摘　要：

摘　要：21世紀(jì)以來，隨著工業(yè)自動(dòng)化的飛速發(fā)展，導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)與plc在工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，為了將兩者的各自優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來，計(jì)算機(jī)與PLC相互之間產(chǎn)生了越來越頻繁的通訊。本文將以上位計(jì)算機(jī)與cqml型plc通訊方式來介紹，而且plc所具備的優(yōu)先權(quán)以及計(jì)算機(jī)的通訊設(shè)計(jì)方法和上位計(jì)算機(jī)時(shí)基于v8的通訊程序，在爬壁機(jī)器人的監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)用到了這種通訊方法

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：上位計(jì)算機(jī)　通訊方式　程序設(shè)計(jì)

    上世紀(jì)80年代初，新一代的工業(yè)控制裝置逐漸的發(fā)展了起來，其中接口功能強(qiáng)、適應(yīng)性好、可靠性高以及模塊化結(jié)構(gòu)和直觀、編程簡單的優(yōu)點(diǎn)的PLC在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)和PLC在工業(yè)設(shè)計(jì)中組成控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集、輸出控制以及狀態(tài)判別的工作都是由PLC當(dāng)做下位機(jī)進(jìn)行的。工業(yè)控制器或微計(jì)算機(jī)一般都是作為上位機(jī)來使用的，計(jì)算、狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)分析、打印輸出、信息存儲(chǔ)的功能都是有其上位機(jī)來完成的，實(shí)時(shí)監(jiān)控是控制器的主要作用。這是由PLC和微計(jì)算機(jī)結(jié)合起來的監(jiān)控系統(tǒng)，PLC和微計(jì)算機(jī)兩者之間進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，由于人機(jī)接口功能、低廉的價(jià)格、豐富的應(yīng)用軟件強(qiáng)大的個(gè)人計(jì)算機(jī)被充分利用而組成的控制系統(tǒng)具有高性能價(jià)格比，PLC和微計(jì)算機(jī)之間的應(yīng)用是很廣泛的。

1　上位計(jì)算機(jī)和PLC之間的端口連線

  O M R O N 公司推出了一種模塊化的、小型的CQMI型 PLC，RS -232C是其CPU控制單元本身自帶的接口。用計(jì)算機(jī)與 RS232–C電纜直接連接，專用的通訊模塊可以進(jìn)行不配備。個(gè)人計(jì)算機(jī)和PLC之間的通訊端口接線圖如圖1所示。

2　通訊協(xié)議

  CQML的使用方法分別有兩種通訊方式，一種是PLC啟動(dòng)通訊，具有優(yōu)先權(quán)的方式，還有一種啟動(dòng)通訊的方式是上位機(jī)具有優(yōu)先權(quán)。以“幀”為單位進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸是上位計(jì)算機(jī)和PLC之間進(jìn)行的。發(fā)出一個(gè)幀單元可以在任意的一個(gè)給定時(shí)間下所具有的發(fā)送權(quán)，PLC和上位計(jì)算機(jī)之間輪換發(fā)送權(quán)，條件是每次發(fā)送一幀。接受單元接受發(fā)送單元就表示接受到分界符或結(jié)束符時(shí)的發(fā)送權(quán)。

在響應(yīng)格式和命令中@起始符必須是開始位，區(qū)分不同的節(jié)點(diǎn)是加入通訊用于多節(jié)點(diǎn)的設(shè)定節(jié)點(diǎn)號(hào)，DM6648設(shè)定它的值，而DM6648卻是被包含在“plc設(shè)置”中的。為00.的設(shè)定節(jié)點(diǎn)號(hào)，是由連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)沒有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的。命令代碼是其標(biāo)題碼，讀寫的區(qū)域是其用來標(biāo)明的。比如為WD的標(biāo)題碼是用DM區(qū)來寫的，為RD的區(qū)時(shí)是用DM來讀的。當(dāng)從上位計(jì)算機(jī)中發(fā)出命令時(shí)，命令幀格式如圖 2 所示， P L C 返回響應(yīng)幀格式如圖 3 所示。

