以太網(wǎng)接口的plc上位機通訊系統(tǒng)設計

基于以太網(wǎng)接口的PLC上位機通訊系統(tǒng)引越來越所熟知和重視。在工業(yè)控制領域，利用TCP/IP協(xié)議編程實現(xiàn)下位機的數(shù)據(jù)通訊和70年代中期，Unix引入該協(xié)議后極大的促進了它的發(fā)展，許多公司都推出了基于TCP/IP協(xié)議的軟件包和工業(yè)產(chǎn)品，現(xiàn)在公司的Windows98/2000/XP和基于Windows開發(fā)的VB6.0等都包含了TCP/IP協(xié)議，公司的PLC產(chǎn)品也開發(fā)生產(chǎn)了帶有TCP/IP協(xié)議支持的Ethernet產(chǎn)品，這使的PLC與PC利用該協(xié)議進行網(wǎng)絡互系統(tǒng)概某自動售貨機系統(tǒng)設計中，本地的下位機控制采用公司的FBs系列PLC進行售貨控制，系統(tǒng)組成如圖1所示。人機主態(tài)采用基于TCP/IP協(xié)議的VB6.0編寫，為便于實現(xiàn)售貨的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和交換，VB通過寫操作把數(shù)據(jù)導入Excel中。硬件配置:FBs-CBE-1自動售貨控制功售貨機銷售液態(tài)貨品，每臺主機控32個售貨臺的電磁閥，以體ABCD四種不同量，32電磁閥能同時銷售貨品。考慮到成本，系統(tǒng)采用共用ABCD的方式，在輸出控制上用多點巡回掃描方式，圖2示出PLC巡回掃描電路設計。2PLC并且用時間控制來決定不同類別的出液量。PLC還必須記錄每次銷售貨品的類別和該銷售所發(fā)生所在售貨臺的站號，以便PC實時的統(tǒng)計。PLC以太網(wǎng)服務器架號解出后轉(zhuǎn)為CPUPort1傳送給直接連接之CPU主機或與Port1連接之其它CPU主機。此一轉(zhuǎn)換過程完全為透通(Transparent)CPU主軟體把模塊服務模式(Servermode)，在服務模式下本模塊會等待網(wǎng)絡傳來的訊息，譯碼之后將此訊息傳到串行通訊端口給CPU主機。CPU主機回復的訊息待本模塊接收后會再將其打包置如圖3所示，協(xié)議采用標準通訊協(xié)議。具體項目解釋如下:IPAddress:本模塊的網(wǎng)絡地址SubnetMask:本模塊的子網(wǎng)絡掩碼Operationmode:客戶或服務工作模式選擇Protocol:FatekModBus/TCP通訊協(xié)議選擇，ModBus/TCP僅能使用于Server3PLC5和通5.1通訊協(xié)議和系均可概分為6個數(shù)據(jù)域位，如圖4所示，具體解釋如下。圖4PLC通訊協(xié)議訊息格開頭字符(STX):ASCII碼之開始字符STX，接收方以此判知傳輸數(shù)據(jù)之開頭作類別，例如要求或?qū)懭雴吸c狀態(tài)、填入或緩存器數(shù)據(jù)、強制設定、運轉(zhuǎn)、停止…..偵誤值(CHECKSUM):偵誤值系將前述～ASCII16進制數(shù)值以“縱式余數(shù)查核法”LRC(LongitudinalRedundancyCheck)Byte長度(16進碼值(8位長度)從頭至尾依序相加，但不考慮進位，因此最終結(jié)果仍為8位長度之偵誤值;結(jié)尾字符(ETX):ASCII碼之結(jié)尾字符ETX1603HETX字符后便知該次通訊已結(jié)束。本系統(tǒng)運行界面所需的數(shù)據(jù)是PLCR0-R91016BIT的數(shù)據(jù)，依照協(xié)解釋為:連續(xù)多個緩存器之數(shù)據(jù)。R0-R9的PC命令的ASCII碼寫法為:“STX＋01(站號)＋46(命令碼)＋10(連續(xù)數(shù)據(jù)個數(shù))R00000(數(shù)據(jù)開始地址)＋LRC(偵誤值數(shù)據(jù)累加，舍棄進位的規(guī)則VB的LRC編程如下:PrivateFunctionLrc(Dats)AsStringDimiDimSumSum=Fori=1ToSum=Sum+Asc(Mid(Dats,i,1))NextiIfLen(Hex(Sum+2))=1ThenHex(Sum+2)="0"+Hex(Sum+Lrc=Right(Hex(Sum+2),2)EndFunction5.2VBTCP/IP快，但是TCP/IP協(xié)議的底層編程很復雜，VB6.0提供了基于WindowsSockets網(wǎng)絡編程接可見的控件，它對WinsockAPI進行了封裝，可以不必了解TCP/IP細節(jié)就可以調(diào)用WinsocRemoteHostIP:機器的IP地址;SocketHandle:WinsockAPI的句柄參數(shù);Protocol:設置使用的協(xié)議(TCP或UDP)TCPUDP采用:TCP是一種面向連接的服務，在文件傳輸時會先行建立連接，通過鏈文件傳輸?shù)恼_性;UDP則是一種無連接的服務，它在傳輸文件時不會確保傳輸端的文件能夠正確無誤的傳送到接收端，所以當使用UDP時，通常要自己作接收確認的工作。該系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)比較小，而且多用在本地的局域網(wǎng)內(nèi)，利用UDP協(xié)議無需建立連接占用的資源少，編程簡單的優(yōu)勢，采用UDP協(xié)議向服務器請求資料。VB程序啟動且立即設置WinsockPrivateSubForm_load()Winsock1.Protocol=sckUDPProtocolWinsock1.RemoteHost="68"Winsock1.RemotePort=500EndSubPrivateSubWinsock1.SendData(Chr(2)+EndPrivateSubWinsock1_DataArrival(ByValbytesTotalAsLong)DimInRbufAsStringDimInR(0To9)AsStringWinsock1.GetDataInRbufInRbuf=Mid(Buf,4,44)ForK=0ToInR(K)=Val("&H"+Mid(InRbuf,4*K+1),4))`數(shù)據(jù)處理，R0-9InR(0-9)Text1.Text=InR(0)EndSub在該功能設計中，在VB中了Excel11.0ObjectLibrary，另外配合ExcelVBA(宏)操作快速把數(shù)據(jù)寫Excel，極其方便銷售數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，Excel5所示，VB部分源碼如下:5ExcelSetxlApp=`創(chuàng)建EXCEL應用xlApp.Visible=`設置EXCEL不可SetxlBookxlApp.Workbooks.Open("cSale.xls")`打開EXCELSetxlsheet=`打開EXCEL工作xlsheet.Activate`激活工作表xlsheet.Range("A6:D5000").Value`運行EXCEL中的啟動宏xlsheet.Cells(12InR(0`A類和xlsheet.Cells(13InR(1`B類和xlshee