VB下PLC与PC串口通信的实现

VB下PLC与PC串口通信

控制与检测

文章编号：１００１—２２６５Ｃ２００５）１２—００６２—０２

组合机床与自动化／ＪＵＴ技术

ＶＢ下ＰＬＣ与Ｐｃ串口通信的实现

张传伟，王昀睿

（西安科技大学机械工程学院，西安７１００５４）

摘要：结合ＤＶＰ系列可编程控制嚣的特点，给出了利用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ（ＶＢ）中的ＭＬＳＣＯｌｎｌｎ控件实现计算机与ＰＩＥ的串行通信的

方法，井给出了详细的程序设计过程。谊方案简单、实用，对由其它类型ＰＩＥ和上住机组成的监控系统的通信实现有一定

的参考价值。并在电力无功补偿控制系统中得到了成功的应用，取得了满意的效果。关键词：ＶＢ；串行通信；ＭＳＣｏｎｍａ；ＰＬＣ中图分类号：ＴＰ３９１

８

文献标识码：Ａ

ＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＳｅｒｉａｌＣｍｍｕｕｎｉｅａｔｉｏｎＢｅｔｗｅｅｎＰＬＣａｎｄＰＣ

ＺＨＡＮＧ

Ｃｈｕａｎ．Ｗｅｉ．ＷＡＮＧ

Ｙｕｎ－ｒｕｉ

（Ｓｃｈｏｏｌ

ａｎｄＰＬＣ

ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｒｓ，ｅｆｉｎｇ，Ｘｉ’ａｌｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｌｌ

ｔｏ

７１００５４，Ｃｈｉｎａ）

ｓｉｍｐｌｅｈａｌｔｌｗａｒｅ

Ａｂｎｒ日ｃｔ：Ａｅｅｏｎ］ｉｎｇ

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ｗｉｔｈＶＢｈｏ．ｇｕｏ＃ｉｓ

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ｂｅｔｗｅｅｎｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＰＬＣｉｎｏｔｈｅｒｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ

ｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｓｕｅｃｅｓｓｆａｌｌｙｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ／＇ｄ］（ｙｔｉｖｐ．ｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｓｕａｌｂａｓｉｃ；ｓｅｒｉａｌ

ｅｍｍｎｕｎｉｃａｆｉｏｎ；Ｍ‰ｌｌｎ；ＰＩＥ

０引言

ＰＩＥ是踟年代发展起来的新一代工业控制装置，由于可靠

性高、适应性好、抗干扰能力优、接口功能强、编程简单、直观以及模块化结构、使用方便等优点，在工业控制领域中得到了广泛应用。但是ＰＩＥ无法进行复杂的运算和显示各种实时控制图表，人机交互性差、管理人员不能及时了解现场情况，为弥补

现动作。另外．在用户出现故障时上位机可控制下位ＰＩＥ，及时

报警以便尽快修复故障；下位机采用台达ＤＶＰ系列ＰＬＣ，其主要任务是对用户端的用电品质进行控制，使功率因数基本稳定在用户设定值（一般０．９１以上），设备发生故障时按上位机命令执行，也可手动紧急处理。

ＰＩＥ这方面的不足，工业控制中一般与计算机组成控制系统，ＰＩＥ作为下位机使用，用来完成输入输出控制、逻辑运算、数据

采集及状态判别等工作。上位机一般用工业控制计算机，用来

图１系统组成

完成数据分析计算、信息存储、状态显示、打印输出等功能，以

实现对被控制系统的实时监控。这种监控系统将计算机与ＰＩＥ

结合起来，使两者优势互补，且能够充分利用个人计算机强大的人机接口功能、丰富的应用软件、低廉的价格，组成高性能价格比的ＰＣ—ＰＩＥ监控管理系统。另外，考虑目前使用专业组态软件成本仍较高，且控制起来不够灵活，便利用ＶＢ下的ＭＳＣｏｌｎｌＩＩＩ

２串口通信控件

ＶＢ是Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下简单、易学、高效的可视化编程语言开发系统，以其所见所得的可视化界面设计风格和面向对象的程序设计等特点，在实际的工程应用中得到了广泛的应用，是很多计算机软件开发人员开发的工具。它不但提供了良好的界面开发环境，而且具有功能强大的通信控件Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ

