基于分布式系統(tǒng)的PLC應用分析

　　工控摘要：PLC作為一種高性能的控制裝置，在分布式系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應用。在這種控制方式中，上位監(jiān)控機系統(tǒng)是其中重要的組成部分。PLC可以多種方式如直接采用現(xiàn)有的組態(tài)監(jiān)控軟件與上位監(jiān)迭機通信，但針對小規(guī)模的控制系統(tǒng)，找到一種高性能價格比的通信方法，具有積極的實際意義。

　　1 通信裝置的硬件描述

　　PLC與PC機之間實現(xiàn)通道，可使二者互補功能上的不足，PLC用于控制方面既方便又可靠，而PC機在圖形顯示、數(shù)據(jù)處理、打印報表以及中文顯示等方面有很強的功能。因此，各PLC制造廠家紛紛開發(fā)了適用于本公司的各種型號PLC與PC機通信的接口模塊。三菱公司開發(fā)的FX-232AW接口模塊用于FX2系列PLC與計算機通信。還有與以太網(wǎng)連接的接口模塊AJ71E71、與MAP網(wǎng)連接的接口模塊AJ71M51-S1、與FAISMAP網(wǎng)連接的接口模塊AJ71M51M1等。不同的通信方式，有著不同的成本價格和不同的適用范圍。在此介紹一種通過PC機的RS-232口與PLC進行通信的實現(xiàn)方法。回收PLC。

　　FX2系列PLC的編程接口采用RS-422標準，而計算機的串行口采用RS-232標準。因此，作為實現(xiàn)PLC計算機通信的接口電路，必須將RS-422標準轉換成RS-232標準。

　　RS-232與RS-422標準在信號的傳送、邏輯電平均不相同。

　　RS-232采用單端接收器和單端發(fā)送器，只用一根信號線來傳送信息，并且根據(jù)該信號線上電平相對于公共的信號地電平的大小來決定邏輯的“1”（-3～-15V）和“0”（ 3～ 15V）；

　　RS-422標準是一種以平衡方式傳輸?shù)臉藴?，即雙端發(fā)送和雙端接收，根據(jù)兩條傳輸線之間的電位差值來決定邏輯狀態(tài)。RS-422電路由發(fā)送器、平衡連接電纜、電纜終端負載和接收器組成。它通過平衡發(fā)送器和差動接收器將邏輯電平和電位差之間進行轉換（ 2V表示“0”，-2V表示“1”）?；厥?a href="http://srfitnesspt.com/tags/西門子/" target="_blank">西門子PLC。

　　選用MAXIM公司的MAX202實現(xiàn)RS-232與TTL之間的電平轉換。MAX202內(nèi)部有電壓倍增電路和轉換電路，僅需 5V電源就可工作，使用十分方便；選用MAX490實現(xiàn)RS-485與TTL之間的轉換。每片MAX490有一對發(fā)送器/接收器，由于通信采用全雙工方式，故需兩片MAX490，另外只需外接4只電容即可。

　　PLC的RS-422接口配接DB-25型連接器，而PC機一般用DB-9型連接器。

　　將RS-232的RS、CS短接，這樣對計算機發(fā)送數(shù)據(jù)來說，PLC總是處于就緒狀態(tài)。也就是說，計算機在任何時候都可以將數(shù)據(jù)送到PLC內(nèi)。又由于DR、ER交叉連接，因此，對計算機接收數(shù)據(jù)來說，必須等待至PLC處于準備就緒狀態(tài)。PLC回收。

　　2 通信裝置的軟件描述

　　2.1FX2系列PLC與計算機之間通信協(xié)議

　　FX2系列PLC與計算機之間的通信采用RS-232標準，其傳輸速率固定為9600bps，奇偶校驗位采用偶校驗。數(shù)據(jù)以幀為單位發(fā)送和接收。一個多字符幀由力所示的五部分組成，其中和校驗值是將命令碼ETX之間的的呢字符的ASCII碼（十六進制數(shù)）相加，取得所得和的最低二位數(shù)。STX和ETX分別表示該字符幀的起始標起和結束標志。西門子PLC回收。

　　FX2系列與計算機之間的通信是以主機發(fā)出的初始命令，PLC對其作出響應的方式進行通信的。共有0、1、7、8四種命令，上位機實現(xiàn)對PLC的讀寫和強行置位。通過ENQ、ACK和NAK，上位機協(xié)調與PLC的通信應答。

　　2.2通信過程

　　采用BlandC編寫主機與PLC的通信程序。首先必須對COM1口進行初始化，波特率為9600bps，奇偶校驗位采用偶校驗，七位有效數(shù)據(jù)。當計算機接收到來自PLC的應答字符ACK后，就可以進入數(shù)據(jù)通信了。

　　計算機可對PLC內(nèi)各軟設備進行讀、寫和強制ON/OFF操作。除開PLC的計時器和計數(shù)器的設定值采用常數(shù)時，以及文件寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)，F(xiàn)X2系列PLC的所有開關量輸入、輸出以及各軟件設備對計算機都是透明的。其操作時的多字符幀的格式如圖3所示。但不同的操作在“多個字符”項內(nèi)有所不同。例如，計算機對PLC的軟設備Y20～Y37進行讀操作，查裝置地址表為00A2，讀取2字節(jié)數(shù)據(jù)。收購PLC。

　　如傳送的命令有錯誤，PLC返回NAK信號，本次操作失敗，重新進行。

　　為了保證主機與PLC的通信準確無誤，上位機也必須按通信協(xié)議進行和校。如接收的信息有誤，則重新讀取。如重復3次仍不行，則顯示錯誤信息。

　　使用C語言很容易實現(xiàn)以上編程。

　　主機還可向PLC寫數(shù)據(jù)，進行單點的強近置位和復位。

　　對于運行在控制和實驗室環(huán)境飛速下本方案運行可靠、性價比高、體積小、但是對于通信距離長，環(huán)境惡劣的發(fā)問，需加光電隔離等措施。