基于VB的台达PLC与监控计算机的串行通信实现.docx

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基于VB的台达PLC与监控计算机的串行通信实现

基于VB的台达PLC与监控计算机的串行通信实现

ImplementationofSerialCommunicationBetweenMonitoringComputerandDeltaPLCBasedonVisualBasic

WangNaiquan

摘要：

PLC直接与现场控制层的检测仪器仪表设备连接，是底层控制网络的组成部分，是工厂自动化系统的基石，因此实现与监控层计算机的通信对系统的优化运行有重要意义。

文章基于VB讨论台达DVPPLC与监控计算机的通信问题。

关键词：

VB通信协议可编程控制器

Abstract:

ThePLCisacomposingpartofInfranet,itlinkstothemeasuringinstrumentanddeviceinfieldcontrollayerdirectly,andisthefootstoneoffactoryautomationsystem.ThereforeitisveryimportanttorealizethecommunicationbetweenPLCandmonitoringlayercomputerforoptimizationofsysterunning.ThepaperdiscussedtherelatedcommunicationproblemsbetweenDeltaDVPPLCandmonitoringcomputerbasedonVisualBasic.

KeyWords:

VisualBasicCommunicationprotocalProgramablelogiccontroller

[中图分类号]TP273[文献标识码]B文章编号

1引言

现场设备层中的设备种类繁多,有传感器、启动器、驱动器、I/O部件、变送器、阀门等等,当然也包括现场检测仪器仪表设备。

PLC是现场设备控制层不可缺少的部分，已经非常普及，如何简便地实现与PLC的交互已经成为众多厂商新的竞争战场。

由此产生了人机界面等软件产品，这些产品的出现简化了对PLC的控制、操作，使PLC的应用更加方便；但也有其共同的缺点，价格普遍偏高和可二开发性较差。

VB作为“原始”的编程语言在这两方面无疑有着明显优势的，本文结合一个简单的案例，用比较基础的概念讨论如何通过VB实现PC与PLC之间的通信问题，这对刚涉步控制领域的工程师或许是有帮助的。

在现场设备层中各式各样的设备都可以和计算机联机，而最简单的自动化联机方式就是使用串行通信，VB提供了串行通信控件可以让开发者开发出串行通信的系统程序，以下是对相关问题的粗略讨论。

2串行通信基本概念

数据通讯中有两种类型的通信形式，即并行通信（ParallelCommunication）和串行通信（SerialCommunication）。

例如，如果有8位数据需要传送，那么并行通信一次就可以完成8位的传输量；而串行一次只能传送1位。

图1表示了两种不同的通信模式，常用的串行通信也有两种，分别为RS-232和RS-485。

2．1RS-232串行通信

RS-232的信号准位是参考地线而言的，如图2所示。

相对于参考接地端1传输端传送数据；接收端则相对于参考接地端2复现出传送端的传送的数据。

图2RS-232串行通信示意图

由图2可知，由于两个接地端准位不一定一样，而且很容易受到干扰，所以信号在RS-232线路传输时，很容易产生错误。

2．2RS-485串行通信

RS-485的信号传输方式如图3所示。

RS-485的信号被传送出去时会分成正负两条线路，当到达接收端后，在将信号相减还原成原来的信号；如果将原始的信号表示成（DT），而被分成的信号分别标示成（D+）及（D-），则DT=（D+）-（D-）。

同理，接收端在接收到信号后，也依据上式还原成原来的样子。

如果线路受到干扰，两条线路的信号分别为（D+）+Noise与（D-）+Noise。

接收端还原信号为（DT）=[（D+）+Noise]-[（D-）+Noise]，与先前结果一样，所以RS-485可以有效的防止噪声的干扰。

3VB的基本概念

VB（VisualBasic）是微软的窗口软件，提供了很多接口成员，对象、属性、事件、方法就是4个重要的接口，VB提供了许多常用的控件。

3．1卷标控件

卷标控件如图4（a）所示，该控件专用于显示文字、数字用，显示如图4（b）所示

3.2按钮控件

按钮控件如图5（a）所示，该控件使用率很高，提供一个供系统用户操作用的按钮，如图5（b）所示。

3．3定时器控件

定时器控件如图6所示，该控件的最大作用在固定的时间内可执行所设置的程序代码一次。

VB提供了大量的控件，在此不再多述。

4基于MScomm控件的串行通信

要完成VB与PLC等设备的串行通信要用到MScomm控件，在此有必要对该控件作较详细的说明。

Mscomm是一个非标准控件，需要要手动添加许多项目，其步骤如下。

1）选择菜单的【工程】

2）选择【部件】

3）在弹出的对话框中做如图7的选择。

图7对话框界面

4）如图8所示，在部件选项卡就会出现MScomm控件。

图8MScomm控件

5）基本属性

4.1MODBUSASCII

Modbus分为ASCII和RTU两种，ASCII采用的格式和校验相对简单，本文采用ASCII格式，并仅对使用的功能码进行说明，更多的信息，请参看协议的详细说明。

