1 前言 可編程控制器（plc）是集計算機技術、自動控制技術、通信技術為一體的新型自動控制裝置。由于體積小、可靠性高以及組態(tài)靈活等優(yōu)點，plc在工業(yè)控制領域得到了廣泛的應用。在plc組成的自動測量和控制系統(tǒng)中，一般采用主從式控制結構，由plc向計算機發(fā)送數(shù)據(jù),計算機處理數(shù)據(jù)后根據(jù)具體情況向plc發(fā)出相應的指令,控制plc的運行。plc作為下位機，完成數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)判別、輸出控制等任務，上位機（微型計算機、工業(yè)控制機）完成采集數(shù)據(jù)信息的存儲、分析處理、狀態(tài)顯示以及打印輸出等任務，以實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時監(jiān)控。目前市場上常用的人機界面或監(jiān)控組態(tài)軟件價格昂貴且由國外公司壟斷, 對于小型企業(yè)的單機系統(tǒng)來說，許多功能并不實用，同時組態(tài)軟件的本身也還存在不足之處，不能滿足一些特殊要求。因此，目前仍然需要技術人員根據(jù)實際情況開發(fā)小型經(jīng)濟適用的軟件。筆者針對比較簡單的控制系統(tǒng)，利用vc＋＋6.0設計了一個通信程序,實現(xiàn)了windows環(huán)境下上位計算機對多臺plc的靈活監(jiān)控。 2 通信類型 日本三菱公司是國際著名的工廠自動化設備制造商，其工業(yè)可編程控制器在國內(nèi)市場占有相當大的份額。本項目選用三菱fx2n-48mr型plc，fx系列plc支持以下5種通信類型: （1） plc的n:n通信方式; （2） plc雙機并聯(lián)通信方式; （3） plc與計算機專有協(xié)議通信方式; （4） plc與計算機無協(xié)議通信方式（使用rs指令或fx2n-232if特殊功能塊）; （5） 自由端口設計方式（需要特殊通信模塊，使用較少）。 各種通信類型的具體特性列于表1。本系統(tǒng)采用專有協(xié)議通信方式，以pc機為主站，通過fx-485pc-if及fx2n-485bd與多臺plc從站連接（最多16臺），每臺plc被賦予唯一的站號用以標志身份，上位機通過rs-485通信總線對plc進行控制。 3 通信協(xié)議 fx2n系列plc通信采用異步格式，較常用的數(shù)據(jù)幀由1位起始位、7位數(shù)據(jù)位、1位停止位及1位校驗位組成，波特率為9600bps。傳輸數(shù)據(jù)以字節(jié)為單位，分為高4位和低4位，每4位轉化為1個ascii字符發(fā)送。以上位機從plc讀取數(shù)據(jù)為例。 計算機方發(fā)送數(shù)據(jù)幀格式如表2所示： enq是請求通信標志;station no.代表plc站號，設定范圍00h－0fh;pc no. 是plc的cpu代號，fx系列為ffh;command是操作命令碼，具體內(nèi)容列于表3;message wait time表示從命令發(fā)出到plc回應之間的等待時間，允許值從0-150ms，設定為00h-0fh;character area a為傳送字符串，包括位元件或字元件的首地址和單元字節(jié)個數(shù); sum check code是和校驗碼，分為高4位和低4位。 plc應答格式如表4所示。 stx是幀開始字符;character area b為傳送數(shù)據(jù)，fx系列plc一次最多可以傳送64比特即40h數(shù)據(jù);etx為幀結束字符;其余含義同上。 本程序的主要功能為，每隔一定時間（由用戶通過界面設定）按站號順序批量讀取plc中位元件y000-y017的狀態(tài)，將數(shù)據(jù)存放入數(shù)據(jù)庫plc表中。 總共有2臺plc，對于站號為i 的plc，命令格式如表5所示。 4 軟件編程 軟件設計選用visualc++6.0作為開發(fā)平臺，利用其提供的mscomm控件，可以方便地實現(xiàn)plc與上位機的串行通信。該通信控件提供了使用rs232開發(fā)串行通信軟件的細則，使用事件驅動或查詢方式來解決開發(fā)通信軟件中遇到的問題。該控件有27個屬性，主要的屬性如表6所示。 首先將mscomm控件加入工程，同時安裝1個系統(tǒng)定時器。通信控件m_mycom用于訪問串口、發(fā)送和接收數(shù)據(jù);系統(tǒng)定時器用于控制每隔一定時間間由上位機向plc發(fā)送命令。通信程序部分代碼如下: // 首先初始化通信端口 bool cplccommdlg::oninitdialog（） ｛…… m_mycom.setcommport（1）; file://選擇com1 m_mycom.setinbuffersize（1024）; file://設置輸入緩沖區(qū)的大小 m_mycom.setoutbuffersize（512）; file://設置輸出緩沖區(qū)的大小 m_mycom.setinputmode（1）;//設置數(shù)據(jù)獲取方式 m_mycom.setsettings（"9600,e,7,1"）;//設置通信參數(shù) m_mycom.setinputlen（0）; file://設置讀取方式 if（!m_mycom.getportopen（） ）; m_mycom.setportopen （true）; file://打開串口 stationno=0x30; if（settimer（1,m_usertime,null）==0） afxmessagebox（"error setting,please check it!"） ｝ file://消息處理函數(shù)ontimer void cplccommdlg::ontimer（uint nidevent） ｛ byte receivedata[1024]; byte senddata[]=｛｀0x05｀,｀0｀,｀i｀,｀f｀,｀f｀,｀w｀,｀r｀,｀a｀,｀y｀,｀0｀,｀0｀,｀0｀,｀0｀, ｀0｀,｀1｀,｀sumh｀,｀suml｀｝; if（stationno<0x31） stationno++; else stationno=0x30; senddata[3]= stationno; sumcheck（senddata,17） cbytearray array; array.removeall（）; array.setsize（17）; for（int k=0;k<17;k++） ｛ array.setat（k,senddata[k]）; ｝ m_mycom.setoutput（colevariant（array））;//發(fā)送命令 ……//數(shù)據(jù)接收處理及加入數(shù)據(jù)庫操作 ｝ file://和校驗函數(shù)sumcheck void cplccommdlg::sumcheck（byte temp[],int n） ｛ int i; byte sum=0x00,sumh=0xf0,suml=0x0f; for（i=1;i<=n-3;i++） sum+=temp[i]; suml= suml∑ sumh= sumh∑ sumh= sumh>>4; temp[n-1]= suml; temp[n-2]= sumh; ｝ 5 結論 串行通信是目前計算機與其他設備之間重要的通信手段之一，本程序作為小型監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，實現(xiàn)了上位機對多臺plc的實時監(jiān)控，傳送數(shù)據(jù)準確，程序運行穩(wěn)定。整個控制系統(tǒng)方便可靠，同時又節(jié)省了大筆投資，具有相當大的實用性。