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1、计算机与PLC通信中的数据处理 摘要：随着现代网络通信的发展，计算机与PLC的联网协调工作模式是一种趋势，PLC的网络化和强通信实力也促进了这一发展。本文介绍了计算机与PLC之间通信采纳的通信方式，以及数据通信过程中所采纳的文本方式和二进制方式。 关键词：计算机；PLC；数据处理 中图分类号：TP36 文献标识码：A 文章编号：1017-95101 22-0000-02 1 引言 PLC是生产中自动化限制仪器设备的器件，它内置可编程可复写的存储器，通过PLC特有的编程语言对器件进行限制，通过程序可以实现逻辑运算、算术、定时、依次限制等嵌入式器件常用的功能，再运用输入输出接口连接须要限制的自动化
2、设备，就可以实现工业生产的自动化限制。PLC具有体积小，运用便利，编程简洁，性能价格比高等优点，但是PLC也有着嵌入式设备普遍的局限性，那就是器件的存储空间有限、芯片的逻辑和数据处理实力较弱、无可视化的界面等等，这些缺陷都制约着PLC性能的发挥，往往不能满意生产设备高度自动化的需求。计算机与PLC的联合限制就可以很好的解决这些缺陷，使PLC自动化限制的性能完全发挥到工业生产中。计算机与PLC通信的工作原理是将PLC采集的部分数据，通过通信的方式发送给计算机，利用计算机强大的数据处理实力将处理好的数据传回给PLC，实现高度自动化限制，同时计算机可连接显示器，可以将实时数据显示出来，有利于人机交互
3、。 2 可编程限制器PLC PLC在硬件结构上可以将其当成微型计算机，由电源、CPU、输入输出电路、功能模块、通信模块和存储器这最基本的六大类组件组成。另外PLC还有其他模块，如编程设备，编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不行缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所限制的系统的工作状况，但它不干脆参加现场限制运行。大中型的标准PLC器件都支持国际通信标准，支持多种通信总线和标准通信协议。PLC就可以通过通信接口与PLC专有的通信网络相连接，实现与计算机的数据交互。PLC通信网络的构建可以通过网络接口连接大型DCS作为DCS的子网，也可以运用PLC厂商供应的该型号专有
4、的PLC网络，还可以运用PC与多台PLC器件组成简易的可编程逻辑器件网络。 3 数据处理前期计算机与PLC通信方式分析及串口实现 3.1 计算机与PLC通信方式分析 计算机与PLC之间通信与一般的数字通信方式相同，采纳串行通信。串行通信方式只需占用一条通路，大大降低成本。而并行通信虽然传输速度快，但传输线数目多，成本较高，故计算机与PLC的通信不采纳此方式。计算机与PLC之间通信都采纳的两点间直通方式，不涉及到网通信的问题。两点间干脆通信又可分为单工、半双工和全双工三种通信形式你。计算机与PLC之间为双向通信，所以采纳的是半双工通信及全双工通信。串行通信接口标准主要有RS232C串行接口标准和
5、RS422与RS485串行接口标准，RS232C串行接口标准采纳的全双工模式，采纳负逻辑，这样在线路上传送的电平有更强的抗干扰实力；RS422与RS485串行接口标准分别采纳的是全双工和半双工，数据信号采纳差分传输方式，也称为平衡传输。计算机与PLC的数据通信，计算机的串口采纳的是RS232协议，而PLC的串口采纳RS485的协议。 3.2 西门子S7-200 PLC与计算机串口通信实现 PLC与计算机串口通信的实现关系到数据传输过程是否能够按要求实现，下面笔者将以西门子S7-200PLC为例，分析详细的PLC与计算机串口通信的实现。 西门子S7-200PLC能够广泛运用于多种工业生产之中是因
