基于 VB 的台达 PLC 与监控计算机的串行通信实现
Implementation of Serial Communication Between Monitoring Computer
and Delta PLC Based on Visual Basic
中达电通上海机电 PLC 产品处 王乃全
Wang Naiquan
摘 要:PLC 直接与现场控制层的检测仪器仪表设备连接,是底层控制网络的组成部分,是工厂自动化系
统的基石,因此实现与监控层计算机的通信对系统的优化运行有重要意义。文章基于 VB 讨论台达 DVP
PLC 与监控计算机的通信问题。
关键词:VB 通信协议 可编程控制器
Abstract: The PLC is a composing part of Infranet, it links to the measuring instrument and device in field
control layer directly, and is the footstone of factory automation system. Therefore it is very important to realize
the communication between PLC and monitoring layer computer for optimization of syste running. The paper
discussed the related communication problems between Delta DVP PLC and monitoring computer based on
Visual Basic.
Key Words: Visual Basic Communication protocal Programable logic controller
[中图分类号] TP273 [文献标识码] B 文章编号
1 引 言
现场设备层中的设备种类繁多,有传感器、启动器、驱动器、I/O 部件、变送器、阀门等等,当然也包括
现场检测仪器仪表设备。PLC 是现场设备控制层不可缺少的部分,已经非常普及,如何简便地实现与 PLC
的交互已经成为众多厂商新的竞争战场。由此产生了人机界面等软件产品,这些产品的出现简化了对 PLC
的控制、操作,使 PLC 的应用更加方便;但也有其共同的缺点,价格普遍偏高和可二开发性较差。VB 作
为“原始”的编程语言在这两方面无疑有着明显优势的,本文结合一个简单的案例,用比较基础的概念讨论
如何通过 VB 实现 PC 与 PLC 之间的通信问题,这对刚涉步控制领域的工程师或许是有帮助的。在现场设
备层中各式各样的设备都可以和计算机联机,而最简单的自动化联机方式就是使用串行通信,VB 提供了
串行通信控件可以让开发者开发出串行通信的系统程序,以下是对相关问题的粗略讨论。
2 串行通信基本概念
数据通讯中有两种类型的通信形式,即并行通信(Parallel Communication)和串行通信(Serial
Communication)。例如,如果有 8 位数据需要传送,那么并行通信一次就可以完成 8 位的传输量;而串行
一次只能传送 1 位。图 1 表示了两种不同的通信模式,常用的串行通信也有两种,分别为 RS-232 和
RS-485。
图 1 串行与并行传输的比较
2.1 RS-232 串行通信
RS-232 的信号准位是参考地线而言的,如图 2 所示。相对于参考接地端 1 传输端传送数据;接收端则
相对于参考接地端 2 复现出传送端的传送的数据。
图 2 RS-232 串行通信示意图
由图 2 可知,由于两个接地端准位不一定一样,而且很容易受到干扰,所以信号在 RS-232 线路传输
时,很容易产生错误。
2.2 RS-485 串行通信
RS-485 的信号传输方式如图 3 所示。
RS-485 的信号被传送出去时会分成正负两条线路,当到达接收端后,在将信号相减还原成原来的信号;
如果将原始的信号表示成(DT),而被分成的信号分别标示成(D+)及(D-),则 DT=(D+)-(D-)。同理,
接收端在接收到信号后,也依据上式还原成原来的样子。如果线路受到干扰,两条线路的信号分别为
(D+)+Noise 与(D-)+Noise。接收端还原信号为(DT)= [(D+)+Noise]-[(D-)+Noise],与先前结果一
样,所以 RS-485 可以有效的防止噪声的干扰。
3 VB 的基本概念
VB(Visual Basic)是微软的窗口软件,提供了很多接口成员,对象、属性、事件、方法就是 4 个重
要的接口,VB 提供了许多常用的控件。
3.1 卷标控件
卷标控件如图 4(a)所示,该控件专用于显示文字、数字用,显示如图 4(b)所示
(a) (b)
图 4 卷标控件界面
按钮控件
按钮控件如图 5(a)所示,该控件使用率很高,提供一个供系统用户操作用的按钮,如图 5(b)所示。
(a) (b)
图 5 按钮控件界面
3.3 定时器控件
定时器控件如图 6 所示,该控件的最大作用在固定的时间内可执行所设置的程序代码一次。
图 6 定时器控件界面
VB 提供了大量的控件,在此不再多述。
4 基于 MScomm 控件的串行通信
要完成 VB 与 PLC 等设备的串行通信要用到 MScomm 控件, 在此有必要对该控件作较详细的说明。
Mscomm 是一个非标准控件,需要要手动添加许多项目,其步骤如下。
1) 选择菜单的【工程】
2) 选择【部件】
3) 在弹出的对话框中做如图 7 的选择。
图 7 对话框界面
4)如图 8 所示,在部件选项卡就会出现 MScomm 控件。
图 8 MScomm 控件
5)基本属性
如图 9 所示。
计算机通信口选择
通信参数设置
PortOpen
通信口是否打开
Input
收到的字符
Output
发送的字符
图 9 基本属性设置
MODBUS ASCII
Modbus 分为 ASCII 和 RTU 两种,ASCII 采用的格式和校验相对简单,本文采用 ASCII 格式,并仅对
使用的功能码进行说明,更多的信息,请参看协议的详细说明。
1)通信格式
STX 起始字符 “:”(3AH)
ADR 1
ADR 0
通信地址(站号)采用 2 个字符
CMD 1
CMD 0
功能码。采用 2 个字符
DATA(0)
DATA(1)
………
DATA(n-1)
数据项
LRC CHK 1
LRC CHK 0
LRC 校验码。采用 2 个字符
