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    編者語：命令和應答有兩種方式，一種是從上位機發命令到PLC，另一種方式允許PLC發命令給上位機，我們采用淺一種方式。

    0．引言

    1969年美國數字設備公司根據美國通用汽車公司的要求，研制出上臺可編程序控制器。初只能用于邏輯運算，故稱為可編程邏輯控制器，簡稱為PLC（ProgrammableLogicController），隨著計算機技術和電子技術的飛速發展，其功能遠遠出順序控制和邏輯控制的范疇，不僅實現了數據運算和處理能力，而且體積小，功能強，可靠性高，編程直觀，適應性好，接口方便，性價比高。

    近年來，隨著現代化生產技術的提高，以及計算機技術、信息技術和通訊技術的相互滲透，紗線的不勻直接導致布面的不平整，這就說明在紗線生產環節極為重要。紗線不勻是影響其品質的重要指標之一。傳統的紗線檢測方式都是在實驗室離線進行的，通過對紗線的抽樣，要求一定的溫濕度前提下，相對于紗線的在線檢測反映出離線檢測的滯后性和隨機性。RS-232C串行通訊實現比較容易，常被用于自動控制、數據采集、智能儀表等上位機與外部設備的數據通訊。本文設計了VB與歐姆龍PLC-CJ1M（CPU21）之間的數據通信，在線獲得紗線的檢測數據，如CV值、紗線瞬時直徑、平均直徑、粗節大值、細節小值等等，及時反映紗線的不勻，使操作人員及時做出相應調整。

    1.上位機與PLC之間通訊實現

    歐姆龍PLC—CJ1M（CPU21）有兩個串行通訊口，一是通過歐姆龍專用串口通訊線CS1W-CN226，其網絡類型設置為Toolbus，同時將DIP4串行通訊設狀態置為ON;一是通過歐姆龍九針串口通訊線XM2Z-200S-CV，其網絡類型設置為SYSMACWAY，其它為默認設置，包括端口為COM1，波特率為9600。圖1所示為上位機通過RS-232C端口連接到PLC的示意圖，也可以稱作1:1連接。   

圖1RS-232C端口的1:1連接

    圖2所示為上位機與PLC之間通訊實現過程。   

圖2上位機與PLC之間通訊實現過程

    2.VB與PLC之間通訊協議和程序實現

    2.1鏈接系統的通訊協議

    在紗線數據通訊中，只需要在上位機系統中編寫上位機通訊程序，無需在PLC中編寫任何程序，PLCCPU會根據上位機發來的命令幀自動生成響應幀返回給上位機。命令幀和響應幀之間包含需要通訊的數據，只有保證正確實現命令幀和響應幀之間的應答，才能實現準確的數據交換。命令和應答有兩種方式，一種是從上位機發命令到PLC，另一種方式允許PLC發命令給上位機，我們采用淺一種方式。

    從上位機發送命令時的命令幀和響應幀如圖3。   

圖3命令幀和響應幀格式

    命令幀中：

    @——命令開始標志，所有命令都以“@”開始;

    節點號——與上位機連接的PLC，在1:1連接中默認值為00;

    標題碼——設置兩字節的命令代碼，如RD代表讀PLC的DM區數據;

    正文——設置命令參數

    FCS——設置兩字符的幀檢查順序碼，用于校驗，是用兩位ASCII碼表示的8位數據，是從“@”開始到正文結束的所有字符的ASCII碼按位異或運算的結果;

    結束符——表示命令的結束，用“＊”和回車符“CHR$（13）”標明。

    應答幀中：

    @、節點號、標題碼、FCS和結束符同命令幀中的含義。

    異常號——返回命令的執行狀態，，是否有錯誤發生。

    2.2通訊端口初始化

    在上位機與PLC實現通訊之前，必須先在上位機VB中設置通訊控件MSComm1的相應屬性，通訊口初始化程序一般放在窗體加載程序中。

    PrivateSubForm_Load（）

    MSComm1.CommPort=1‘設置Com1通訊口

    MSComm1.Settings=“9600,e,7,2”‘波特率9600，e偶校驗，7位數據位，2位停止位

    MSComm1.PortOpen=True‘打開通訊端口

    MSComm1.InBufferCount=0‘清空接收緩沖區

    EndSub

    其它設置均取通訊控件MSComm1的默認值。

    2.3幀格式代碼

    采用基于Windows操作系統功能強大的面向對象的程序設計語言——VisualBasic，編寫了上位機程序，建立了上位機與PLC之間良好的通訊協議。以讀內存DM區為例：

    上位機命令幀：

    "@"+"00"+"FA"+"1"+"00000000"+"0101"+"82"+開始地址+讀取個數+FCS+結束符

    PLC應答幀：

    "@"+"00"+"FA"+"1"+"00000000"+"0101"+"82"+"0000"+讀取數據+FCS+結束符

    其中：

    FA——表示FINS命令

    0101——表示連續讀內存區

    82——表示讀內存DM區

    2.4校驗算法實現

    為了保證通訊數據準確無誤的傳輸，歐姆龍PLC對通訊數據以按位異或算法進行校驗。代碼如下，僅供參考。

    OptionExplicit

    FunctionFCS（ByValtemp1AsString）AsString

    Dimslen1,i,xorresult1AsInteger‘定義變量

    Dimtempfcs1AsString

    xorresult1=0

    slen1=Len（temp1）‘求輸入字符串的長度

    Fori=1Toslen1

    xorresult1=xorresult1XorAsc（Mid（temp1,i,1））‘從首字符到尾字符獲取ASCII碼，按位異或

    Nexti

    Tempfcs1=Hex$（xorresult1）‘轉換為16進制

    IfLen（tempfcs1）=1Then

    FCS="0"&tempfcs1

    Else

    FCS=tempfcs1

    EndIf

    EndFunction

    3.結束語

    本文作者創新點主要通過RS-232C串口通訊，采用面向對象的可視化編程工具——VisualBasic建立上位機與歐姆龍PLC-CJ1M（CPU21）之間的數據通訊，獲取紗線在線檢測數據，現場實測表明能夠快速準確在線測量紗線的CV值、瞬時直徑、平均直徑、粗節大值、細節小值等等，實時反映紗線的不勻率，對提高棉紡企業紗線質量具有重要的意義。

    參考文獻：

    [1]榮大龍.VB編程PLC串行通訊技術及應用[J].微計算機信息，2002，11：54-56

    [2]張智杰.使用VB開發PLC的串行通訊程序.儀器儀表用戶[J]，2002，9（1）：23-25

    [3]余松，趙忠堂.用VISUALBASIC實現上位機和PLC的通訊[J].電氣傳動，1999,（3）：41-43

    [4]OMRONSYSMACCS/CJ系列可編程控制器編程手冊[Z]，2003，4

    [5]樊春峰，李勁偉.用VB開發上位機與OMRONPLC之間的一種通訊程序[J].洛陽工學院學報，2002，23（2）：82-84

    [6]沈世斌.三菱PLC與PC機間的通訊應用[J].微計算機信息，2006，4-1：81-83