VB上位機(jī)與PLC通信

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。作為傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)通信方式的串行通信，由于具有線路簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)長(zhǎng)期以來(lái)獲得了廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)串行通信在數(shù)據(jù)財(cái)經(jīng)、數(shù)據(jù)通信、故障檢測(cè)、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面有廣泛的實(shí)用價(jià)值，特別在Windows下的串口通信可以充分利用Windows下的軟件資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)條件下對(duì)外部的數(shù)據(jù)傳輸、信息收集和處理。在本系統(tǒng)中，我們采用了性能/價(jià)格比較高的計(jì)算機(jī)構(gòu)成廠級(jí)的監(jiān)控工作站。在PLC與上位計(jì)算機(jī)之間采用RS-485和RS-232C標(biāo)準(zhǔn)通信接口進(jìn)行通信。在兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)就是上位機(jī)。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免因上位機(jī)的故障導(dǎo)致系統(tǒng)控制失靈，所有采集到的信號(hào)都反饋到PLC當(dāng)中。上位機(jī)需要通過(guò)串行通信取得所需的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)串行通信將必要的控制信息和參數(shù)設(shè)置信息寫入PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。因此，串行通信作為上位機(jī)和下位機(jī)聯(lián)系的唯一方式，在整個(gè)系統(tǒng)中具有非常重要的作用。1.1上位機(jī)與PLC間的串行通信計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和交換的方式主要有串行通信和并行通信兩種方式，其中串行通信指的是數(shù)據(jù)逐位傳輸?shù)姆绞?。由于串行通信方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。1.1.1串行通信串行通信方式又可分為兩種：同步串行通信方式和異步串行通信方式。1.同步串行通信方式：同步串行通信是以數(shù)據(jù)塊（字符塊）為信息單位傳送，每幀信息可以包含很多字符。同步通信要求通信雙方以相同的速率進(jìn)行，而且要準(zhǔn)證確協(xié)調(diào)，通常通過(guò)共享一個(gè)時(shí)鐘或定時(shí)脈沖源保發(fā)送方和接收方準(zhǔn)確同步。這種通信方式的效率較高，但是對(duì)時(shí)鐘同步要求非常嚴(yán)格，成本較高。2.異步串行通信方式：異步串行通信以字符為信息單位傳送。雙方需要遵守異步通信協(xié)議，以字符為數(shù)據(jù)單位，發(fā)送方傳送字符的時(shí)間間隔不確定。每個(gè)字符傳輸都以起始位開始，以停止位結(jié)束。通信雙方所指定的字符的數(shù)據(jù)位數(shù)，奇偶校驗(yàn)方法和停止位數(shù)必須相同。其傳輸效率比同步通信方式低，但是成本較低。異步通信是在以起始位開始、停止位結(jié)束的一個(gè)字符內(nèi)按約定的頻率進(jìn)行同步接收。各個(gè)字符之間允許有間隙，而且兩個(gè)字符之間的間隔是不固定的。在同步通信方式中，不僅同一字符中的相鄰兩位間的時(shí)間間隔要相等，而且相鄰字符間的時(shí)間間隔也要求相等，這也是同步通信和異步通信方式的主要差別所在。因此，異步串行通信一般用在數(shù)據(jù)傳送時(shí)間不能確知，發(fā)送數(shù)據(jù)不連續(xù)，數(shù)據(jù)量較少和數(shù)據(jù)傳輸速率較低的場(chǎng)合；而同步串行通信則用在要求快速、連續(xù)傳輸大批量數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。1.1.2串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)在串行通信時(shí)，要求通信雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來(lái)進(jìn)行通信。在設(shè)計(jì)通信接口時(shí)，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)接口以提高其通用性。本系統(tǒng)中，上、下位機(jī)進(jìn)行通信首先面臨的問題就是通信標(biāo)準(zhǔn)的選擇問題。