基于VB的台达PLC与监控计算机的串行通信实现

基于VB的台达PLC与监控计算机的串行通信实现中达电通股份有限公司----中达电通上海机电PLC产品处王乃全ImplementationofSerialCommunicationBetweenMonitoringComputerandDeltaPLCBasedonVisualBasicWangNaiquan摘要：PLC直接与现场控制层的检测仪器仪表设备连接，是底层控制网络的组成部分，是工厂自动化系统的基石，因此实现与监控层计算机的通信对系统的优化运行有重要意义。文章基于VB讨论台达DVPPLC与监控计算机的通信问题。关键词：VB通信协议可编程控制器Abstract:ThePLCisacomposingpartofInfranet,itlinkstothemeasuringinstrumentanddeviceinfieldcontrollayerdirectly,andisthefootstoneoffactoryautomationsystem.ThereforeitisveryimportanttorealizethecommunicationbetweenPLCandmonitoringlayercomputerforoptimizationofsysterunning.ThepaperdiscussedtherelatedcommunicationproblemsbetweenDeltaDVPPLCandmonitoringcomputerbasedonVisualBasic.KeyWords:VisualBasicCommunicationprotocalProgramablelogiccontroller[中图分类号]TP273[文献标识码]B文章编号1引言现场设备层中的设备种类繁多,有传感器、启动器、驱动器、I/O部件、变送器、阀门等等,当然也包括现场检测仪器仪表设备。PLC是现场设备控制层不可缺少的部分，已经非常普及，如何简便地实现与PLC的交互已经成为众多厂商新的竞争战场。由此产生了人机界面等软件产品，这些产品的出现简化了对PLC的控制、操作，使PLC的应用更加方便；但也有其共同的缺点，价格普遍偏高和可二开发性较差。VB作为“原始”的编程语言在这两方面无疑有着明显优势的，本文结合一个简单的案例，用比较基础的概念讨论如何通过VB实现PC与PLC之间的通信问题，这对刚涉步控制领域的工程师或许是有帮助的。在现场设备层中各式各样的设备都可以和计算机联机，而最简单的自动化联机方式就是使用串行通信，VB提供了串行通信控件可以让开发者开发出串行通信的系统程序，以下是对相关问题的粗略讨论。2串行通信基本概念数据通讯中有两种类型的通信形式，即并行通信（ParallelCommunication）和串行通信（SerialCommunication）。例如，如果有8位数据需要传送，那么并行通信一次就可以完成8位的传输量；而串行一次只能传送1位。图1表示了两种不同的通信模式，常用的串行通信也有两种，分别为RS-232和RS-485。2．1RS-232串行通信RS-232的信号准位是参考地线而言的，如图2所示。相对于参考接地端1传输端传送数据；接收端则相对于参考接地端2复现出传送端的传送的数据。图2RS-232串行通信示意图由图2可知，由于两个接地端准位不一定一样，而且很容易受到干扰，所以信号在RS-232线路传输时，很容易产生错误。2．2RS-485串行通信RS-485的信号传输方式如图3所示。RS-485的信号被传送出去时会分成正负两条线路，当到达接收端后，在将信号相减还原成原来的信号；如果将原始的信号表示成（DT），而被分成的信号分别标示成（D+）及（D-），则DT=(D+)-(D-)。同理，接收端在接收到信号后，也依据上式还原成原来的样子。如果线路受到干扰，两条线路的信号分别为（D+）+Noise与（D-）+Noise。接收端还原信号为(DT)=[（D+）+Noise]-[（D-）+Noise]，与先前结果一样，所以RS-485可以有效的防止噪声的干扰。3VB的基本概念VB（VisualBasic）是微软的窗口软件，提供了很多接口成员，对象、属性、事件、方法就是4个重要的接口，VB提供了许多常用的控件。3．1卷标控件卷标控件如图4（a）所示，该控件专用于显示文字、数字用，显示如图4(b)所示3.2按钮控件按钮控件如图5（a）所示，该控件使用率很高，提供一个供系统用户操作用的按钮，如图5（b）所示。3．3定时器控件定时器控件如图6所示，该控件的最大作用在固定的时间内可执行所设置的程序代码一次。VB提供了大量的控件，在此不再多述。4基于MScomm控件的串行通信要完成VB与PLC等设备的串行通信要用到MScomm控件，在此有必要对该控件作较详细的说明。Mscomm是一个非标准控件，需要要手动添加许多项目，其步骤如下。1）选择菜单的【工程】2）选择【部件】3）在弹出的对话框中做如图7的选择。图7对话框界面4）如图8所示，在部件选项卡就会出现MScomm控件。图8MScomm控件5）基本属性4.1MODBUSASCIIModbus分为ASCII和RTU两种，ASCII采用的格式和校验相对简单，本文采用ASCII格式，并仅对使用的功能码进行说明，更多的信息，请参看协议的详细说明。