3　PLC數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的程序設(shè)計(jì)

  通訊中的上位計(jì)算機(jī)和PLC，PLC具有發(fā)生命令、啟動(dòng)通訊、優(yōu)先權(quán)給計(jì)算機(jī)接受發(fā)過來的命令。上位計(jì)算機(jī)和PLC在通訊時(shí)，設(shè)定傳輸延遲時(shí)間和通訊參數(shù)一定要首先執(zhí)行。停止位、波特率、數(shù)據(jù)長度、奇偶校驗(yàn)、起始位是在數(shù)據(jù)參數(shù)包括中的。PLC具備優(yōu)先權(quán)，改變數(shù)據(jù)時(shí)，CQML是能夠自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)�，�?jì)算機(jī)長時(shí)間的監(jiān)視需要可以減少，簡單化的處理通訊。P L C傳輸以及接收數(shù)據(jù)命令，分別為R X D (-) T X D (-) .圖4中的命令TXD、BXD的梯形圖格。S是為傳輸數(shù)據(jù)的開始字，存儲(chǔ)以及接受數(shù)據(jù)的首地址為D，控制數(shù)據(jù)為C，它的00-03中0或1是表示最左邊的字節(jié)還是最右邊的字節(jié)表示起始字節(jié)，12-15中0和1則是端口為外設(shè)端口還是R232C,傳輸數(shù)據(jù)字節(jié)則用N來表示，BCD碼由4個(gè)組成表示，PLC在傳輸數(shù)據(jù)中，要查看AR0805的標(biāo)志傳輸?shù)臏?zhǔn)備，才可以傳輸數(shù)據(jù)，它為ON。確認(rèn)標(biāo)志為AR0806當(dāng)PLV在接受數(shù)據(jù)時(shí)，ON方可接受數(shù)據(jù)。圖4中RS-232C為PLC所使用的端口、以RS-232C的模式將( D M 0 0 0 0 - D M 0 0 0 9)的20字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)并且存儲(chǔ)在從計(jì)算機(jī)中接收的D M O 3 0 0開始中D M區(qū)例子的梯形圖。PLC在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，程序的接受數(shù)據(jù)應(yīng)該在相應(yīng)的計(jì)算機(jī)中。在執(zhí)行程序中，將PLC的設(shè)定為1000端口的RS-2332的模式以及DM6648為2000的無起始碼，為CR或LF的結(jié)束碼。程序執(zhí)行時(shí)，為ON的AR0805，當(dāng)IR0000變成ON的時(shí)候，傳送的數(shù)據(jù)為20個(gè)字節(jié)，起始字節(jié)為最左邊的。當(dāng)AR0806變成ON的時(shí)候，，AR09的字節(jié)數(shù)為AR09所指定的從CQML緩沖接收器中可以讀出并且存儲(chǔ)到DM0300的內(nèi)存中去。

4　上位計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)

  在上位計(jì)算機(jī)和PLC的通訊過程中，具有啟動(dòng)通訊的優(yōu)先權(quán)PLC，我們一般情況下不采用這一方法，而使用具有優(yōu)先權(quán)的上位機(jī)，啟動(dòng)通訊的發(fā)送命令是由PLC發(fā)送的，PLC具有的通訊方式的自動(dòng)返回響應(yīng)。PLC與計(jì)算機(jī)在通訊時(shí)，首先得初始化處理通訊端口，它的初始化參數(shù)和PLC的參數(shù)相同。在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，最大的數(shù)據(jù)容量為131的單幀字符，所以數(shù)據(jù)傳輸超過131時(shí)，就要分段發(fā)送，分解為多幀，用分界符號(hào)分開。圖5就是表示傳輸數(shù)據(jù)的流程程序圖。此程序的運(yùn)行通過在VB5.0中。而且，具有傳送數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)的PLC，在計(jì)算機(jī)的接受程序都可以使用V8編程，因?yàn)樗c上面的程序在接收部分也是都基本相同的�？梢岳肕 S C o m m 中的控制件ON c o m m來進(jìn)行捕獲通訊事件。這個(gè)程序已經(jīng)被我們運(yùn)行通過。

 5　結(jié)語

　在使用的爬壁機(jī)器人里面的控制系統(tǒng)中，采用的上位計(jì)算機(jī)的連接與O M R O N的CQ M I 型 P L C所組成監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，各個(gè)輸出電機(jī)控制有PLC來完成。PLC通過采集機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程、吸盤真空度和移動(dòng)速度來進(jìn)行整合，最后傳送到上位計(jì)算機(jī)。上位計(jì)算機(jī)如果獲得這些數(shù)據(jù)后，就會(huì)進(jìn)行對(duì)機(jī)器人位姿控制、運(yùn)動(dòng)控制，路徑規(guī)劃，狀態(tài)可視化進(jìn)行運(yùn)算處理，并且對(duì)PLC傳送指令，繼而對(duì)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。