PLC与工控机的串口通信设计.docx
- 文档编号:3082699
- 上传时间:2022-11-17
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:314.35KB
PLC与工控机的串口通信设计.docx
《PLC与工控机的串口通信设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PLC与工控机的串口通信设计.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
PLC与工控机的串口通信设计
PLC与工控机的串口通信设计
摘要
随着计算机技术,自动控制技术及网络技术的迅速发展,在工业领域中对控制系统的要求逐渐增高。
在众多的工业控制系统中,分布式控制系统应用最为广泛。
在分布式控制系统中,PLC作为现场控制设备,被用于数据采集与控制。
而PLC又由工业控制计算机进行编程从而实现两者的数据交换。
PLC与工控机的结合,提供了一种可靠、经济和开发周期短的分布式控制系统构建方案。
本文主要以PLC作为硬件基础,结合工控机编程软件实现两者间的串口通信。
串口通信的实现是工业控制系统的关键,它作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式,在工业现场得到了越来越多的应用。
本文中使用的是三菱PLC与工控机进行通信。
通过了解PLC的基本结构、工作原理、功能及特点、内部运作方式和扫描周期,以及三菱PLC的工作模式与网络通信结构,确定PLC与工控机的连接通过标准RS-232通信电缆实现。
PLC与工控机利用标准RS-232通信电缆连接后,首先要设置上下位机的通信格式,具体为数据长度、奇偶校验、停止位、波特率、标题、终结符、控制线、和校验、协议等内容的设置;继而还要设置通信控制协议格式。
最后由工控机软件进行编程,编程软件由VC++6.0实现,在软件平台内采用通信空间MSComm空间进行工控机与PLC的通信。
将PLC与工控机连接后进行了通信验证,可以证明该程序可以实现PLC与工控机的串口通信。
关键词:
PLC、工控机、串口通信、VC++6.0
Abstract
Withtherapiddevelopmentofthecomputertechnology,theautomatic
controltechnologyandthenetworkcommunication,thedemandpresentedbythe
industryandminingenterprisetothecontrolsystemishigherandhigher.Inthemultitudinousindustrialcontrolsystem,thedistributedcontrolsystem’sapplicationismostwidespread.Inthedistributedcontrolsystem,theyusuallyselectPLC
asthecontroldevice,usinginthedataacquisitionandcontrol.Bytheindustrialcontrolcomputer,PLCcanbeprogrammedtorealizethedataexchange.ThecombinationofPLCandindustrialcontrollingprovidesareliable,economicandshortdevelopmentcycletobuilddistributedcontrolsystem.BasedonthehardwareofthePLC,thepapecombinedwithsoftwaretorealizetheserialcommunicationbetweenindustrialcontrolprogramming.
Theimplementationofserialcommunicationisthekeytotheindustrialcontrolsystem,asaflexible,convenientandreliablewayofdatatransmission,isbecomingmoreandmorepopularintheindustrialfieldofapplication.ThepaperuseamitsubishiPLCandindustrialcomputertorealizethecommunicate.Throughunderstandingthebasicstructure,workingprinciple,functionsandcharacteristics,internaloperationandscancycleofPLC.AndtheoperationmodeoftheMitsubishiPLCandnetworkcommunicationstructure,determinethePLCandindustrialPCconnectedviaastandardRS-232communicationcables.
PLCandindustrialPCusingastandardRS-232communicationcableconnection,thefirsttosetuptheupperandlowerpositionmachinecommunicationformat,specifictothedatalength,baudrate,parity,stopbits,andtitle,terminator,thelineofcontrol,andcalibration,agreement,etc.Setofcontent;thensetthecommunicationcontrolprotocolformat.Finallyconductedbytheindustrialcomputersoftwareprogramming,theprogrammingsoftwarebyVC++6.0torealize,inthesoftwareplatformUSESthecommunicationspaceMSCommspacecarriesontheindustrialPCandPLCcommunications.AfterconnectthePLCandindustrialcontrolcommunicationverification,toprovetheprogramcanrealizeserialcommunicationofPLCandindustrialcontrol.
