PLC與上位機的高速通信實(shí)現

　?。?） 從站PLC程序

　　S72200系列PLC選擇了自由口通信方式后，在程序中就可以使用接收中斷、發(fā)送中斷、接收指令（RCV）、發(fā)送指令（XMT）來(lái)控制通信操作，當處于自由口模式時(shí)通信協(xié)議完全由用戶(hù)程序指令控制。SMB30被用于選擇比特率和校驗類(lèi)型，各個(gè)位的配置為：

　　圖2：SMB30的位配置

　　pp，校驗選擇：00為不校驗，01為偶校驗，10為不校驗，11為奇校驗;

　　d，每個(gè)字符的數據位數：0，每個(gè)數字符8位;1，每個(gè)數字符7位。

　　bbb，自由口比特率，kbit/s：000為3814，001為1912，010為916，011為418，100為214，101為112，110為11512，111為5716。

　　mm，協(xié)議選擇：00，PPI/從站模式;01，自由口模式;10，PPI/從站模式;11，保留。

　　接收指令（RCV）啟動(dòng)或終止接收信息功能，必須為接收操作指定開(kāi)始和結束條件。發(fā)送指令（XMT）在自由口模式下依靠通訊口發(fā)送數據。

　　PLC程序分為主程序和中斷程序。主程序完成初始化通信口、開(kāi)中斷、判斷、發(fā)送數據等功能，中斷程序完成接收和發(fā)送數據的功能。

5、高速通信設計及檢驗

　?。?） 高速接口設計

　　PC機采用400MHz的CPU以及256M的RAM，應用VC++6.0開(kāi)發(fā)軟件和Sicmcns SIMATIC Microcomputing軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)設計。使用PC/PPI電纜可實(shí)現計算機的RS232接口與PLC通信。但該方式下只能使用PPI協(xié)議或自山通信。要使用PROFIBUS協(xié)議通信。上位機應有PROFIBUS DP模塊。同時(shí)S7- 200 PLC應連接通信模塊。這里上位機使用的是CP5611 PROFIBUS DP模塊。安裝的是SicmcnsSIMATIC Micro computing軟件;下位機使用的是EM277 PROFIBUS DP模塊和S7-200 224PLC組建的通信網(wǎng)絡(luò )。

　?。?） 速度仿真與檢測

　　Siemens SIMATIC Microcomputing軟件使用ActiveX技術(shù)提供對數據的訪(fǎng)問(wèn)控制。 Microcomputing軟件由2部分組成：第一部分，一系列的SIMATIC ActiveX控件，用于對PLC的數據操作，主要包括數據控件！按鈕控件！編輯控件！標簽控件和滑塊控件;另一部分，一個(gè)容器，用于創(chuàng )建使用ActiveX控件的處理界面［7-8］。

　　上位機用Micro computing configuration設定通信協(xié)議和波特率。 Siemens Micro computing提供PPI， MPI， PROFIBUS-I辦議支持Data Control與PLC通信。PPI協(xié)議支持的最高通信速率為187.5KbpsMPI和PROFIBUS都支持9.6kbps-12Mbps的速率通信。PROFIBUS包含PROFIBUS-DP協(xié)議、PROFIBUS-Standard協(xié)議、PROFIBUS-User-defined協(xié)議和PROFIBUS-Universal協(xié)議（該協(xié)議只支持9.6kbps-1.5Mbps的通信）。用Micro computing configuration設定相應的應用程序接口點(diǎn)和協(xié)議。檢測實(shí)驗中表示應用程序接口點(diǎn)為CP5611協(xié)議為PROFIBUS基木實(shí)現流程圖如4所示。

　　圖3：檢測實(shí)驗流程圖

　　對PLC數據的讀寫(xiě)。Data Control提供了4個(gè)函數：Write Variable（對單存儲單元寫(xiě)），Write Multi Variable（對多存儲單元寫(xiě)），Read Variable（對單存儲單元讀），Read Multi Variable（對多存儲單元讀）。

　　表1是在WIN2000系統下，針對PROFIBUS的不同協(xié)議，Data Control使用自動(dòng)連接，自動(dòng)超時(shí)設為100ms，用Write Multi Variable函數對一個(gè)S7- 200PLC的V存儲區10個(gè)存儲單元進(jìn)行20個(gè)字節寫(xiě)1000次的測試數據見(jiàn)表1。從表1數據可知，PROFIBUS-DP協(xié)議，PROFI-BUS-Standard協(xié)議、PROFIBUS-User-defined協(xié)議和PROFIBUS-Universal協(xié)議在1.5 M的波特率下，其寫(xiě)操作時(shí)間最短的是PROFIBUS-Universal協(xié)議，時(shí)間為31.61ms。

　　表1：不同協(xié)議下對PLC寫(xiě)數據時(shí)間

6、結束語(yǔ)

　　本系統通過(guò)現場(chǎng)調試實(shí)驗，功能達到設計要求。試驗結果表明，當數據傳輸速率為916kbit/s時(shí)誤碼率《 ，能夠實(shí)現現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )的在線(xiàn)監控、調試及數據修改。由于程序中采用了以16進(jìn)制ASCII碼描述數據傳輸格式，因此一條指令中的數據字節和控制字節不可能發(fā)生混淆，通信更加可靠。同時(shí)采用了PROFIBUS-Universal協(xié)議，實(shí)現了上位機和PLC之間的高速通信，并用實(shí)驗證實(shí)了該協(xié)議的優(yōu)越性。對于其它品牌的PLC，盡管通信規范及初始化有所不同，可以參照本系統方法進(jìn)行編程，稍做修改即可應用。本系統的成功研制將對工業(yè)控制系統的自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化的發(fā)展提供有益的借鑒。