1、RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)(全稱EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn))是在1969年由美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)(EIA,ElectronicIndustrialAssociate-RecommendedStandard-232C)與Bell公司、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同開發(fā)的用于串行接口的通信協(xié)議。它最初是為遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(DataTerminalEquipment)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE(DataCommunicationEquipment)而制定的［46］。雖然這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定沒有考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要求,但是廣泛的用于計(jì)算機(jī)與終端或外設(shè)之間的連接。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在串行通信時(shí),數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的接口信號(hào)。其中常用信號(hào)的名稱、引腳號(hào)以及功能如表4-1所示。表4-1RS-232C常用信號(hào)定義引腳號(hào)信號(hào)名稱簡(jiǎn)稱信號(hào)功能說(shuō)明2發(fā)送數(shù)據(jù)TxDDTE向DCE發(fā)送串行數(shù)據(jù)3接收數(shù)據(jù)RxDDTE從DCE接收串行數(shù)據(jù)4請(qǐng)求發(fā)送RTS請(qǐng)求通信設(shè)備切換到發(fā)送方向5清除發(fā)送CTS響應(yīng)DTE請(qǐng)求，提示DCE開始發(fā)送6數(shù)據(jù)設(shè)備就緒DSRDCE通信設(shè)備就緒7信號(hào)地SG整個(gè)電路的公共信號(hào)地8數(shù)據(jù)載波檢測(cè)DCDDCE收到載波20數(shù)據(jù)終端就緒DTRDTE終端設(shè)備就緒22振鈴RI通信線路上有振鈴RS-232C的電氣特性：RS-232C采用的是負(fù)邏輯工作，即邏輯T用負(fù)電壓(-3~-15V)表示,邏輯“0”用正電壓(+3~+15V)表示。介于-3V和+3V之間以及低于-15V或高于+15V的電壓沒有意義。實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)保證電平在±(5~15)V之間。由于RS232C是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與以高低電平表示邏輯狀態(tài)的TTL不同。為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或終端的TTL器件連接，必須進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換。目前使用較為廣泛的是集成電路轉(zhuǎn)換器件，如MC1488和MC1489。RS-232C的機(jī)械特性：雖然RS-232標(biāo)準(zhǔn)定義了25個(gè)信號(hào)，但進(jìn)行異步通信時(shí)實(shí)際只用到了9個(gè)信號(hào)：2個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)、6個(gè)控制信號(hào)和1個(gè)信號(hào)地線。因此RS-232的連接器主要有DB25和DB9兩種類型?，F(xiàn)在微型計(jì)算機(jī)上均采用DB9型連接器作為主板上COM1和COM2兩個(gè)串行口的連接器，其引腳及信號(hào)分配如圖4-2所示。3、RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)RS-485標(biāo)準(zhǔn)也是一種平衡傳輸方式的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，它和RS-422A兼容并且擴(kuò)展了RS-422A的功能。RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6)V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2-6)V表示。接口信號(hào)電平比RS-232C降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強(qiáng)，即抗干擾性好oRS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米。RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器，具有多站能力，用戶可以利用它建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。RS-485接口由于具有良好的抗干擾性、傳輸距離長(zhǎng)和多站能力等優(yōu)點(diǎn)使其成為首選的串行接口。