PLC与上位机的高速通信实现
ffersize:设置或返回输入缓冲区的大小; InBufferCount:返回输入缓冲区内等待读区的字节个数。可通过设置该属性值为0来清除接收缓冲区; InputMode:设置或返回传输数据的类型; CommEvent:传回OnComm事件发生时的数值码; 软件通信流程图如图1 。 图1 :通信流程图 在实际应用中,从站被动的接收上位机发出的指令后做出响应,然后将信息传回上位机,由于上位机在整个通信的过程中不能被中断,因此上位机在接收与发送数据过程中采用了不可中断的方法。 (2) 从站PLC程序 S72200系列PLC选择了自由口通信方式后,在程序中就可以使用接收中断、发送中断、接收指令(RCV)、发送指令(XMT)来控制通信操作,当处于自由口模式时通信协议完全由用户程序指令控制。SMB30被用于选择比特率和校验类型,各个位的配置为: 图2:SMB30的位配置 pp,校验选择:00为不校验,01为偶校验,10为不校验,11为奇校验; d,每个字符的数据位数:0,每个数字符8位;1,每个数字符7位。 bbb,自由口比特率,kbit/s:000为3814,001为1912,010为916,011为418,100为214,101为112,110为11512,111为5716。 mm,协议选择:00,PPI/从站模式;01,自由口模式;10,PPI/从站模式;11,保留。 接收指令(RCV)启动或终止接收信息功能,必须为接收操作指定开始和结束条件。发送指令(XMT)在自由口模式下依靠通讯口发送数据。 PLC程序分为主程序和中断程序。主程序完成初始化通信口、开中断、判断、发送数据等功能,中断程序完成接收和发送数据的功能。 5、高速通信设计及检验 (1) 高速接口设计 PC机采用400MHz的CPU以及256M的RAM,应用VC++6.0开发软件和Sicmcns SIMATIC Microcomputing软件进行开发设计。使用PC/PPI电缆可实现计算机的RS232接口与PLC通信。但该方式下只能使用PPI协议或自山通信。要使用PROFIBUS协议通信。上位机应有PROFIBUS DP模块。同时S7- 200 PLC应连接通信模块。这里上位机使用的是CP5611 PROFIBUS DP模块。安装的是SicmcnsSIMATIC Micro computing软件;下位机使用的是EM277 PROFIBUS DP模块和S7-200 224PLC组建的通信网络。 (2) 速度仿真与检测 Siemens SIMATIC Microcomputing软件使用ActiveX技术提供对数据的访问控制。 Microcomputing软件由2部分组成:第一部分,一系列的SIMATIC ActiveX控件,用于对PLC的数据操作,主要包括数据控件!按钮控件!编辑控件!标签控件和滑块控件;另一部分,一个容器,用于创建使用ActiveX控件的处理界面[7-8]。 上位机用Micro computing configuration设定通信协议和波特率。 Siemens Micro computing提供PPI, MPI, PROFIBUS-I办议支持Data Control与PLC通信。PPI协议支持的最高通信速率为187.5KbpsMPI和PROFIBUS都支持9.6kbps-12Mbps的速率通信。PROFIBUS包含PROFIBUS-DP协议、PROFIBUS-Standard协议、PROFIBUS-User-defined协议和PROFIBUS-Universal协议(该协议只支持9.6kbps-1.5Mbps的通信)。用Micro computing configuration设定相应的应用程序接口点和协议。检测实验中表示应用程序接口点为CP5611协议为PROFIBUS基木实现流程图如4所示。 图3:检测实验流程图 对PLC数据的读写。Data Control提供了4个函数:Write Variable(对单存储单元写),Write Multi Variable(对多存储单元写),Read Variable(对单存储单元读),Read Multi Variable(对多存储单元读)。 表1是在WIN2000系统下,针对PROFIBUS的不同协议,Data Control使用自动连接,自动超时设为100ms,用Write Multi Variable函数对一个S7- 200PLC的V存储区10个存储单元进行20个字节写1000次的测试数据见表1。从表1数据可知,PROFIBUS-DP协议,PROFI-BUS-Standard协议、PROFIBUS-User-defined协议和PROFIBUS-Universal协议在1.5 M的波特率下,其写操作时间最短的是PROFIBUS-Universal协议,时间为31.61ms。 表1:不同协议下对PLC写数据时间 6、结束语 本系统通过现场调试实验,功能达到设计要求。试验结果表明,当数据传输速率为916kbit/s时误码率《 ,能够实现现场网络的在线监控、调试及数据修改。由于程序中采用了以16进制ASCII码描述数据传输格式,因此一条指令中的数据字节和控制字节不可能发生混淆,通信更加可靠。同时采用了PROFIBUS-Universal协议,实现了上位机和PLC之间的高速通信,并用实验证实了该协议的优越性。对于其它品牌的PLC,尽管通信规范及初始化有所不同,可以参照本系统方法进行编程,稍做修改即可应用。本系统的成功研制将对工业控制系统的自动化、智能化、网络化
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