ｔｉｏｎｓ

Ｃｏｔｍｎｍｆｉｅａ－

通信控件，实现ＰＩＥ与上位机之间的通信，开发了基于ＶＢ的变

压器二次侧低压补偿ＰＬＣ监控系统。

Ｃｏｌｍｏｌ（ＭＳＣｏｌｎｌｎ），提供了很强的串Ｉ：１通信能力。

ＶＢ中的ＭＳＣｏｆｆｌｌＲ控件的实用性强、功能完善，是实现计算

１系统构成

变压器二次侧低压补偿ＰＬＣ监控系统的组成如图１所示，

机与外部设备数据交换的强有力工具。该控件可设置用来发送和接收二进制数据或ＡＳＣＩＩ码数据，可对串口状态及串口通信的信息格式进行设置，实现对下位机地址和数据的接收和发送，达到多机通信的目的。ＭＳＣｏｍｍ控件的编程非常方便，程序员不必花时间去了解复杂的ＡＰＩ函数，而且在ｖｃ、ＶＢ、Ｄｅｌｐｌｆｉ等语言中均可使用。

在ＰＩＥ监控系统中，上位机ＰＣ的主要任务是通过电力变送器

（ＰＯＭ）获取电力用户的用电信息，并通过标准１世￥２３２串行接口将现场数据实时传送到上位机。完成数据处理、储存、以及各数

据量的实时显示等功能，并控制下位ＰＩＥ按给定的控制算法实

收椭日期：２００５—０１一Ｊ０

作者简介：张传伟（１９７４一），男，安徽准南人，西安科技大学机械工程学院讲师，硕士，主要从事机电系统智能控制和ＣＡＤ／ＣＡＭ方面的科研与教学

工作。（Ｅ—Ｉ“１）＾ａｎｇｅｗ＠ｘｕｓｔ

ｅｄｕ．ｃｎ。

万方数据　

VB下PLC与PC串口通信

２００５年第１２期

控制与检测

ＭＳＣｏｍｍ控件提供了两种处理通信的方式：一是事件驱动实现控制的具体实施过程：

通信，它是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法。在（１）通信协议设定：ＤＶＰ系列ＰＬＣ的通信协议为ＭＯＤＢＵＳ

许多情况下，在事件发生时需要得到通知，因而可以利用ＡＳＣＩＩ模式，其通讯格式：波特率９６００ｂｐｓ、偶同位（Ｅｖｅｎ咖ｔｙ）、１

ＭＳＣａｍｍ控件的ＯｎＣｏｍｍ事件捕获并处理这些通信事件，Ｏｎ．个起始位、数据长度为７、１个停止位。

Ｃｏｍｍ事件还可以检查和处理通讯错误。编程时，在ＯｎＣｏｍｍ事（２）通讯资料格式

件处理函数中加人自己的处理代码就可以了。这种方法的优点Ｐｃ与ＰＬＣ之间按照表１所示的通讯格式进行通讯，表２是

是程序响应及时、可靠性高。缺点是每个ＭＳＣｏｍｍ控件对应着ＰＬＣ的命令码，表３是ＰＬＣ每一种设备的地址。要实现何种功

一个串行端口，如果应用程序需要访问多个串行端口，必须使用能就必须按照通讯格式使用规定的命令码和设备地址，这样才多个ＭＳＣｏｍｍ控件；另一种是查询方式，其实质上还是事件驱能正确接受和发送数据。

