可編程控制器與Labview的通訊實(shí)現

摘  要：以OMRON可編程控制器為例，介紹了Labview與PLC通訊的方法及具體實(shí)現。

關(guān)鍵詞：PLC Labview 串口通訊

1、引言

　　Labview是實(shí)驗室虛擬儀器工程工作臺（Labview Virtual Instruments Engineering Workbench）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是美國國家儀器公司開(kāi)發(fā)的虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺軟件，它的功能強大靈活，可以廣泛應用于自動(dòng)測量系統、工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化、實(shí)驗室仿真等各個(gè)領(lǐng)域。

　　Labview使用圖形化編程語(yǔ)言編程，簡(jiǎn)單直觀(guān)，極大節省程序開(kāi)發(fā)時(shí)間，同時(shí)Labview可提供豐富的庫函數和功能模塊，可完成各種各樣的編程任務(wù)。

　　Labview最重要的功能在于它可提供數據采集與分析庫，能連接總線(xiàn)接口硬件、VXI儀器及GPIB和串口儀器。

圖1 基于Labview開(kāi)發(fā)平臺的虛擬儀器

　　國內使用的很多儀器都提供了串口通訊功能，利用Labview的串口通訊函數可輕易與這些儀器連接，通過(guò)串口進(jìn)行數據傳送。

　　本文以OMRON的CPM1A型PLC為例，詳細說(shuō)明了在Labview中如何利用已有的串口通訊函數集來(lái)與PLC進(jìn)行串口通訊。

2、Labview與串口通訊

　　在Labview中實(shí)現串口通訊可以有兩種方法：利用VISA或者使用標準的串口通訊函數。

　　2.1、利用VISA進(jìn)行串口通訊

　　VISA是應用于儀器編程的標準I/O應用程序接口（API），VISA本身并不具有儀器編程能力，VISA是調用低層驅動(dòng)器的高層的API。

　　VISA可以和VXI、GPIB及串口儀器按照所使用的儀器調用相應的設備驅動(dòng)器，具體的使用方法可參考Labview的用戶(hù)手冊

　　2.2利用標準串口通訊函數進(jìn)行串口通訊

　　在Labview中提供了幾個(gè)標準的串口通訊函數：

　　在Labview中，進(jìn)行串口通訊的基本步驟：

　　第一：初始化端口，利用串口初始化函數設定進(jìn)行串口通訊的端口號、波特率、停止位、校驗、數據位，注意在Labview中串行端口號是從0開(kāi)始編號的。

　　第二：讀寫(xiě)端口，利用串口讀寫(xiě)函數。從串口中讀入或輸出數據。

　　第三：關(guān)閉端口。

3、Labview與PLC的串口通訊實(shí)現

　　CPM1A型PLC是OMRON的一種微型PLC，它有12個(gè)輸入點(diǎn)，8個(gè)輸出點(diǎn)。該型PLC提供了比較豐富的上位鏈接命令，利用這些命令可通過(guò)串口利用PC機對PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行干預。本文僅以其中兩條命令為例說(shuō)明Labview與歐姆龍PLC的串口通訊實(shí)現方法。

　　3.1、上位機對PLC的輸人繼電器進(jìn)行讀操作

　　命令格式

　　PLC響應格式（其中正常情況下結束碼為00）：

　　Labview中的程序實(shí)現：

　　第一 初始化串口

　　第二 讀PLC輸入繼電器值：

　　3.2上位機寫(xiě)輸出繼電器進(jìn)行寫(xiě)操作

　　命令格式：

　　Labview中的程序實(shí)現：

　　第一 初始化串口

　　同上

　　第二 對PLC輸出繼電器進(jìn)行寫(xiě)操作：

　　在讀寫(xiě)PLC輸入輸出繼電器時(shí)，有以下問(wèn)題需要注要：

　　第一：PLC每個(gè)輸入輸出繼電器的狀態(tài)是一個(gè)二進(jìn)制值，所以在Labview與PLC通訊的時(shí)候，需要要據情況把這些二進(jìn)制值組合成字節或從一個(gè)字節數值中分解出單個(gè)二進(jìn)制值。

　　第二：歐姆龍PLC的上位鏈接命令格式中有一個(gè)FCS幀檢驗部份，即把從一幀的開(kāi)始到FCS前面的數據進(jìn)行邏輯異或得到的8位二進(jìn)制數據變換成一個(gè)2個(gè)字符的ASCII碼。實(shí)現這個(gè)功能只需調用Labview中的Exclusive Or函數即可。

4、結束語(yǔ)

　　本文介紹了在Labview中利用串口通訊函數進(jìn)行PLC與PC通訊的方法及實(shí)例，該裝置在實(shí)際運行中，工作可靠、效果良好。

參考文獻

　　[1] 張新亮，孫軍強，Labview驅動(dòng)一般多功能接口卡的研究[J]，儀器儀表學(xué)報，2000，6

　　[2] Labview User Manual .National Instruments.