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用VC++开发微机与OMRON PLC间的通讯程序

2013-7-22 15:18| 发布者: admin| 查看: 3291| 评论: 0

摘要: 本文介绍了一个使用Visual C++编写的通信程序,主要实现微机与OMRON PLC间的通信,并对它们间的通信协议作了阐述。
1、前言
    可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入输出控制各种类型的机械的生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。早期的plc以数字量的顺序控制为主,提供了简单的慢速的通信功能(只支持RS232、RS485、多采用Modbus协议),现在的PLC不仅具有逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作,而且还具有A / D、D / A转换,数值计算和数据处理等功能。它既可以对开关量进行控制,也可以对模拟量进行控制,随着PLC功能不断扩充,它还有通讯联网功能,举例C200HX / HG / HE的OMRON PLC的CPU内的RS - 232C端口和外设端口支持通信功能就有与编程设备(如编程器,LSS,或SSS (中文版))进行通信、与个人计算机和其它外设进行上位机链接通信、与个人计算机和其它外设进行RS - 232C、与其它PC进行1:1、再有是与装有NT链接接口的可编程终端(PT)进行NT链接通信(1:1、1:N),本课题就是基于OMRON PLC的链接通信(有通信协议),用VC++开发的上位机与PLC间的通信。   
2、OMRON PLC的通信协议
    目前,随着PLC的快速发展,越来越多的PLC生产厂商开发了它与计算机的通信功能(主要是利用计算机串口进行通信),本文是以C200HE PLC为例,作详细阐述,本文的通信协议采用的是上位机链接通信。上位机链接通信通过在上位机与PLC之间交换命令和应答实现的。在一次交换中传输的命令和应答数据称为一帧,一个帧最多可包含131个数据字符。 
    命令帧格式 
    从上位机发送一个命令时,按下示的格式排列命令数据

@符号必须置于每个命令的开头,节点号是用来辨识每一台PLC的节点,在本文中,它设置PLC的DM6558单元中,识别码设置两字符的命令代码,设置通信是读写PLC的哪个寄存器单元,例读写IR / SR区时它的识别码设置分别为RR和WR,读写DM区分别为RD和WD。正文设置命令参数,包括所要读写PLC寄存器单元的起始地址和字数。FCS是设置两字符的帧检查顺序码,是一个转换成2个ASCII字符的8位数据,这8位数据为从帧开始到正文结束(即FCS之前)所有数据执行“异或”操作的结果。终止符设置“*”和回车(CH R $(13))两字符,表示命令结束。命令帧可以有最多131个字符长。一个等于或大于132字符的命令必须分成若干帧。命令分段,使用回车定界符(CH R $(13))。 
    应答帧格式

识别码和正文取决于接收到的上位机联结命令,结束码表示命令完成的状态(即是否有错误发生),当应答超过132字符,它必须分成若干帧。结束码是应答帧中表示PLC应答的信息。例结束代码为00表示正常结束,13表示FCS错误,14表示格式错误,15表示入口码数据错误,18表示帧长度错误,A3表示传输数据时因FCS错误引起终止,A8表示传输数据时因帧长度错误引起终止。 
    本文的上位机命令帧包括读写PLC单元中的数据的命令。读命令帧为:@01RR0100000141* + CH R $(13),意思是上位机读取节点为1的PLC中的IR0100单元中的内容。写命令帧为:@01WR0100000171* + CH R $(13),意思是写一个数到节点为1的PLC的IR0100单元中。 
3、系统结构图
    下图是计算机与PLC通信的组成系统图

上位计算机与多个PLC进行通信,必须连接一个RS232 / 422电平转换器,RS422采用平衡发送接收方式,它具有传输距离长、抗干扰能力强和多点通信能力,最多可以接32台PLC,如图1所示,每一台PLC都必须挂一个COM06单元进行RS422方式连接,所有的PLC与计算机间的通讯采用的是PLC上位机链接通信协议。
3.1 硬件设置 
    RS232 / 422转换器的设置开关拨到422方式,OMRON PLC上的COM06通信板单元同样设置为422方式和四线制。 
3.2 参数设置 
    上下位机的通信波特率设置为9600,数据格式设置为E,7,2。 
3.3 节点设置 
    在PLC的DC6558单元中设置节点号00(初始值)~ 31(号机)。 
4、用Visual C++6.0编写串行通信程序
    本文的上位机链接通信程序是用Visual C++6.0编写的,主要是利用VC++中的一个通信控件来实现的。 
    首先利用MFC AppWizard ( exe ) 建立一个基于对话框,支持Activex控件,命名为Transcomn的应用程序。然后在对话框中加入一些控件,其中那个电话形状的控件必须是在系统中注册过的Microsoft Communications Control,由它进行通讯时首先得设置它的一些属性如下。

属  性     设 定 值           说         明
CommPort       1          通讯协议为 PLC 上位机链接
                          通信,利用微机的串口1
InputMode      0           接收数据类型为文本形式
Rthreshold     1          每接收一个字符就产生一个事件
Settings   9600, E, 7, 2      参数依次为波特率、
                               奇偶检验数据位数、停止位数

5、程序编写
    在程序中需添加的代码如下: 
    // TranscommDlg.cpp:implementation file 
    BOOL CTranscommDlg::OnInitDialog () 
    { 
    最后要在ClassWizard中添加变量和响应函数如下。

    控制名称         控制 ID对          应变量或函数
通讯地址文本框     ID - ADDRESS           m_address
 DM 区文本框         ID - DM              m_dmbox
 LR 区文本框         ID - LR              m_lrbox
 HR 区文本框         ID - HR              m_hrbox
 IR 区文本框         ID - IR              m_irbox
 应答帧文本框      ID - RESPONSE          m_response
   通讯控件         ID - MSCOMM           M - comm.
 发送命令按钮        ID - SEND            OnSend ( )

// TODO:Add extra initialization here 
    // 打开通信端口1 
    m_comm..SetCommPort&n

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