动，在程序的每个关键功能之后，可以通过检查ＧｏｍｍＥｖｅｎ！属性

表１

ＤＶＰ—ＰＬＣ通讯资料格式的值来查询事件和错误，做出相应的处理。如果应用程序较小，

格

式

说明

编程说明

并且是自保持的，这种方法就更可取。ＩＶｋＺ，Ｃｏｍｍ控件同时支持帆

起始字节“：”３ＡＨ

二进制格式和文本格式数据的接收和发送。使用时须注意以下ＡＤＲｌＰＬＣ通讯地址出厂设定值为

两点：（１）Ｉｎｐｕｔ和Ｏｕｔｐｕｔ属性接收和发送的字符串类型是Ｖａｉｌ—ＡＤＲａｎｔ，因此在读取和写入缓冲区的数据要转换设置为Ｖａｒｉａｎｔ。在∞１

０

ＰＬＣ地址：１个Ｂｙｔｅ

０ｍ１

ｃ＾Ⅲ０

命令码：１个Ｂｙｔｅ

命令码及意义如下表

接收时ＩｎｐｕｔＭｏｄｅ属性决定着接收的数据类型，ＩｎｐｕｔＭｏｄｅ设为ＤＡＴＡ（０）

ＣｏｍｌｎｐｕｔｍｏｄｅＴｅｘｔ，就可利用Ｉｎｐｕｔ属性返回文本数据，如果Ｉｎｐｕｔ．ｎ＾１Ａｎ）

接收或发送的ＰＬｃ装置地址

Ｍｏｄｅ设为ＣｏｍＩｎｐｕｔＭｏｄｅＢｋｍｒｙ，就可利用Ｉｎｐｕｔ属性返回二进制数据内容：１—３２Ｂｙｔ∞

和数据内容

数据；（２）在ＶＢ程序编写时ＲＴｈｒｅｓｈｏｌｄ和ｌｎｐｕｔＬｅｎ属性设置的值ＤＡＴＡ（ｎ—１）最好与ＰＬＣ发送的值相等，否则极易引起数据传输混乱。

Ⅱｌｃ

Ｃ嘶Ｉ

Ｌ毗检查：由Ａ∞Ｉ到ｎ衄ｔ（ｎ

ＭＳＣｏｌｎｍ控件有很多重要的重要属性，其中最主要的有①

ＩＲＣＣＨＫ０

校验码：１个Ｂｙｔｅ—１）的内容相加取２的补码

ＣｏｍｍＰｏｒｌ属性：设置并返回通讯端口号，格式为ＭＳＣａａａｎ．Ｃｏｍｍ—

ＥＮＤｌ

结束字节：２个Ｂｙｔｅｓ

ＯＤｆ｛、０ＡＨ

Ｐｏｒｔ＝［ＰｏｒｔＮｕｍｂｅｒ］．设计时ＰｏｒｔＮｕｍｂｅｒ可以设置成从１到１６的

ＥＮＤ

０ＥＮＤ

ｌ＝ｃＲ．ＥＮＤ０＝ＬＦ

任何数，但是如果用Ｐ０棚ｐｅｎ属性打开一个并不存在的端口时，

表２ＤＶＰ—Ｈ．ｃ命令码

就会产生错误；②Ｓｅｔｔｉｎｇｓ属性：以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位，格式为Ｍ，ｓｃｏｌｎｉｌａ．Ｓｅｔｔｌｎ擎＝［ＰａｒａＳ—