本系統(tǒng)中，上位機(jī)和下位機(jī)的通信運(yùn)用了以上標(biāo)準(zhǔn)中的RS485和RS232C兩種通信標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)具有標(biāo)準(zhǔn)RS232C接口，而PLC具有標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，兩者通過(guò)電纜和RS485/RS232C轉(zhuǎn)換模塊連接(如圖所示4-3)。1.2通訊參數(shù)設(shè)置和通訊測(cè)試界面在供水自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中，信息管理及監(jiān)控軟件作為處理、顯示和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的核心，主要負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和各處管道壓力的查詢、監(jiān)控以及報(bào)警的處理。運(yùn)行信息管理及監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)與PLC之間的通訊主要是通過(guò)RS-232C串行接口(PC機(jī)一般提供了COM1和COM2兩個(gè)串行口)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制和信息管理功能。本系統(tǒng)中上位機(jī)的信息管理及監(jiān)控軟件運(yùn)行在Windows2000/NT操作系統(tǒng)下，串行通訊程序運(yùn)用Inprise公司推出的快速開發(fā)工具Delphi6.0開發(fā)。PPI通信協(xié)議是西門子專為S7-200系列PLC開發(fā)的一個(gè)通信協(xié)議，物理上采用RS485信號(hào)電平,PLC默認(rèn)處于該方式。使用PPI方式對(duì)PLC編程及調(diào)試監(jiān)控，其硬件連接只需通過(guò)編程（PC/PPI）電纜即可實(shí)現(xiàn)。軟件編程采用中文環(huán)境、內(nèi)部系統(tǒng)協(xié)議，設(shè)計(jì)人員只需通過(guò)軟件設(shè)置一下參數(shù)，數(shù)據(jù)如交換不需要考慮，用NETR和NETW兩條語(yǔ)句即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。1.2.1通訊參數(shù)設(shè)置為了進(jìn)行串口通信,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制和信息管理功能,必須對(duì)通訊參數(shù)加以設(shè)置。通信設(shè)置：串口：C0M1、COM2波特率：300、600、1200...校驗(yàn)方法：N、E、M、O、S數(shù)據(jù)位數(shù)停止位數(shù)：Setting：緩沖區(qū)設(shè)置接收緩沖區(qū)：字節(jié)發(fā)送緩沖區(qū)：字節(jié)數(shù)據(jù)傳送方式文本形式和二進(jìn)制形式流控制不握手（默認(rèn)）、XON/XOFF方式、RTS/CTS方式、XON/XOFFANDRTS/CTS方式1.2.2通訊測(cè)試界面通信測(cè)試界面如圖4-5所示。通訊設(shè)置Setting屬性值commport屬性值通訊狀態(tài)串口狀態(tài)發(fā)送字節(jié)數(shù)接收字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)顯示接收數(shù)據(jù)顯示發(fā)送數(shù)據(jù)顯示1.3PLC通信程序設(shè)計(jì)1.3.1PLC網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議[19]本系統(tǒng)采用的PLC是德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200系列，主模塊采用CPU226，擴(kuò)展模塊采用數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM222和模擬量擴(kuò)展模塊EM235。S7-200系列CPU具有強(qiáng)大的通信能力。主要支持以下幾種協(xié)議：1.PI(Point-to-Point)協(xié)議,即點(diǎn)到點(diǎn)接口協(xié)議。PPI是一個(gè)主/從協(xié)議，主站(其它CPU或SIMATIC編程器)給從站發(fā)送申請(qǐng)，從站進(jìn)行響應(yīng)。從站不初始化信息，只響應(yīng)主站的申請(qǐng)或查詢。如果在用戶程序中允許PPI主站模式，S7-200CPU在RUN模式下可以作為主站，還可以利用網(wǎng)絡(luò)讀(NETR)和網(wǎng)絡(luò)寫(NETW)指令讀寫其他CPU，同時(shí)也能夠作為從站響應(yīng)來(lái)自其它主站的申請(qǐng)。采用PPI協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中最多只能有32個(gè)主站。該協(xié)議主要是用來(lái)編程、PPI組網(wǎng)等MPI（Multi-Point）協(xié)議，即多點(diǎn)接口協(xié)議。MPI可以是主/主協(xié)議或主/從協(xié)議，協(xié)議如何操作依賴于設(shè)備類型（設(shè)備是S7-200系列CPU時(shí)建立主/從連接）。MPI總在兩個(gè)相互通信的設(shè)備之間建立連接，其它主站不能干涉兩個(gè)設(shè)備之間已建立的連接。