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欧姆龙PLC与上位机通信实现振动磨的变频控制

2014/11/4    来源:OFweek工控网        
关键字:PLC  上位机  变频控制  
在本项目中,上位机选用计算机, 下位机选用日本Omron公司的CP1H系列XA40DR-A可编程序控制器。在计算机外设中,RS-232串口因为其组成方式简单,编程控制方便而成为应用最为广泛的I/O通道之一。

1.引 言

  当今,在自动化的工业生产中,变频控制往往与计算机远程控制相联系在一起,从而实现电机的远程变频控制。可编程序控制器系统不仅可作为单一的机电控制设备,而且作为通用的自动控制设备,也被大量地用于过程工业的自动控制。欧姆龙最新推出的可编程控制器SYSMAC CP1H,具有“高度扩张性”的端子台型一体化。与以往产品CPM2A 40 点输入输出型为相同尺寸,但处理速度可达到约10倍的性能。本课题通过控制机(即为PLC)设定比例运行参数,然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的指令,使变频调速器带动振动磨电机按输入的速度和时间运转。基于OMRON PLC的链接通信(有通信协议),我们采用功能强大的Visual C++6.0语言来实现这种小型集散控制系统的上、下位机的通信和友好的监控界面,实现了上位机与PLC间的通信。

2.通讯软件的设计

  在本项目中,上位机选用计算机, 下位机选用日本Omron公司的CP1H系列XA40DR-A可编程序控制器。在计算机外设中,RS-232串口因为其组成方式简单,编程控制方便而成为应用最为广泛的I/O通道之一。32 位下串口通信程序通常采用两种方法实现:一是利用ActiveX控件; 二是使用API通信函数。使用ActiveX控件, 程序实现非常简单, 结构清晰,缺点是欠灵活; 使用API通信函数的优缺点则基本上相反。VC++6.0的MSComm是Microsoft 公司提供的简化Windows 下串行通信编程的ActiveX控件,它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法,笔者采用了这种方法。其端口接线见附图。

其端口接线见

  2.1 上位机与PLC的通讯协议

  HOST Link系统使用HOST Link 通信协议进行通信,上位机具有传送优先权,总是首先发出命令并启动通信,HOST Link 通信单元收到命令交由PLC执行,然后将执行结果返回上位机,两者以帧为单位轮流交换数据。

  2.2 上位机的PLC链接通讯

  通信时一组传送的数据称为块,它是命令或响应的单位,从上位机发送到HOSTLink 单元的数据称为命令块,相应的,从HOSTLink单元发送到上位机的数据称为响应块。多点通信时,单帧发送的最大数据块为131 个字符,因此当一个数据块含有132 个或更多字符时,要分成两帧或多帧进行发送。多帧发送时中间帧的格式为:正文、FCS、分界符。起始帧、中间帧的长度为131 ,结束帧的长度最多为131 个字符。

  Omron系列的PLC 通过RS232 口与主机通信有两种方式,第一种是由上位机向PLC 发送初始命令,第二种是由PLC 向上位机发送初始命令。在监测系统中一般采用第一种方式。有关通信协议如下所述:

  2.2.1上位机→PLC 的命令格式

  其中:

  (1)@为起始标志符;

  (2)N2 、N1 为PLC 节点标志码,由两位十进制数表示,它们用来指定与上位机通信的PLC。而PLC 自己的通信节点码可由它的DM6648 和DM6653 来设置;

  (3)CMD2 、CMD1 为两字节命令码;

  (4)MT 为命令内容,用来设置具体的命令参数;

  (5)V2、V1 为两字节的帧校验码,它是从开始符“@”到MT码结束的所有字符的ASCII 码按位异或的结果; 帧校验和是一个转换成2 个ASCII 字符的8 位数据。它把帧中每一个字符顺序地进行异或操作而得到的结果,即把帧的第一个字符到正文结束的所有字符转换成二进制形式的ASCII 码后,逐个异或而得到的[4]。当发送命令时,将其加在命令格式中,作为帧的一部分发送到接收端。当接收数据时,按上述步骤重新计算FCS ,当计算结果与数据块中所带的FCS 相同时,说明传输无误,否则,说明接收到的数据不正确。

  (6)“*”和“CR”两字符表示命令结束。

  例如,@00WD00060500表示写一个数500到节点为0的PLC的DM0006中。

   2.2.2 PLC→上位机的响应格式

PLC→上位机的响应格式

  
  其中S2 、S1 为命令结束状态码,如00 表示正常结束,01 表示RUN 模态下PLC 无法完成上位机命令,其余符号代码意义同上。实现上位机与HOST Link 通信单元的通信只需编写上位机程序,因为HOST Link 通信单元自身带有通信程序,上位机下发命令,地址相符的PLC 自动上传响应帧,所以这一部分程序不需要客户编写,但是,编写上位机的通信程序时,通信参数的设置必须保证与PLC 的通信参数一致性。

责任编辑:陈浩
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