基于VB6.0的S7-200 PLC与计算机的通讯设计

 

　　1 引言

　　PLC 作为一种稳定可靠的控制器在工业控制系统得到了广泛的应用[1]。但是由于中小型plc的人机接口功能不很完善，不能提供给用户一个友好的交互界面，因此妨碍了对现场运行过程的跟踪与监控[2～5]。目前一些通用的组态软件，以其功能强大、界面友好、开发简洁等优点在计算机监控领域已经得到了广泛的应用，但是一般价格比较昂贵[6～7]。

　　visual basic6.0 在开发可视化环境下的监控系统时具有其独特的优势，它本身提供的mscomm控件就是为应用程序提供串口通讯而设计的，它屏蔽了通讯过程中的底层操作，只需设置、监视mscomm控件的属性和事件即可完成对串行口的初始化和数据输入输出[8～10]。西门子s7-200plc由于其体积小，可靠性高，通讯功能强大等特点，在工业控制领域得到广泛的应用。s7-200系列plc的通讯方式主要有三种：ppi方式、profibus-dp方式、freeport(自由口)方式。其中自由口方式是由用户自己定义通讯协议，具有与外围设备通讯方便、自由，易于计算机控制软件的开发等特点，因此使用自由口通讯方式实现plc与上位机通信的控制方案较多[11～14]。

　　本文采用s7-200plc的自由口通讯协议，基于vb6.0开发了一种简单实用且易于功能扩展的监控界面，其中计算机作为上位机，通过mscomm控件建立与下位机plc的通讯，可以实现数字量和模拟量读写、存储及模拟量趋势曲线绘制。

　　2 通讯原理

　　在上位机中，通过vb6.0中的mscomm控件完成数据的发送与接收;在下位机中则是通过plc的指令完成数据的发送与接收的。

　　2.1 通讯初始化设置

　　由于s7-200plc与计算机的自由口通讯是串行通讯，故通讯前需要通讯双方的串行端口初始化，使双方通讯参数保持一致。

　　(1) 上位机初始化设置

　　上位机使用mscomm控件通过串行端口发送和接收数据，因此首先要对mscomm控件进行初始化设置，主要始化设置如下：

　　

 

　　settings：以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验位、数据位和停止位。其中以字符n、o、e 分别代表无校验、奇校验和偶校验。

　　inputmode：设置从缓冲区读取数据的格式;0为字符串格式(text)，1为二进制格式(binary) [15]。

　　(2) 下位机的初始化设置

　　为了使下位机与上位机的通讯参数保持一致，可通过对plc的自由端口控制寄存器smb30(端口0)或smb130(端口1)的设置来实现。由于本文中使用的是cpu222是端口0，因此对plc的通讯设置是通过设置smb30来完成的。smb30的设置主要包括奇偶校验位、数据位、波特率、协议选择等参数。本文smb30设置内容如下，奇偶校验为不校验、字符数据位为8位/字符、波特率为9600bit/s、协议选择为自由口协议，故smb30设置为9。由于本文是通过接收字符中断接收数据，通过定时中断发送数据，因此需要将两个中断初始化。

　　plc主要初始化设置：

　　

 

　　

 

　　图1 数据存储时的界面

　　(1) 上位机通讯方式

　　首先将上位机待发送的m个字节依次存储在数组s中，每次待接收的数据存储在变量r中。

　　发送信息时，数组s中第一个元素s(0)存储第一个待发送字节……最后一个元素s(m-1)存储最后一个待发送字节，发送方式为mscomm1.output=s。

　　接收方式为 r="mscomm1".input。

　　由于plc中的信息是以byte的形式传输到计算机中，因此上位机需要对接收的数据进行数据处理。由于plc中模拟量传感器数据是以word的形式存储在aiw中，而plc在发送该数据时是按照word对应的两个byte发送，故计算机在后台计算中要将其对应的两个byte转换为word。为了在人机界面中表达数字量(qb,ib,mb)的各个状态，需要在计算机后台计算中把plc的各数字量的十进制转换为八位二进制，通过对八位二进制的每个位做0、1判断，利用vb6.0可使用多种方法把判断结果表达在界面中。

　　

 

　　图2 存储在excel表格中的部分数据