由于S7-200的連接是非公用的，并且需要CPU中的資源，每個(gè)S7-200CPU只能支持4個(gè)連接，每個(gè)EM277模塊支持6個(gè)連接。在使用時(shí)，每個(gè)S7-200CPU和EM277模塊保留兩個(gè)連接，分別用于連接SIMATIC編程器（或計(jì)算機(jī)）以及操作面板。這些保留連接不能被其它類型的主站使用。ROFIBUS協(xié)議。PROFIBUS協(xié)議設(shè)計(jì)用于分布式I/O設(shè)備（遠(yuǎn)程I/O）的高速通信。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通常有一個(gè)主站和幾個(gè)I/O從站，主站配置成知道所連接的I/O從站的型號(hào)和地址。主站初始化網(wǎng)絡(luò)并核對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的從站設(shè)備和配置中的是否匹配。主站連續(xù)的把輸出數(shù)據(jù)寫到從站并從它們讀取輸入數(shù)據(jù)。戶自定義協(xié)議（自由口協(xié)議）。自由口協(xié)議可以由用戶定義通訊協(xié)議，通過(guò)用戶程序控制S7-200通信口的操作模式，將CPU與任意通訊協(xié)議公開的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，如上位計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、變頻器等。用戶程序通過(guò)使用接收中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令（XMT）和接收指令（RCV）來(lái)控制通信口的操作。在自由口模式下，通信協(xié)議完全由用戶程序控制。用戶程序通過(guò)設(shè)置SMB30（0口）允許自由口模式，而且只有在CPU處于RUN模式時(shí)才能允許。當(dāng)CPU處于STOP模式時(shí)，自由口通信停止，通信口轉(zhuǎn)換成正常的PPI協(xié)議操作?？梢岳肞C/PPI電纜和自由口通信功能把S7-200CPU連接到許多和RS-232標(biāo)準(zhǔn)兼容的設(shè)備。PC/PPI電纜支持波特率設(shè)置，利用PC/PPI電纜盒上的DIP開關(guān)可以配置所需的波特率。波特率和開關(guān)位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4-6所示：表4-6波特率和開關(guān)位置對(duì)應(yīng)表波特率38400192009600480024001200600300開關(guān)（1=上）000001010011100101110111當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-232傳送到RS-485口時(shí)，PC/PPI電纜是發(fā)送模式。當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-485傳送到RS-232口時(shí)，PC/PPI電纜是接收模式。當(dāng)檢測(cè)到RS-232的發(fā)送線有字符時(shí)，電纜立即從接收模式轉(zhuǎn)換到發(fā)送模式。當(dāng)RS-232發(fā)送線處于閑置的時(shí)間超過(guò)電纜切換時(shí)間時(shí)，電纜又切換到接收模式。這個(gè)時(shí)間與電纜上的DIP開關(guān)設(shè)定的波特率選擇有關(guān)，如表4-7所示：表4-7PC/PPI電纜轉(zhuǎn)換時(shí)間（發(fā)送模式到接收模式）波特率 38400 19200 9600 4800 2400 1200 600轉(zhuǎn)換時(shí)間（ms） 0.5 1 2 4 7 14 28在使用自由口的系統(tǒng)中使用PC/PPI電纜時(shí)，必須在S7-200CPU的用戶程序中包含轉(zhuǎn)換時(shí)間。S7-200CPU在接收到RS-232設(shè)備的申請(qǐng)信息后，S7-200CPU的發(fā)送信息響應(yīng)必須延遲超過(guò)或等于電纜的切換時(shí)間。RS-232設(shè)備在接收到RS-232設(shè)備的申請(qǐng)信息后，S7-200CPU的下一次申請(qǐng)信息的發(fā)出必須延遲超過(guò)或等于電纜的切換時(shí)間。在以上兩種情況中，需要通過(guò)延遲使PC/PPI電纜有足夠的時(shí)間從發(fā)送模式切換到接收模式，以便于數(shù)據(jù)從RS-485口傳送到RS-232口。1.3.2PLC通信程序設(shè)計(jì)PLC作為控制系統(tǒng)中的下位機(jī)，不主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)而是被動(dòng)的響應(yīng)上位機(jī)的命令，根據(jù)上位機(jī)的指令進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。PLC中的通信程序由主程序、三個(gè)子程序和三個(gè)中斷組成,通信程序的流程如圖4-4所示。1、主程序PLC在第一次掃描時(shí)執(zhí)行初始化子程序，對(duì)端口及RCV指令進(jìn)行初始化。初始化完成后,使端口處于接收狀態(tài)。RCV指令將接收到的數(shù)據(jù)保存到接收緩沖區(qū)，同時(shí)產(chǎn)生接收完成中斷。