摘要：本文介紹了VB和PLC通訊的實現(xiàn)過程。該系統(tǒng)以裝有VB的PC機作為上位機，PLC作為下位機。利用VB中的MSComm控件, PLC的自由口模式創(chuàng)建用戶定義的協(xié)議，通過PC/PPI電纜連接PC機和PLC,實現(xiàn)上位機和下位機的串口通訊。并給出了該方法在十字路口交通燈實時監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應用。 關(guān)鍵詞：VB PLC 監(jiān)控系統(tǒng) 交通燈 Abstract: This paper introduces the system of communication between VB and PLC. The system takes PC machine of VB as main-machine, PLC as submitted-machine. The system uses MSComm control components of VB, the free communication port of PLC by user defining protocol, links PC machine and PLC by PC/PPI cable, achieves the serial communication between the main-machine and the submitted-machine. And gives concrete application in the real time testing and controlling system of traffic lights in crossroad. Key words: VB PLC monitor system traffic lights 1. 引言 隨著經(jīng)濟發(fā)展，汽車數(shù)量急劇增加，城市道路日漸擁擠，交通擁塞已成為一個國際性的問題。因此，設(shè)計可靠、安全、便捷的多功能交通燈控制系統(tǒng)有極大的現(xiàn)實必要性。通常情況下，交通信號燈控制的主要缺陷是交通信號燈控制系統(tǒng)缺乏有效的應急措施，導致十字路交通受阻，造成不必要的經(jīng)濟損失。為此，我們考慮設(shè)計十字路口的監(jiān)控系統(tǒng)。以便方便、快速的對交通燈控制。Siemens公司生產(chǎn)的PLC由于價格低、適應工業(yè)現(xiàn)場以及強大聯(lián)網(wǎng)功能特點被廣泛使用?？紤]到這些因素，本系統(tǒng)以PLC作為下位機。上位機可以采用VC++、VB、Delphi等高級語言，由于本系統(tǒng)實現(xiàn)的功能相對簡單，涉及的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理要求不是太高，因此考慮用價格便宜，通訊容易實現(xiàn)的VB作為上位機。 2. 系統(tǒng)構(gòu)成 [align=center] 圖1 系統(tǒng)構(gòu)成[/align] 系統(tǒng)構(gòu)成如圖1 監(jiān)控系統(tǒng)主要由計算機和PLC構(gòu)成。用PC/PPI電纜連接計算機的RS-232口和PLC的RS-485口，作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（使用PC/PPI電纜上的DIP開關(guān)來為電纜配置正確的波特率）。 本系統(tǒng)選用的計算機處理器型號是Pentium （R） 4 CPU; 有40G的硬盤空間；選用Microsoft windows XP 操作系統(tǒng)；有一個COM口。 Siemens 公司提供多種型號的CPU以適應各種應用。本系統(tǒng)選用的是Siemens 公司生產(chǎn)的CPU224型號的S7-200PLC, 它有一個RS-485口， 14個輸入口，10個輸出口，完全可以滿足該系統(tǒng)的要求（該系統(tǒng)需要8個輸出口）。 3. 操作流程及通訊原理 3.1 操作流程 a 在SETP7-Micro/WIN軟件的操作欄中點擊system block 圖標，出現(xiàn)圖2所示的界面。 [align=center] 圖2 配置S7-200CPU[/align] b 為PLC選擇站地址、波特率。 c 在操作欄中點擊communications 圖標，出現(xiàn)圖3所示的界面。 [align=center] 圖3配置S7-200CPU[/align] d 在所示的界面3上點擊右邊欄的“雙擊刷新”按鈕，以便搜尋正確的波特率。 e 將程序下載至PLC。 f 將 PLC處于RUN模式。 g 打開VB界面，點擊菜單的“運行”選項，出現(xiàn)圖4的所示的監(jiān)控界面，在監(jiān)控界面中輸入需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。 h 單擊圖4的監(jiān)控界面上的開始按鈕，通訊開始。 3.2 通訊原理 當程序開始時，初始化VB界面，打開通信端口，當按下VB界面上的開始按鈕時，啟動定時器，用于采集通信數(shù)據(jù)，該定時器每隔0.1s采集一次通信數(shù)據(jù)；同時接收和發(fā)送函數(shù)也已經(jīng)打開，這時可以在VB界面中輸入南北、東西交通燈的運行時間。即在VB中輸入數(shù)據(jù)傳送給PLC。 [align=center] 圖4 監(jiān)控界面[/align] PLC程序開始時，初始化PLC的通訊端口，接收VB發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，PLC判斷是否接收到結(jié)束字符，如果沒有接收到結(jié)束字符，PLC將處于接收狀態(tài)，如果接收到結(jié)束字符，PLC延時0.01s后開始向VB發(fā)送數(shù)據(jù)。如果由于任何其它原因接收完成，啟動一個新的接收。 VB接收PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)“1”或“0”來控制交通燈的“亮”或“滅”，同時控制對應車的“運行”或“停止”。 當沒有按下停止或結(jié)束按鈕時，VB每隔0.1s發(fā)送一次數(shù)據(jù)給PLC, PLC接收到數(shù)據(jù)后，如果滿足發(fā)送條件，就把數(shù)據(jù)發(fā)送給VB。這樣就達到了計算機上的模擬界面來監(jiān)控實際路面交通的運行狀況，如果遇到緊急事件，需要調(diào)整車輛的運行時間，只需要在計算機中輸入需要的時間即可。 3. 4. VB中的MSComm控件簡介 4.1在Windows環(huán)境下，操作系統(tǒng)通過驅(qū)動程序控制各種硬件資源，不允許用戶像在DOS 環(huán)境下那樣直接對串口進行底層操作。為此，Visual Basic 6.0提供了一個串口通訊控件 Miscrosoft Comm Control,簡 稱MSComm 控件。