Keyword:
PLC,industrialcontrolcomputer,serialportcommunication,VC++6.0
第1章绪论
1.1课题研究背景及意义
随着现代工业向大型化、集成化方向的发展,在复杂的工业过程控制中,使用多微机系统有效地实现多任务分配与管理[1]。
这种多微机系统就是由PC机、PLC或是单片机组成,在各微机间可以实现远或是近距离的通信[2,3]。
同时计算机软件、硬件及多媒体技术的飞速发展大大增强了系统与人机间联系的灵活性。
现在使用较多的是分布式控制系统,又称为离散系统,这种系统在结构上的分散,即将计算机分布到车间或装置一级,不仅使系统危险离散,消散了全局性的故障节点,增强了系统的可靠性,而且可以方便灵活地实现各种新型控制规律。
目前很多分布式控制系统中常选PLC作为现场级的控制设备,用于数据采集和控制,PCI及其网络架构是构成CIMS系统的基础,被称为现代工业自动化的三大支柱(PLC,数控技术,工业机器人)之一,由于其使用简单、功能强大、可靠性高,目前已广泛应用于现代工业的各个领域[3];而在操作管理级上采用工业控制计算机(ICP),并利用工控组态软件对工业流程及控制参数的监控界面进行编程,从而实现生产状况监控和设备管理等功能,这就要求IPC具有数据采集、数据处理以及控制信号的产生与传输的能力。
因此在PCI与工控机之间进行数据的通信。
PCI与工控机的结合,提供了一种可靠、经济和开发周期短的分布式控制系统构建方案。
可编程序控制器(PLC)是近年来发展极为迅速,应用广泛,以微处理器为核心[4],集微型计算机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。
其中三菱工控产品在工控领域应用市场中有较高的占有率。
在集成过程控制中,关键是解决系统中各种设备的通信问题。
目前市场上的工控产品众多,普遍存在能否兼容的问题。
有些工控产品,开发商处于对市场垄断的目的,一些产品资料不对外公开,必须购买其产品与服务,这就给控制系统的自主集成造成了很大的障碍;而市面上叫成熟的工艺组态软件虽然内部集成了设备的驱动程序,但是价格昂贵,适性也不完美,这就需要开发人员根据实际进行改进。
因此本课题为了降低集成控制系统的成本,要对可编程序控制器网络控制系统中PCI与工控机的通信进行研究。
串口通讯作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式,在工业现场得到了越来越多的应用。
根据具体需要,可以选择RS232通讯或RS485通讯。
本课题使用GXDeveloper作为编程软件[5]。
GXDeveloper是三菱PLC的编程软件,适用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可编程控制器。
支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言程序设计,网络参数设定,可进行程序的线上更改、监控及调试,具有异地读写PLC程序功能。
1.2国内外发展现状
1.2.1PCI国内外发展现状
PLC即可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController),是针对工业自动化控制领域开发设计的、适用于工业现场的、以现代微处理器技术为核心的控制器。
PLC的控制功能可以根据使用者所编辑的软件的不同而不同,可实现多种功能。
PLC源于继电控制装置,但它不像继电器控制系统那样通过电路的硬件实现控制,而主要靠运行存储于PLC存储器内的程序进行信息交换,来实现控制[6]。
早期的PLC主要用来代替工业控制中由继电器、数字电路等组成的逻辑控制电路,但是随着微电脑技术应用范围的不继扩展,PLC的功能已经远远超过了逻辑控制的范围,已经具备了运动控制、定时控制、计数控制、步进控制、数据处理、模数和数模转换以及通信联网等诸多功能。
同时,PLC具有体积小、功能强、灵活通用及维护方便等一系列优点。
特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力,倍受用户的青睐。
使其在冶金、化工、交通、电力等领域获得了非常广泛的应用,被称为现代工业技术的三大支柱之一。
长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。
同时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。
目前,全世界PLC生产厂家约200家,生产300多种产品。
国内PLC市场仍以国外产品为主,如Siemens、Medico、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。
经过多年的发展,国内PLC生产厂家约有三十家,但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品,可以说PLC在我国尚未形成制造产业化。
在PLC应用方面,我国是很活跃的,应用的行业也很广。
今后微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。
在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。
但在最近几年,微型PLC(小于32I/O)已经出现,价格只有几百欧元。
随着软PLC(SoftPLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。
当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PLC 工控机 串口 通信 设计