PLC與PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）通訊概述

個(gè)人計(jì)算機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PC）具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，配備著多種高級(jí)語(yǔ)言，若選擇適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)，則可提供優(yōu)良的軟件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)，特別是動(dòng)態(tài)畫(huà)面顯示等。隨著工業(yè)PC的推出，PC在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的可靠性問(wèn)題也得到了解決，用戶(hù)普遍感到，把PC連入PLC應(yīng)用系統(tǒng)可以帶來(lái)一系列的好處。

1. PC與PLC實(shí)現(xiàn)通信的意義

把PC連入PLC應(yīng)用系統(tǒng)具有以下四個(gè)方面作用：

1）構(gòu)成以PC為上位機(jī)，單臺(tái)或多臺(tái)PLC為下位機(jī)的小型集散系統(tǒng)，可用PC實(shí)現(xiàn)操作站功能。

2）在PLC應(yīng)用系統(tǒng)中，把PC開(kāi)發(fā)成簡(jiǎn)易工作站或者工業(yè)終端，可實(shí)現(xiàn)集中顯示、集中報(bào)警功能。

3）把PC開(kāi)發(fā)成 PLC編程終端，可通過(guò)編程器接口接入PLC，進(jìn)行編程、調(diào)試及監(jiān)控。

4）把PC開(kāi)發(fā)成網(wǎng)間連接器，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)PLC與其它計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

2. PC與PLC實(shí)現(xiàn)通信的方法

把PC連入PLC應(yīng)用系統(tǒng)是為了向用戶(hù)提供諸如工藝流程圖顯示、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)畫(huà)面顯示、報(bào)表編制、趨勢(shì)圖生成、窗口技術(shù)以及生產(chǎn)管理等多種功能，為PLC應(yīng)用系統(tǒng)提供良好、物美價(jià)廉的人機(jī)界面。但這對(duì)用戶(hù)的要求較高，用戶(hù)必須做較多的開(kāi)發(fā)工作，才能實(shí)現(xiàn)PC與PLC的通信。

為了實(shí)現(xiàn)PC與PLC的通信，用戶(hù)應(yīng)當(dāng)做如下工作：

1）判別PC上配置的通信口是否與要連入的PLC匹配，若不匹配，則增加通信模板。

2）要清楚PLC的通信協(xié)議，按照協(xié)議的規(guī)定及幀格式編寫(xiě)PC的通信程序。PLC中配有通信機(jī)制，一般不需用戶(hù)編程。若PLC廠家有PLC與PC的專(zhuān)用通信軟件出售，則此項(xiàng)任務(wù)較容易完成。

3）選擇適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)提供的軟件平臺(tái)，利用與PLC交換的數(shù)據(jù)編制用戶(hù)要求的畫(huà)面。

4）若要遠(yuǎn)程傳送，可通過(guò)Modem接入電話網(wǎng)。若要PC具有編程功能，應(yīng)配置編程軟件。

3. PC與PLC實(shí)現(xiàn)通信的條件

從原則上講，PC連入PLC網(wǎng)絡(luò)并沒(méi)有什么困難。只要為PC配備該種PLC網(wǎng)專(zhuān)用的通信卡以及通信軟件，按要求對(duì)通信卡進(jìn)行初始化，并編制用戶(hù)程序即可。用這種方法把PC連入PLC網(wǎng)絡(luò)存在的唯一問(wèn)題是價(jià)格問(wèn)題。在PC上配上PLC制造廠生產(chǎn)的專(zhuān)用通信卡及專(zhuān)用通信軟件常會(huì)使PC的價(jià)格數(shù)倍甚至十幾倍的升高。

用戶(hù)普遍感興趣的問(wèn)題是，能否利用PC中已普遍配有的異步串行通信適配器加上自己編寫(xiě)的通信程序把PC連入PLC網(wǎng)絡(luò)，這也正是本節(jié)所要重點(diǎn)討論的問(wèn)題。

帶異步通信適配器的PC與PLC通信并不一定行得通，只有滿足如下條件才能實(shí)現(xiàn)通信。

1）只有帶有異步通信接口的PLC及采用異步方式通信的 PLC網(wǎng)絡(luò)才有可能與帶異步通信適配器的PC互連。同時(shí)還要求雙方采用的總線標(biāo)準(zhǔn)一致，都是RS-232C，或者都是RS-422（RS-485），否則要通過(guò)“總線標(biāo)準(zhǔn)變換單元”變換之后才能互連。

2）要通過(guò)對(duì)雙方的初始化，使波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗(yàn)都相同。

3）用戶(hù)必須熟悉互聯(lián)的PLC采用的通信協(xié)議。嚴(yán)格地按照協(xié)議規(guī)定為PC編寫(xiě)通信程序。在PLC一方不需用戶(hù)編寫(xiě)通信程序。

滿足上述三個(gè)條件，PC就可以與PLC互聯(lián)通信。如果不能滿足這些條件則應(yīng)配置專(zhuān)用網(wǎng)卡及通信軟件實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

4. PC與PLC互聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式

用戶(hù)把帶異步通信適配器的PC與PLC互聯(lián)通信時(shí)通常采用如圖7-12所示的兩種結(jié)構(gòu)形式。一種為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，PC的COM口與PLC的編程器接口或其它異步通信口之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接,如圖7-12a所示。另一種為多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，PC與多臺(tái)PLC共同連在同一條串行總線上，如圖7-12b所示。多點(diǎn)結(jié)構(gòu)采用主從式存取控制方法，通常以PC為主站，多臺(tái)PLC為從站，通過(guò)周期輪詢(xún)進(jìn)行通信管理。

圖7-12 常用結(jié)構(gòu)形式

a）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu) b）多點(diǎn)結(jié)構(gòu)

5. PC與PLC互聯(lián)通信方式

目前PC與PLC互聯(lián)通信方式主要有以下幾種：

1）通過(guò)PLC開(kāi)發(fā)商提供的系統(tǒng)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)適配器，構(gòu)成特定公司產(chǎn)品的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)其通信協(xié)議不公開(kāi)?；ヂ?lián)通信必須使用開(kāi)發(fā)商提供的上位組態(tài)軟件，并采用支持相應(yīng)協(xié)議的外設(shè)。這種方式其顯示畫(huà)面和功能往往難以滿足不同用戶(hù)的需要。

2）購(gòu)買(mǎi)通用的上位組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)PC與PLC的通信。這種方式除了要增加系統(tǒng)投資外，其應(yīng)用的靈活性也受到一定的局限。

3）利用PLC廠商提供的標(biāo)準(zhǔn)通信口或由用戶(hù)自定義的自由通信口實(shí)現(xiàn)PC與PLC互聯(lián)通信。這種方式不需要增加投資，有較好的靈活性，特別適合于小規(guī)模控制系統(tǒng)。

本節(jié)主要介紹利用標(biāo)準(zhǔn)通信口或由用戶(hù)自定義的自由通信口實(shí)現(xiàn)PC與PLC的通信。