1 引言[1]
plc 作为一种稳定可靠的控制器在工业控制系统得到了广泛的应用[1]。但是由于中小型plc 的人机接口功能不很完善控制工程网版权所有,不能提供给用户一个友好的交互界面,因此妨碍了对现场运行过程的跟踪与监控[2~5]。目前一些通用的组态软件,以其功能强大、界面友好、开发简洁等优点在计算机监控领域已经得到了广泛的应用,但是一般价格比较昂贵[6~7]。visual basic6.0 在开发可视化环境下的监控系统时具有其独特的优势,它本身提供的mscomm控件就是为应用程序提供串口通讯而设计的,它屏蔽了通讯过程中的底层操作,只需设置、监视mscomm控件的属性和事件即可完成对串行口的初始化和数据输入输出[8~10]。西门子s7-200plc由于其体积小,可靠性高,通讯功能强大等特点,在工业控制领域得到广泛的应用。s7-200系列plc的通讯方式主要有三种:ppi方式、profibus-dp方式、freeport(自由口)方式。其中自由口方式是由用户自己定义通讯协议,具有与外围设备通讯方便、自由,易于计算机控制软件的开发等特点,因此使用自由口通讯方式实现plc与上位机通信的控制
本文采用s7-200plc的自由口通讯协议,基于vb6.0开发了一种简单实用且易于功能扩展的监控界面,其中计算机作为上位机,通过mscomm控件建立与下位机plc的通讯,可以实现数字量和模拟量读写、存储及模拟量趋势曲线绘制。
2 通讯原理
在上位机中,通过vb6.0中的mscomm控件完成数据的发送与接收;在下位机中则是通过plc的指令完成数据的发送与接收的。
2.1 通讯初始化设置
由于s7-200plc与计算机的自由口通讯是串行通讯,故通讯前需要通讯双方的串行端口初始化,使双方通讯参数保持一致。
(1) 上位机初始化设置
上位机使用mscomm控件通过串行端口发送和接收数据,因此首先要对mscomm控件进行初始化设置,主要始化设置如下:
mscomm1.commport=1 `设定通讯端口号
mscomm1.portopen=true `通讯端口打开
mscomm1.settings="9600,n,8,1"
mscomm1.inputmode=1
settings:以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验位、数据位和停止位。其中以字符n、o、e 分别代表无校验、奇校验和偶校验。
inputmode:设置从缓冲区读取数据的格式;0为字符串格式(text),1为二进制格式(binary) [15]。
(2) 下位机的初始化设置
为了使下位机与上位机的通讯参数保持一致,可通过对plc的自由端口控制寄存器smb30(端口0)或smb130(端口1)的设置来实现。由于本文中使用的是cpu222是端口0,因此对plc的通讯设置是通过设置smb30来完成的。smb30的设置主要包括奇偶校验位、数据位、波特率、协议选择等参数。本文smb30设置内容如下,奇偶校验为不校验、字符数据位为8位/字符、波特率为9600bit/s、协议选择为自由口协议,故smb30设置为9。由于本文是通过接收字符中断接收数据CONTROL ENGINEERING China版权所有,通过定时中断发送数据,因此需要将两个中断初始化。
plc主要初始化设置:
movb 9, smb30 //将自由口控制存储器设置9
movb 200, smb34 //定时中断时间设置(200ms)
atch int_0, 8 //接收字符中断
atch int_1, 10 //定时中断
eni //中断允许
2.2 通讯方式
图1 数据存储时的界面
(1) 上位机通讯方式
首先将上位机待发送的m个字节依次存储在数组s中www.cechina.cn,每次待接收的数据存储在变量r中。
发送信息时,数组s中第一个元素s(0)存储第一个待发送字节……最后一个元素s(m-1)存储最后一个待发送字节,发送方式为mscomm1.output=s。
接收方式为 r="mscomm1".input。
由于plc中的信息是以byte的形式传输到计算机中,因此上位机需要对接收的数据进行数据处理。由于plc中模拟量传感器数据是以word的形式存储在aiw中,而plc在发送该数据时是按照word对应的两个byte发送控制工程网版权所有,故计算机在后台计算中要将其对应的两个byte转换为word。为了在人机界面中表达数字量(qbCONTROL ENGINEERING China版权所有,ib,mb)的各个状态,需要在计算