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摘要本文以三菱可编程控制器FX2N系列为例的PLC与上拉机的通信实现,提出了一种价格低、体积小的接口方案,讨论了其硬件和软件的设计思想,该接口装置与控制室和实验室环境下运行可靠。

关键词上位机,通信,接口,PLC

PLC作为一种高性能的控制装置,在分布式系统中得到了越来越广泛的应用。在这种控制方式中,上位监控机系统是其中重要的组成部分。PLC可以多种方式如直接采用现有的组态监控软件与上位监迭机通信,但针对小规模的控制系统,找到一种高性能价格比的通信方法,具有积极的实际意义。本文就日本三菱公司生产的FX2N可编程控制器与PC机通信方式的实现,从软、硬件两个方面来说明这个问题。

1.上位机与PLC通讯的原理

在利用外部设备与可编程控制器之间进行通讯前,必须首先规定一些参数,如数据长度,奇偶校验、停止位以及波特率等,即通讯格式。通讯格式是通过一个四位的16进制数而设定,这里设定为H6880,其含义是数据长度为7位,终结符为7位,奇偶校验为无,控制线为RS232接口,停止位为1位,和校验为自动添加,波特率为9600BPS,协议为专用协议,标题无,传输控制协议为协议格式1。通讯格式是在PLC中首先将其设置好的。其中协议格式的通讯格式依次规定了控制代码、站号、PC号、命令、消息等待以及和校验代码等。在FX系列可编

PLC是怎么操作的?

上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机,一般是PC,屏幕上显示各种信号变化(液压,水位,温度等)。

下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机,一般是PLC/单片机之类的。上位机发出的命令首先给下位机,下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据(一般为模拟量),转换成数字信号反馈给上位机。

简言之如此,实际情况千差万别,但万变不离其宗:上下位机都需要编程,都有专门的开发系统。

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上位的与下位机的大部分是以通讯的形式实现动作的,执行的大部分为下位机(或工控主板)

通讯方式大体有以下几种:

1,232串行通讯(最早的,也较老式,不算简单,速度慢大部分还是9200b的速度少疗分是19200)

2,422串行通讯(较多做为与显示终端通讯也可做工控机的)

3,RS485串行通讯

4,TCP/IP

5,PROFIBUS-DP通讯

6,USB

7,motobus

等,当然可以自己编写驱动类的接口协议控制上位机和下位机的通讯。

动作的执行者大体为下位机(或工控IO板),还是驱动电子管或继电器来动作的。

当然还有其它功能板卡及模块协助。

PLC操作方法如下:

1.深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a .被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b.控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统,还可将控制任务分成几个独立部分,这种可化繁为简,有利于编程和调试。

2.确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC控制系统的功能要求,确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

3.选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备,统计所需的输入信号和输出信号的点数,选择合适的 PLC 类型,包括机型的选择、容量的选择、 I/O模块的选择、电源模块的选择等。

4.分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点,编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC程序设计,同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

5.设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先要十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的实践经验。

6.将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC

时,需要先将梯形图转换成指令助记符,以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时,可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC中去。

7.进行软件测试

程序输入 PLC 后,应先进行测试工作。因为在程序设计过程中,难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC连接到现场设备上去之前,必需进行软件测试,以排除程序中的错误,同时也为整体调试打好基础,缩短整体调试的周期。

8.应用系统整体调试

在 PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后,就可以进行整个系统的联机调试,如果控制系统是由几个部分组成,则应先作局部调试,然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多,则可先进行分段调试,然后再连接起来总调。调试中发现的问题,要逐一排除,直至调试成功。

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