1）通信格式

LRC算法：

ADRH+CMDH+DATAH，然后取2的补码。

2）功能码

05，写入线圈

01，读线圈状态

06，写入单个字寄存器

4.2VB与PLC通信的实现

以下举例说明现场设备与PLC通信的实现。

1）控制要求：

控制PLC的起动、停止，并显示运行状态（绿色为运行，红色为停止）；能够用交替型按钮控制Y0,Y1，并用指示灯显示Y0,Y1状态（绿色为运行，红色为停止）；能够对D256，D512两个寄存器进行数值写入的操作。

2）实现思路：

PLC起动停止的标志位为M1072，查DVP协议，知道地址为H0C30，按功能码01操作；同样Y0,Y1的地址分别为H0500，H0501。

写入FF00为ON，0000为OFF，按功能码05操作；D256，D512地址分别为H1100，H1200，按功能码06操作即可。

3）VB接口的设计如图10所示。

图10监控程序界面

用按钮控制PLC的起动停止，Y0、Y1的ON/OFF及D256、D512写完数据的发送；用Shape组件做指示灯，表示PLC的运行状态和Y的状态；用timer组件不停的读取M1072的状态，以判断PLC的运行情况；用MScomm控件实现PC与PLC的通信。

4）编程实现的代码构成

（1）LRC算法校验的实现

PublicFunctionLRC（strAsString）AsString

c=0

l=Len（str）

Forc=c+1Tol

c_data=Mid$（str,c,2）

d_lrc=d_lrc+Val（"&H"+c_data）

c=c+1

Nextc

Ifd_lrc>&HFFThen

d_lrc=d_lrcMod&H100

EndIf

h_lrc=Hex（&HFF-d_lrc+1）

IfLen（h_lrc）>2Then

h_lrc=Mid（h_lrc,Len（h_lrc）-1,2）

EndIf

LRC=h_lrc

EndFunction

（2）运行的开始就判断PLC的状态并设置标志位

'初次运行打开串口，并显示PLC运行状态

PrivateSubForm_Load（）

Dims1AsString

Dims2AsString

Dims22AsString

Dims3AsString

Dims4AsString

MSComm1.PortOpen=True

s2="01010C300001"

s22=LRC（s2）

s1=":

"+s2+s22+Chr$（13）+Chr$（10）

MSComm1.Output=s1

s3=MSComm1.Input

s4=Mid$（s,6,8）

Ifs4="0C30FF00"Then

plc=1'PLC为运行标志

Else

plc=0'PLC为停止标志

EndIf

EndSub

（3）下面一段为用指示灯表示PLC的运行状态

PrivateSubTimer5_Timer（）

Dims1AsString

Dims2AsString

Dims22

Dims3AsString

Dims4AsString

s2="01010C300001"

s22=LRC（s2）

s1=":

"+s2+s22+Chr$（13）+Chr$（10）

MSComm1.Output=s1

s3=MSComm1.Input

s4=Mid$（s3,8,2）

Ifs4="31"Then

plc=1'PLC为运行标志

Else:

Ifs4="30"Thenplc=0'PLC为停止标志

EndIf

Ifplc=1Then

Label2.Caption="PLC正在运行......"

Shape1.FillColor=RGB（0,255,0）'green

Else

Label2.Caption="PLC已经停止"

Shape1.FillColor=RGB（255,0,0）'red

EndIf

EndSub

（4）PLC的起动与停止

'起动PLC

PrivateSubstart_Click（）

DimstroutAsString

Timer5.Enabled=False

str="00050C30FF00"'M1072为PLC起动停止标志位。

查地址表，M1072为OC30.FF00为置

ON,0000为置OFF。

'以上都是固定格式，要牢记。

LRCC=LRC（str）'计算str的lrc校验码。

strout=":

"+str+LRCC+Chr$（13）+Chr$（10）'欲传送之数据。

13为D，10为A

MSComm1.Output=strout

Timer5.Enabled=True

EndSub

'停止PLC

PrivateSubstop_Click（）

DimstroutAsString

Timer5.Enabled=False

str="00050C300000"

LRCC=LRC（str）

strout=":

"+str+LRCC+Chr$（13）+Chr$（10）

MSComm1.Output=strout

Timer5.Enabled=True

EndSub

Y0、Y1的ON/OFF与PLC起动/停止的控制方式相同，指示灯的表示方式也相同。

D256，D512数据写入的操作类似，限于篇幅其它代码就不再列出了。

5结束语

VB语言易于编程使用，为与串行设备的通信提供了很大的方便。

台达PLC采用标准的目前广为流行的MODBUS协议，为实现PLC与监控计算机的通信提供了简化的平台。

由于台达所有的机电产品都支持MODBUS协议，所以，掌握了VB与PLC通信过程，也就等于掌握了PC与台达所有机电产品的通信。

参考文献[略]

作者简介

王乃全（1978-），男，自动化设备工程师，主要从事PLC控制系统的开发与技术支持。