PLC每接收到一條指令后都會(huì)發(fā)送一條反饋信息，發(fā)送完成后產(chǎn)生發(fā)送完成中斷。程序中使用的標(biāo)志位含義約定如下：M0.0：BCC校驗(yàn)正確則置位；M0.1：Verify子程序的觸發(fā)條件，被置位表示進(jìn)行BCC校驗(yàn)。//主程序LDSM0.1CALLInitLDB=VB117,VB150//接收數(shù)據(jù)AB=VB103,16#05AM0.0CALLRecvLDB=VB117,VB150//發(fā)送數(shù)據(jù)AB=VB103,16#06AM0.0CALLSendLDM0.1 //校驗(yàn)CALLVerifyLDSM4.5LDRCVVB100,02、通信初始化子程序（Init）本系統(tǒng)采用自由口通信，通信協(xié)議為自定義的。用戶可以通過(guò)設(shè)置PLC中相應(yīng)的特殊寄存器SMB30等的參數(shù)改變485口的波特率、數(shù)據(jù)格式（數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位、校驗(yàn)），以適應(yīng)不同的通訊協(xié)議。PLC采用了特殊存儲(chǔ)器（SM）標(biāo)志位，提供大量的狀態(tài)和控制功能，并且能夠使CPU和用戶程序之間交換信息。SMB30和SMB130是自由端口控制寄存器。SMB30控制自由端口0的通信方式，SMB130控制自由端口1的通信方式。這兩個(gè)寄存器是用來(lái)設(shè)置自由端口通信的操作方式，并提供自由端口或者系統(tǒng)所支持的協(xié)議之間的選擇。Pp用于校驗(yàn)選擇，00和10表示不校驗(yàn)，01表示奇校驗(yàn)，11表示偶校驗(yàn)。d用于指定每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位，0表示8位字符，1表示7位字符。bbb用于選擇自由口通信的波特率，其含義同表4-2。mm用于協(xié)議選擇，00表示PPI/從站模式，01表示自由口協(xié)議，10表示PPI/主站模式，11保留不用。SMB87或SMB187用于控制接收信息的標(biāo)志；SMB88或SMB188用于指定開始的信息字符；SMB88或SMB188用于指定結(jié)束的信息字符。SMB94或SMB194用于指定端口0或端口1接收字符的最大個(gè)數(shù)（1?255Byte）。該區(qū)要設(shè)為需要的最大緩沖區(qū)，否則可能會(huì)丟失信息。本系統(tǒng)采用端口0,自由口方式通信，波特率為9600Kbps，發(fā)送數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度為16。因此SMB30的值為09H（十六進(jìn)制），SMB87的值為ECH（十六進(jìn)制），SMB94的值為16。當(dāng)PLC的工作模式開關(guān)處于“RUN”（SM0.7=1）時(shí)初始化通信端口，初始化完畢打開接收數(shù)據(jù)中斷。PLC的通信初始化程序如下：//通信初始化子程序

LDSM0.0MOVB16#09,SMB30MOVB16#EC,SMB87MOVB103,SMB88MOVB71,SMB89MOVW+1000,SMW92MOVB16,SMB94RSM87.2,1LDSM0.0ATCHINT_1,23ATCHINT_2,9ENILDSM0.0MOVD&VB102,VD120MOVB2,VB150MOVB0,VB147MOVB0,VB1482、發(fā)送子程序（Send）在PLC接收到上位機(jī)的讀取數(shù)據(jù)命令后，調(diào)用發(fā)送程序?qū)⒅付ǖ臄?shù)據(jù)通過(guò)端口0發(fā)送給上位機(jī)。在PLC的存儲(chǔ)區(qū)中，從VB126到VB141為約定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，VB125為發(fā)送的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。發(fā)送完數(shù)據(jù)后，打開發(fā)送完成中斷。//發(fā)送子程序

LDSM0.0RSM87.7,1RM0.0,1RCVVB100,0MOVB103,VB126MOVB16#01,VB127MOVB26,VB141MOVB16,VB125LDSM0.0FORVW121,+1,+12XORB*VD121,VB148INCDVD181NEXTLDSM0.0HTAVB148,VB140,1XMTVB125,03、接收子程序（Recv）LDSM0.0RSM87.7,1RM0.0,1RCVVB100,0MOVB103,VB126MOVB16#02,VB127MOVB16,VB141LDSM4.5XMTVB125,04、接收完成中斷（INT_O）接收完成中斷用來(lái)處理接收完成中斷事件，它將接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)還原并保存，同時(shí)將M0.1置位。//接收完成中斷LDSM0.0ATHVB102,VB123,1ATHVB104,VB129,1ATHVB115,VB140,1SM0.1,1MOVB0,VB147MOVD&VB102,VD1205、發(fā)送完成中斷（INT_1）發(fā)送完成中斷用于處理發(fā)送完成中斷事件，主要是將M0.0復(fù)位、BCC碼寄存器清零、將接收緩沖區(qū)中存放結(jié)束字符的字節(jié)清零等。