基于VB的PLC与计算机间串行通信实现

在工业控制领域中，PLC作为一种稳定可靠的控制器得到广泛的应用。但它也有自身的一些缺点，即数据的计算处理和管理能力较弱，不能给用户提供良好的界面等。而计算机恰好能弥补PLC的不足，它不但有很强的数据处理和管理能力，而且能给用户提供非常美观而又易于操作的界面。将PLC与计算机结合，可使系统达到既能及时地采集、存储数据，又可处理和使用好数据，两者结合的关键是PLC与计算机之间的通信。本文以OMRON公司的CPMI小型PLC为例，详细的讨论了PLC与计算机通信的原理和用VB如何实现PLC与计算机的通信。

　　一、通行原理与方法

　　上位机要能够通过PLC监控下层设备的状态，就要实现上位机与PLC间的通信，一般工业控制中都是采用RS232C实现。上位机首先向PLC 发送查询数据的指令（实际上是查询PLC中端子的状态和dm区的值等），PLC接收了上位的指令后，进行校验（fcs校验码），看其是否正确，如果正确，则向上位机传送数据（包含首尾校验字节）。否则，PLC拒绝向上位机传送数据。上位接收到PLC传送的数据，也要判断正确与否，如果正确，则接收，否则，拒绝接收。

　　由于cpm1a没有提供串行通信口，我们利用其提供的外设端口实现通信。PLC与计算机之间的连接是通过omron提供的专用电缆cqm1-cif01来实现的，其硬件连接图如图1所示。

　　二、 PLC与计算机间的通信规约

　　计算机与PLC间的通信是以“帧”为单位进行的，并且在通信的过程中，计算机具有更高的优先级。首先，计算机向PLC发出命令帧，然后，PLC作出响应，向计算机发送回响应帧。其中命令帧和响应帧的格式如下:

　　（1） 命令帧格式。为了方便计算机和PLC的通讯，cpm1a对在计算机连接通信中交换的命令和响应规定了相应的格式。当计算机发送一个命令时，命令数据主准备格式如图2所示。

　　其中@放在首位，表示以@开始，设备号为上位机识别所连接的PLC的设备号。识别码为命令代码，用来设置用户希望上位机完成的操作，fcs为帧检验代码，一旦通信出错，通过计算fcs可以及时发现。结束符为“＊”和cr回车符，表示命令结束。

　　（2） 响应帧格式。由PLC发出的对应于命令格式的响应帧格式如图3所示。

　　其中，异常码可以确定计算机发送的命令是否正确执行。其它的与正文中的含义相同。正文仅在有读出数据时有返回。

　　三、 通信程序的设计

　　为了充分利用计算机数据处理的强大功能，我们可以采用计算机有优先权的方式，在计算机上编写程序来实现计算机与PLC的通信， 计算机向 PLC发出命令发起通信，PLC自动返回响应。本文中采用vb来编写计算机与PLC间的通讯程序。在vb中提供了通信控件—应用通信控件（mscomm），实现通过串行端口传送和接受的功能。

　　下面介绍mscomm控件的属性:

　　＊commport:设定通信连接端口代号，程序必须指定所要使用的串行端口号，windows系统使用所设定的端口与外界通信。

　　＊portopen:设定通信口状态，若为真，通信端口打开，否则关闭。

　　＊settings:设定通信口参数，其格式是BBbb,p,d,s，其中bbbb为通信速率（波特率），p为通信检查方式（奇偶校验）， d 为数据位数，s为停止位数，其设定应与PLC的设定一致。