6、为其支持多种通信协议，它内置的S7-200CPU可以支持多种通用协议和专用协议。不同的协议在不同的网络层次中发挥着不同的作用，以保证PLC与计算机之间的顺当通信。通用协议一般在高层子网中采纳，公司专用协议一般用于底层和中层子网中，其他专用协议用于特地的通信接口。西门子S7-200PLC通用协议采纳ethernet协议，底层采纳公司专用协议保证过程数据和限制吩咐传输的时效性。西门子S7-200PLC在其他专有的通信接口中都有专用的协议对应，例如点到点接口的PPI协议、多点接口的MPI协议、PROFIBUS协议、USS协议、自由通信协议等等。其中特殊值得一提的是自由通信协议，利用该协议就可以实现运
7、行中与其他协议的共同操作，使得限制系统更加便利、敏捷。在计算机端，PLC程序和计算机通信程序都可以在windows平台环境下编写。PLC程序采纳西门子供应的编程工具STEP7-Micro/WIN32，它特别适用于S7-200PLC的开发，可以很便利的与PLC连接进行调试。计算机通信程序采纳微软公司发布的VB语言，VB程序拥有友好的图形界面并可设置多个通信参数，轻松实现串口通信。 4 计算机与PLC 通信中的数据分析与处理 计算机与PLC之间的通信是基于数字通信方式，数字通信码即是由计算机最基本的二进制编码方式实现，将“0”和“1”两个字符按程序制定的编码方式在计算机与PLC之间传输。这些“0”
8、“1”表示的字符，包括数字、英文字母、符号及中文。串行数据传输，若运用8位代表一个字节，ASCII 码小于127的大多数为可见字符，其他均属不行见字符。而在VB 串行通信控件在传输数据时，默认为传输文本，因此，在接收到80H以上数据，会自动和下一字节组成一个汉字，这与实际要求明显不符，因为以字节为单位监视输入输出口，数据当然会在00H-0FFH之间，此时，若显示为汉字，则完全错误。当以文本模式存取数据时，这种方式从数据缓冲区中取回的是字符串，假如数据的ASCII码均在0-127时，则可采纳这种方式；当以二进制方式取回数据，这种以二进制方式从数据缓冲区取回的数据是二进制数据。假如不能确定传输数据
9、的ASCII 码值，则宜采纳这种方式，否则在数据中出现限制符或ASCII码值大于127的字节时，就不能正常通信。 在数字通信数据的传输过程中，往往会受到工业生产中其他干扰源的干扰，给通信数据叠加上了许多干扰信号，这些干扰信号并不是我们想要得到的，假如运用原有程序对叠加了干扰信号的数字信号进行处理就会导致通信错误，计算机就不能给PLC返回正确的操作信号，严峻时可干脆致使工业生产停滞。所以不论是计算机方还是PLC方，当作为接收方时就须要对传输过来的数据进行检验码校验，确认数据无误才能运用，如数据有误可对其进行订正。常有的检测码有奇偶校验码，奇偶校验码是一种通过增加冗余位使得码字中1的个数恒为奇数或
10、偶数的编码方法，在实际运用时又可分为垂直奇偶校验、水平奇偶校验和水平垂直奇偶校验等几种，其中水平垂直奇偶校验可用来订正部分差错。 上述内容介绍了串行通信接收中的ASCII码限制和数据校验方式，下面将阐述数据通信的发送端和接收端的完整通信流程。 数据发送端在数据发送之前，须要对数据进行编码转换，将汉字、英文字母这些双字节和单字节字符都统一转换成字节型数据再发送出去。详细的软件程序流程为先引用通信控件声明字节数组，将须要发送的数据填入到字节数组中，最终为字节数组名称填入output属性，通过通信接口传输完成发送数据。 数据接收端先将接收的缓冲区数据存入字节数组中，再依据程序须要从数组中读取数据，进
11、行自动化限制或者显示数据。详细的软件程序流程第一步与发送端相同，引用通信控件声明字节数组，将接收的数据写入新声明的字节数组中，给字节数组名称填入input属性，当程序须要调用数据时以Lbound和Ubound方法取的数据范围，再解析取到的字节型数据即可。 5 结束语 计算机与PLC通信对于实现远程监控，数据采集与计量，数据分析，过程限制等有重要作用，采纳串口通信的方式以及文中表述的许多细微环节的选择，通信过程中的数据检错，区分并合理的联合利用文本方式传输和二进制方式传输，使得计算机和PLC干脆高效的进行通信。 参考文献： 1刘广，邢建春，王平.计算机与PLC通信中的数据处理J.工业限制计算机，2003，16，2. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页