//發(fā)送完成中斷LDSM0.0M0.0,1MOVB0,VB147MOVB0,VB148MOVD&VB102,VD120MOVB0,VB1006、BCC校驗(yàn)程序（Verify）將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行異或和校驗(yàn)LDSM0.0RM0.1,1LDSM0.0FORVW143,+1,+12LDSM0.0XORB*VD121,VB147LDSM0.0INCDVD121NEXTLDB=VB147,VB119AB=VB116,71SM0.0,1LDB=VB116,71AB<>VB147,VB119MOVB16,VB119MOVB16#03,VB125RSM87.7,1RCVVB100,0XMTVB125,0LDB<>VB116,71MOVB16,VB125MOVB16#04,VB127RSM87.7,1RCVVB100,0XMTVB125,01.4上位機(jī)的通信模塊設(shè)計(jì)該恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)采用一臺(tái)工控機(jī)對(duì)泵房的水泵機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控程序程序的功能包括水位、水壓、電機(jī)速度信號(hào)的采集；監(jiān)測(cè)顯示水泵機(jī)組的工作狀態(tài)和運(yùn)行情況；檢測(cè)故障信號(hào)，進(jìn)行報(bào)警及語(yǔ)言提示；相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)的隨時(shí)查詢、打?。桓鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)工作情況發(fā)出控制指令給PLC實(shí)行水泵機(jī)組的切換；根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況修改工作參數(shù)等等。系統(tǒng)軟件采用Delphi高級(jí)語(yǔ)言編程，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)供水自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)行監(jiān)控。串行通信作為上位機(jī)和下位機(jī)聯(lián)系的橋梁，因此上位機(jī)通信模塊設(shè)計(jì)在整個(gè)監(jiān)控程序占有非常重要的地位。用Delphi實(shí)現(xiàn)串口通信，最常用的辦法是使用控件（如MSCOMM等），利用MSCOMM控件開發(fā)串口通信程序，只需設(shè)置相關(guān)的屬性，使用相關(guān)的方法與相應(yīng)的事件，實(shí)現(xiàn)串口通信較為簡(jiǎn)單方便。本系統(tǒng)中上位機(jī)的信息管理及監(jiān)控軟件運(yùn)行在Windows2000/NT操作系統(tǒng)下，并利用MSCOMM控件開發(fā)設(shè)計(jì)了上位機(jī)與PLC的串行通信程序，對(duì)供水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。MSComm32控件的主要屬性、方法及事件如下[6-8]CommPort屬性：用于設(shè)置或返回通訊端口號(hào)。計(jì)算機(jī)的串行通訊端口一般有COM1和COM2兩個(gè)，必須在打開端口以前設(shè)置該屬性。如果設(shè)置的端口不存在，運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生設(shè)備無(wú)效錯(cuò)誤。CommEvent屬性：返回通信事件或錯(cuò)誤。Setting屬性：設(shè)置并返回初始化參數(shù)，即波特率、奇偶校驗(yàn)、傳輸數(shù)據(jù)位和停止位。InputMode屬性：設(shè)置或返回接收到的數(shù)據(jù)的類型。缺省為ComInputModeText表示以文本（ASCII碼）形式接收數(shù)據(jù)，而ComInputModeBinary表示以二進(jìn)制形式接收數(shù)據(jù)。Input屬性：返回并刪除接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)時(shí)Output屬性：向輸出緩沖區(qū)中寫入數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)效，運(yùn)行時(shí)為只讀。Output屬性：向輸出緩沖區(qū)中寫入數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)效，運(yùn)行時(shí)為只讀。PortOpen屬性：設(shè)置并返回通信端口開或關(guān)的狀態(tài)，運(yùn)行時(shí)有效。CommInit方法：初始化并打開指定的串口。RecvData方法：接收數(shù)據(jù)。SendData方法：發(fā)送數(shù)據(jù)。ComOpenOrClose方法：打開或關(guān)閉串口。OnComm事件：當(dāng)CommEvent屬性的值發(fā)生變化時(shí)，就產(chǎn)生此事件，標(biāo)志發(fā)生了一個(gè)通信事件或錯(cuò)誤。通信模塊作為上位機(jī)和PLC交換數(shù)據(jù)的平臺(tái)，具有十分重要的作用。