1）通信格式LRC算法：ADRH+CMDH+DATAH，然后取2的补码。2）功能码05，写入线圈01，读线圈状态06，写入单个字寄存器4.2VB与PLC通信的实现以下举例说明现场设备与PLC通信的实现。1）控制要求：控制PLC的起动、停止，并显示运行状态（绿色为运行，红色为停止）；能够用交替型按钮控制Y0,Y1，并用指示灯显示Y0,Y1状态（绿色为运行，红色为停止）；能够对D256，D512两个寄存器进行数值写入的操作。2）实现思路：PLC起动停止的标志位为M1072，查DVP协议，知道地址为H0C30，按功能码01操作；同样Y0,Y1的地址分别为H0500，H0501。写入FF00为ON，0000为OFF，按功能码05操作；D256，D512地址分别为H1100，H1200，按功能码06操作即可。3）VB接口的设计如图10所示。图10监控程序界面用按钮控制PLC的起动停止，Y0、Y1的ON/OFF及D256、D512写完数据的发送；用Shape组件做指示灯，表示PLC的运行状态和Y的状态；用timer组件不停的读取M1072的状态，以判断PLC的运行情况；用MScomm控件实现PC与PLC的通信。4）编程实现的代码构成（1）LRC算法校验的实现PublicFunctionLRC(strAsString)AsStringc=0l=Len(str)Forc=c+1Tolc_data=Mid$(str,c,2)d_lrc=d_lrc+Val(&H+c_data)c=c+1NextcIfd_lrc&HFFThend_lrc=d_lrcMod&H100EndIfh_lrc=Hex(&HFF-d_lrc+1)IfLen(h_lrc)2Thenh_lrc=Mid(h_lrc,Len(h_lrc)-1,2)EndIfLRC=h_lrcEndFunction（2）运行的开始就判断PLC的状态并设置标志位'初次运行打开串口，并显示PLC运行状态PrivateSubForm_Load()Dims1AsStringDims2AsStringDims22AsStringDims3AsStringDims4AsStringMSComm1.PortOpen=Trues2=01010C300001s22=LRC(s2)s1=:+s2+s22+Chr$(13)+Chr$(10)MSComm1.Output=s1s3=MSComm1.Inputs4=Mid$(s,6,8)Ifs4=0C30FF00Thenplc=1'PLC为运行标志Elseplc=0'PLC为停止标志EndIfEndSub（3）下面一段为用指示灯表示PLC的运行状态PrivateSubTimer5_Timer()Dims1AsStringDims2AsStringDims22Dims3AsStringDims4AsStrings2=01010C300001s22=LRC(s2)s1=:+s2+s22+Chr$(13)+Chr$(10)MSComm1.Output=s1s3=MSComm1.Inputs4=Mid$(s3,8,2)Ifs4=31Thenplc=1'PLC为运行标志Else:Ifs4=30Thenplc=0'PLC为停止标志EndIfIfplc=1ThenLabel2.Caption=PLC正在运行......Shape1.FillColor=RGB(0,255,0)'greenElseLabel2.Caption=PLC已经停止Shape1.FillColor=RGB(255,0,0)'redEndIfEndSub（4）PLC的起动与停止'起动PLCPrivateSubstart_Click()DimstroutAsStringTimer5.Enabled=Falsestr=00050C30FF00'M1072为PLC起动停止标志位。查地址表，M1072为OC30.FF00为置ON,0000为置OFF。'以上都是固定格式，要牢记。LRCC=LRC(str)'计算str的lrc校验码。strout=:+str+LRCC+Chr$(13)+Chr$(10)'欲传送之数据。13为D，10为AMSComm1.Output=stroutTimer5.Enabled=TrueEndSub'停止PLCPrivateSubstop_Click()DimstroutAsStringTimer5.Enabled=Falsestr=00050C300000LRCC=LRC(str)strout=:+str+LRCC+Chr$(13)+Chr$(10)MSComm1.Output=stroutTimer5.Enabled=TrueEndSubY0、Y1的ON/OFF与PLC起动/停止的控制方式相同，指示灯的表示方式也相同。D256，D512数据写入的操作类似，限于篇幅其它代码就不再列出了。5结束语VB语言易于编程使用，为与串行设备的通信提供了很大的方便。台达PLC采用标准的目前广为流行的MODBUS协议，为实现PLC与监控计算机的通信提供了简化的平台。由于台达所有的机电产品都支持MODBUS协议，所以，掌握了VB与PLC通信过程，也就等于掌握了PC与台达所有机电产品的通信。