基于VB的上位机与PLC的串行通信

1引言在现代控制系统中，pc机作为上位机负责系统管理、状态监控、信息处理和打印报表等工作，plc作为下位机进行面向现场的实时控制已成为一种典型的系统结构。因此，pc机与plc之间的通信问题便成了系统能否实现的关键。串行通信以其接线简单、容易实现的特点得到了广泛的应用。visualbasic编程软件简单易学、功能强大，利用它可以很方便的实现pc机与plc间的串行通讯。本文以omron公司的cpm2aplc为例，介绍了利用vb6.0实现pc机与plc串行通讯的具体方法。omron公司的cpm2aplc支持host-link通信协议，可以与上位计算机进行通信。使用host-link通信协议构成的通信网络，可以很方便的实现上位pc对下位plc的实时监控。2原理设计2.1系统结构系统结构如图1所示，计算机作为上位机，plc作为下位机，因omroncpm2a本身带有rs-232串口，因此，利用rs-232电缆将其与pc机的串口(com1或com2)相连，便构成了一个1：1的简单的通讯系统[1]。图1系统结构2.2host-link通信协议[2]omron公司的host-link通信系统是由上位计算机(ibmpc或兼容机)通过安装在各台plc上的host-link单元连接多台plc构成的网络。上位机对系统中的plc进行集中管理与监控，通过与hostlink单元的通信，可以编辑或修改各台plc的程序，实时监控其运行过程，实现自动化系统的集散控制。对于小型plc，也可以通过其rs232c通信端口进行链接。系统使用host-link通信协议进行通信，上位机具有传送优先权，总是首先发出命令并启动通信，hostlink单元收到命令交由plc执行，然后将执行结果返回上位机，二者以通信帧为单位，轮流交换数据。通信时一组传送的数据称为“块”，它是命令或响应的单位，从上位机发送到host-link单元的数据块称为命令块，反过来，从host-link单元发送到上位机的数据块称为响应块。多点通信时，可作为单帧发送的最大数据块为131个字符，因此当一个数据块含有132个或更多字符时，要分成两帧或多帧发送。每个数据块都以设备号及标题开始，以校验码(fcs)及结束符结束。响应块中还包括反应执行结果的响应码。通信格式如图2所示。图2通信帧格式3软件实现3.1mscomm控件介绍[3]mscomm控件全称为microsoftcommunicationscontrol，是microsoft公司提供的简化windows下串行通信编程的activex控件，它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简化方法。mscomm控件有两种通信方式，查询方式和事件驱动方式，本文采用事件驱动方式。mscomm控件的属性有许多，其中一些需要在编程时设置，另一些则取默认值即可，具体设置方法可参见相关资料，表1列出了mscomm控件的常用属性。3.2plc参数设置[4]plc的通信参数可以采用默认的host-link通信形式，即1位启动位，7位字长，偶校验，2位停止位，9600bit/s。设备号为00。3.3上位机软件设计使用vb通信控件mscomm编写plc监控程序，通过rs-232端口发送并接收数据，关键代码如下：‘程序初始化并设置串口参数privatesubform_load()mscom.commport=1mscom.settings=9600,e,7,2`通信参数设置mscom.inputmode=cominput-modetext`以文本方式接收数据mscom.portopen=true`打开串口endsub`向plc写入数据privatesubbutwrite_click()`检验串口是否关闭,若串口已关闭,则打开它ifmscom.portopen=falsethenmscom.portopen=trueendif`plc必须处于编程状态才可以写入数据plcend=@00sc00`“@”为“开始符”表示数据帧开始；“sc”为host-link指令；“00”表示下位plc的设备地址，ascii码表示[4]。mscom.output=plcend+fcs(plcend)+*+chr$(13)mscom.inbuffercount=0dimoutstringasstringoutstring=@00wr0010+trim(txtcontent.text)outstring=outstring+fcs(outstring)+*+chr$(13)`采用异或校验，即fcs校验；“*+chr$(13)”表示结束符，表示数据帧的结束，即“*↙”[4]。mscom.inbuffercount=0mscom.output=outstring`向plc发送数据endsub`从plc读取数据privatesubbutread_click()ifmscom.portopen=falsethenmscom.portopen=trueendifdimoutstring,instringasstringoutstring=@00rr00100001outstring=outstring+fcs(outstring)+*+chr$(13)mscom.inbuffercount=0mscom.output=outstring`向plc发送读取数据的命令dimiasintegerdowhilemscom.inbuffercoun-t=14ori9000`i为等待的时间i=i+1loop`提取有用数据并显示ifi9000theninstring=mscom.inputtxtcontent.text=输出010通道的数据为+mid(instring,8,4)elsemsgbox(读取失败)endifendsub`fcs校验functionfcs(byvalfcsstrasstring)asstringdimslen,i,xorresultasintegerdimtempfcsasstringslen=len(fcsstr)xorresult=0fori=1toslenxorresult=xorresultxorasc(mid$(fcsstr,i,1))nextitempfcs=hex$(xorresult)iflen(tempfcs)=1thentempfcs=0+tempfcsfcs=tempfcsendfunction4结束语本文给出了利用vb(主要是其中的mscomm通信控件)开发通信程序，实现了plc与pc普通串口通信的实用方法。实验表明，该程序运行稳定可靠，且操作简便。将程序稍加修改，还可应用到其他工业控制设备，在小型工业控制系统中具有一定的应用价值。