通信模塊的設(shè)計(jì)主要包括幾個(gè)方面：1、串口初始化。串口初始化包括設(shè)置通信協(xié)議、輸入輸出緩沖區(qū)大小等內(nèi)容。2、 數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送以及校驗(yàn)。上位機(jī)首先發(fā)出命令給PLC,PLC從串口輸出緩沖區(qū)內(nèi)接收數(shù)據(jù)，然后PLC自動(dòng)發(fā)送一個(gè)響應(yīng)幀，上位機(jī)檢測(cè)到輸入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)開始接收數(shù)據(jù)。命令幀的格式為站號(hào)、讀/寫操作類型、發(fā)送數(shù)據(jù)、校驗(yàn)碼、結(jié)束字符。響應(yīng)幀的格式為站號(hào)、接收數(shù)據(jù)、校驗(yàn)碼、結(jié)束字符。為了保證通信數(shù)據(jù)的正確性，上位機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)是通過(guò)一個(gè)BCC校驗(yàn)函數(shù)來(lái)進(jìn)行。BCC校驗(yàn)碼就是將要傳送的字符串的ASCII碼以字節(jié)為單位作異或運(yùn)算，并將異或運(yùn)算結(jié)果作為指令的一部分傳送出去。3、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。由于PLC在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，有些模擬量數(shù)據(jù)，如管網(wǎng)壓力和電機(jī)轉(zhuǎn)速，采用的是二進(jìn)制的形式，在計(jì)算機(jī)接受到數(shù)據(jù)之后必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換，方能正確顯示。4、 錯(cuò)誤處理和報(bào)警。對(duì)于傳輸過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤，需要采取相應(yīng)的處理措施，不可恢復(fù)的嚴(yán)重錯(cuò)誤必須報(bào)警。通信模塊中的部分事件源代碼如下：//串口初始化procedureTfrmCommTmInit;beginifMSComm1.PortOpenthenMSComm1.PortOpen:=false;MSComm1.Settings:=cboSetting.Text;ifchkTextOrBin.CheckedthenMSComml.lnputMode:=ComlnputModeText//文本形式elseMSComml.lnputMode:=ComlnputModeBinary;//二進(jìn)制形式MSComml.lnputLen:=0;〃讀接收緩沖區(qū)所有數(shù)據(jù)MSComm1.InBufferSize:=CommOption.inbuffer;//設(shè)置緩沖區(qū)大小MSComm1.OutBufferSize:=CommOption.outbuffer;MSComm1.RThreshold:=1;〃每接收到一個(gè)字符都產(chǎn)生OnComm事件ifcboCommPort.Text='COM1'thenMSComm1.CommPort:=1elseMSComm1.CommPort:=2;MSComml.Handshaking:=CommOption.handshake;/設(shè)置握手協(xié)議end;procedureTfrmCommTest.chkSendHexClick(Sender:TObject);varbChk:boolean;str:string;beginifchkSendHex.Checkedthen//十六進(jìn)制形式beginbChk:=true;endelse//字符串形式beginbChk:=false;end;str:=ConvertHexChar(memSend.Text,bChk);memSend.Clear;memSend.Text:=str;end;procedureTfrmCommTest.chkRecvHexClick(Sender:TObject);varbChk:boolean;str:string;beginifchkRecvHex.Checkedthen//十六進(jìn)制形式beginbChk:=true;endelse//字符串形式beginbChk:=false;end;str:=copy(memRecv.Text,1,length(memRecv.Text));//需轉(zhuǎn)換的字符str:=ConvertHexChar(str,bChk);memRecv.Clear;memRecv.Text:=str;end;//發(fā)送數(shù)據(jù)procedureTfrmCommTest.SendData;varstr:string;beginstr:='';ifnotMSComml.PortOpenthen〃串口未打開beginMessageDlg('請(qǐng)先打開串口！',mtInformation,[mbOk],0);exit;endelse//串口已打開beginifmemSend.Text=''thenMessageDlg('請(qǐng)輸入需要發(fā)送的數(shù)據(jù)！',mtInformation,[mbOk],0);str:=memSend.Text;sumSend:=sumSen