操作員只需設(shè)置和監(jiān)視MSComm控件的屬性和事件，就可以輕而易舉地實現(xiàn)串行通信。 4.2 MSComm控件的屬性 .CommPort: 設(shè)置并返回通信端口號。 .Settings: 以字符串的形式設(shè)置并返回波特率、奇偶校驗位、數(shù)據(jù)位和停止位。其中以字符n、o、e分別表示無校驗、奇校驗和偶校驗。 .PortOpen: 設(shè)置并返回通信端口狀態(tài)。設(shè)置為True時，打開端口；設(shè)置為False時，關(guān)閉端口。 .Input: 從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)，類型為Variant。 .Output: 向發(fā)送緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，類型為字符串或字節(jié)數(shù)組。 .InputMode: 設(shè)置從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的格式，設(shè)為0時為字符串格；設(shè)為1為二進制格式。 .InBufferCount: 設(shè)置和返回接收緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)，設(shè)為0時清空接收緩沖區(qū)。 .OutBufferCount: 設(shè)置和返回發(fā)送緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)，設(shè)為0時清空發(fā)送緩沖區(qū)。 .Inputlen: 設(shè)置和返回Input每次讀出的字節(jié)數(shù),設(shè)為0時讀出接收緩沖區(qū)的全部內(nèi)容。 .Rthreshold: 表示在串口事件OnComm發(fā)生之前，接收緩沖區(qū)接收的最少字節(jié)數(shù)。若設(shè)為0，可以禁止發(fā)生OnComm事件。一般設(shè)為1，即當接收緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)大于等于1時，就會產(chǎn)生接收事件。 CommEvent: 返回相應的Oncomm事件常數(shù)。 4.3 MSComm控件處理接收信息的方式 MSComm控件提供了兩種處理方式： （1）事件驅(qū)動方式：Rthreshold 屬性非0時，收到字符或傳輸線發(fā)生變化時就會產(chǎn)生串口事件OnComm。通過查詢CommEvent屬性可以捕獲并處理這些通信事件。 （2）查詢方式：通過查詢InputBufferCount（接收緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)）屬性值， 處理接收到的信息。 本文采用事件驅(qū)動方式 5. 方案的具體實現(xiàn) 5.1程序設(shè)計 [align=center] 圖5 VB監(jiān)控系統(tǒng)原理[/align] 5.1.1 VB發(fā)送數(shù)據(jù)給PLC MSComm1.Output = Text2.Text & Text3.Text &Text4.Text & Text5.Text & Chr（10） ‘利用MSComm控件向PLC發(fā)送數(shù)據(jù) （文本框內(nèi)分別為控制交通燈南北直行、南北彎行、東西直行、東西彎行的時間） 說明：由于PLC識別從VB發(fā)送過來的ASCII碼，所以這些文本框內(nèi)為經(jīng)過運算的, PLC的識別的ASCII碼。這里用 p = Val（txt1.Text） Text2.Text = Chr（（p - 3） ＊ 10）等語句。 5.1.2 VB接收PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù) Private Sub MSComm1_OnComm（） If MSComm1.CommEvent = comEvReceive Then ‘如果接收到字符 S1 = MSComm1.Input ‘把接收緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)賦值給臨時變量"S1" If （S1 = Chr（&H1B）） And （Len（SCOMS） > 2） Then ‘如果變量"S1"（接收緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)接收到起始字符‘&H1B‘，并且變量"SCOMS"中的字節(jié)數(shù)大于2），則 SCOMS = "" 清空變量"SCOMS"中的數(shù)據(jù) Else ‘否則 If S1 <> Chr（&HD） Then ‘如果變量"S1"沒有接收到結(jié)束字符‘&H0D‘，則 SCOMS = SCOMS&S1 ‘將"S1"中的數(shù)據(jù)累加到"SCOMS"中 Else ‘否則 …… ‘數(shù)據(jù)處理 End sub ‘ 結(jié)束 Text5.text=MSComm1.input xt5.T ‘ text5.Text為存放PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù) End Sub 5.2下位機程序設(shè)計 5.2.1 PLC 接收VB發(fā)過來的數(shù)據(jù) （PLC接收緩沖區(qū)的分配如圖5） RCV VB100, 0 [align=center] 圖6 PLC 的接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)分配[/align] 5.2.2 PLC向VB發(fā)送數(shù)據(jù)（PLC發(fā)送緩沖區(qū)的分配如圖6） MOVB 8, VB400 //設(shè)置發(fā)送字節(jié)個數(shù)為8，發(fā)送緩沖區(qū)為VB400 MOVB 16#1B, VB401 //設(shè)置發(fā)送信息的起始字符為"16#1B" MOVB 16#0D, VB408 //設(shè)置發(fā)送信息的結(jié)束字符為"16#0D"， MOVB ‘1‘, VB402 NOT MOVB ‘0‘, VB402 //若Q0.0有輸出，VB402為"1"，否則為"0" XMT VB400, 0 //在端口0向用戶回送信息，發(fā)送緩沖區(qū)指向VB400 [align=center] 圖7 PLC的發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)分配[/align] 6. 結(jié)論 通過VB實現(xiàn)與PLC通訊。使PLC的工作納入微型計算機的管理之下。經(jīng)試驗驗證，編制的VB程序在Microsoft windows XP系統(tǒng)下和PLC之間通訊運行良好、無誤碼，能有效的解決十字路口交通的運行狀況。