END 1
END 0
结束字符。采用 2 个字符。
END 1 = CR(0DH),END 0 = LF(0AH)
LRC 算法:ADR H+CMD H+DATA H,然后取 2 的补码。
2)功能码
05,写入线圈 01,读线圈状态
格式 例子(十六进制)
字头 3A
格式 例子 (十六进制)
字头 3A
站号 01
功能码 01
起始地址 06
14
读取数目 00
25
LRC 码 BF
站号 01
功能码 05
地址 05
00
写入状态 FF
00
LRC 码
F6
06,写入单个字寄存器
格 式 例子(十六进制)
字 头 3A
站 号 01
功能码 06
寄存器地址 06
00
写入的资料 12
34
LRC 校验码 AD
VB 与 PLC 通信的实现
以下举例说明现场设备与 PLC 通信的实现。
1)控制要求:控制 PLC 的起动、停止,并显示运行状态(绿色为运行,红色为停止);能够用交替型
按钮控制 Y0,Y1,并用指示灯显示 Y0,Y1 状态(绿色为运行,红色为停止);能够对 D256,D512 两个寄存
器进行数值写入的操作。
2)实现思路:PLC 起动停止的标志位为 M1072,查 DVP 协议,知道地址为 H0C30,按功能码 01 操
作; 同样 Y0,Y1 的地址分别为 H0500,H0501。写入 FF00 为 ON,0000 为 OFF,按功能码 05 操作;
D256,D512 地址分别为 H1100,H1200,按功能码 06 操作即可。
3)VB 接口的设计如图 10 所示。
图 10 监控程序界面
用按钮控制 PLC 的起动停止,Y0、Y1 的 ON/OFF 及 D256、D512 写完数据的发送;用 Shape 组件做
指示灯,表示 PLC 的运行状态和 Y 的状态;用 timer 组件不停的读取 M1072 的状态,以判断 PLC 的运行
情况;用 MScomm 控件实现 PC 与 PLC 的通信。
4)编程实现的代码构成
(1) LRC 算法校验的实现
Public Function LRC(str As String) As String
c = 0
l = Len(str)
For c = c + 1 To l
c_data = Mid$(str, c, 2)
d_lrc = d_lrc + Val("&H" + c_data)
c = c + 1
Next c
If d_lrc > &HFF Then
d_lrc = d_lrc Mod &H100
End If
h_lrc = Hex(&HFF - d_lrc + 1)
If Len(h_lrc) > 2 Then
h_lrc = Mid(h_lrc, Len(h_lrc) - 1, 2)
End If
LRC = h_lrc
End Function
(2) 运行的开始就判断 PLC 的状态并设置标志位
'初次运行打开串口,并显示 PLC 运行状态
Private Sub Form_Load()
Dim s1 As String
Dim s2 As String
Dim s22 As String
Dim s3 As String
Dim s4 As String
= True
s2 = "01010C300001"
s22 = LRC(s2)
s1 = ":" + s2 + s22 + Chr$(13) + Chr$(10)
= s1
s3 =
s4 = Mid$(s, 6, 8)
If s4 = "0C30FF00" Then
plc = 1 'PLC 为运行标志
Else
plc = 0 'PLC 为停止标志
End If
End Sub
(3) 下面一段为用指示灯表示 PLC 的运行状态
Private Sub Timer5_Timer()
Dim s1 As String
Dim s2 As String
Dim s22
Dim s3 As String
Dim s4 As String
s2 = "01010C300001"
s22 = LRC(s2)
s1 = ":" + s2 + s22 + Chr$(13) + Chr$(10)
= s1
s3 =
s4 = Mid$(s3, 8, 2)
If s4 = "31" Then
plc = 1 'PLC 为运行标志
Else: If s4 = "30" Then plc = 0 'PLC 为停止标志
End If
If plc = 1 Then
= "PLC 正在运行......"
= RGB(0, 255, 0) 'green
Else
= "PLC 已经停止"
= RGB(255, 0, 0) 'red
End If
End Sub
(4) PLC 的起动与停止
'起动 PLC
Private Sub start_Click()
Dim strout As String
= False
str = "00050C30FF00" 'M1072 为 PLC 起动停止标志位。查地址表,M1072 为 为
置
ON,0000 为置 OFF。
'以上都是固定格式,要牢记。
LRCC = LRC(str) '计算 str 的 lrc 校验码。
strout = ":" + str + LRCC + Chr$(13) + Chr$(10) '欲传送之数据。13 为 D,10 为 A
= strout
= True
End Sub
'停止 PLC
Private Sub stop_Click()
Dim strout As String
= False
str = "00050C300000"
LRCC = LRC(str)
strout = ":" + str + LRCC + Chr$(13) + Chr$(10)
= strout
= True
End Sub
Y0、Y1 的 ON/OFF 与 PLC 起动/停止的控制方式相同,指示灯的表示方式也相同。D256,D512 数据
写入的操作类似,限于篇幅其它代码就不再列出了。
5 结束语
VB 语言易于编程使用,为与串行设备的通信提供了很大的方便。台达 PLC 采用标准的目前广为流
行的 MODBUS 协议,为实现 PLC 与监控计算机的通信提供了简化的平台。由于台达所有的机电产品都支
持 MODBUS 协议,所以,掌握了 VB 与 PLC 通信过程,也就等于掌握了 PC 与台达所有机电产品的通信。
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