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……