命令码

功能

适用范围

０ｌｕｉｎｇ］，ＰａｒｏＳｔｒｉｒ＊是～个包含四部分的字符串，如“９６００，Ｎ＇８，ｌ”ｉ读线圈的状态Ｓ，Ｙ，Ｍ。Ｔ．Ｃ０２

读输人线圈的状态

Ｓ，Ｘ，Ｙ．Ｍ，Ｔ，Ｃ

◎ＰｏｒｔＯｐｅｎ属性：设置并返回通讯端口的状态，也可以打开和关

０３读取多笔寄存器内容

Ｔ。Ｃ．Ｄ闭端口，格式为ＭＳＣｏｍｍＰｏｒｔＯｐｅｎ＝［Ｔｒｅｅ／Ｆａｌｓｅ］；④Ｉｎｐｕｔ属性：０５

强制单线圈Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｔ，Ｃ

从接收缓冲区返回和删除字符，该属性在设计时无效，运行时为

０６

复位单个寄存器Ｔ，Ｃ，Ｄ只读，格式为ＭＳＣｏｍｍ．Ｉｎｐｕｔ；⑤Ｏｕｔｐｕｔ属性：向传输缓冲区写一１５

强制多线圈Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｔ．Ｃ

个字符串，该属性在设计时无效，运行时为只读，格式为

１６

复位多个寄存器

Ｔ．Ｃ．Ｄ

ＭＳＣｏｍｍ．Ｏｕｔｐｕｔ＝ＯｕｔＤａｔａ，ＯｕｔＤａｔａ为要发送的数据，可以是文本数据或二进制数据。

裹３

ＤＶＰ—ＰＬＣ地址范围设备

范围

地址

ＰＣ与ＤＶＰ系列ＰＬＣ的通信

Ｓ０～１０２３００００—０３ＦＦ上位计算机数据传输程序设计在ＰＬＣ与上位计算机通讯过

ＸＯ一３７７０４００～０４ＦＦＹ

Ｏ一３７７（１６００—０５ＦＦ程中，虽然ＰＬＣ可以具有优先权启动通讯，但一般不使用这一方Ｔ

０～２５５０６００一０６ＦＦ

法，而采用上位机具有优先权，向ＰＬＣ发送命令启动通讯，ＰＬＣＭＯ—１２７９嘴∞～０ＣＦＦ

自动返回响应的通讯方式。计算机在与ＰＬＣ通讯时，首先必须Ｃ

０～２５５

０Ｅ００，０ＥＦＦ

对通讯端口进行初始化处理，其初始化参数必须与ＰＬＣ的通讯表中，ｘ一输入继电器，Ｙ一输出继电器，Ｍ一辅助继电器，Ｓ一状态元件，Ｔ一定时器，ｃ一计数器，Ｄ一数据寄存器。

（３）通信初始化

于被动状态响应上位机的命令。上位机读数据时通过通信口向ＭＳＣｏｎｕｎｌ．ＣｏｍｍＰｏｒｔ

ｚ

２

‘设定ｃ０＾心为Ｐｃ与ＰＬＣ的通信

端口

ＭＳＣｚｍⅧＩ．Ｓｅｔｔｉｎｇｓ＝”９６０），Ｅ，７．１”

口向ＰＬＣ发出写命令及数据，ＰＬＣ即可接收。当ＰＬＣ没能正确

ＭＳＧａｎｍｌ．ＩｎｐｕｔＭｏｄｅ＝ＣｏｍｌｎｐｕｔＭｏｄｅＴｅｘｔ返回文本数据

ＭＳＣｏｎｍｄ．１ｎＢｕｆｆｅＩＳｉｚｅ＝１０２４ＭＳＣｏｍｍｌ

ＰｏｎＯｐｅｎ＝Ｔｒｕｅ

’打开ＣＯＭＩ通信端口

（４）计算ＬＢＣ校验

（下转第６６页）

通过Ｐｃ的ＣＯＭ２与ＤＶＰ系列ＰＬＣ的ＲＳ一２３２端口通信来

６３

万　

方数据３

参数相同。计算机与ＰＬＣ之间采用主从应答方式，计算机始终具有初始传送优先权，根据需要向ＰＬＣ发出读写命令；下位机处

ＰＬＣ发出读数据命令．ＰＬＣ响应命令并将数据传回上位机，上位

机通过读通信口即可取得所需数据；写数据时。上位机通过通信响应时，ＰＬＣ返回投能正确响应标志。此外ＰＬＣ通信模块还有

其它命令代码，上位机发出不同的命令，ＰＬＣ便能做出相应的响应。

VB下PLC与PC串口通信

控制与检测

仿真器和ＴｕｎｍｇＡｎａＬｙｚｅｒ分析工具进行功能仿真和时序仿真，可验证各个电路模块的功能是否正确。如果有错误则返回原设计

予以改正。并重新编译、仿真，直到没有其他错误。最后生成可用于下载的ｐｏｆ或ｓｏｆ文件。

图３

ＣＰＬＤ设计流程圈

图４就是用ＭＡＸ＋ＰＬＵＳⅡ对通过ＣＰＬＤ来实现的手脉信号

的四倍频鉴向电路波形仿真结果。其中Ａ、Ｂ为经差分接收及光隔整形后的手脉信号，ＯＡ、ＯＢ为鉴向倍频后的输出信号。

ＣＵＣ

＾Ｂ０＾

椰

图４四倍频及鉴向电路仿真波形

３系统的开放性及其抗干扰设计

上面所介绍的基于Ｐｃ的高速雕铣机的开放式数控系统，由

于采用了“位置控制卡＋Ｐｃ”的形式，结构简单，可靠，易扩展。在设计中，不管是系统整体设计还是像位置控制卡的ｃＰＬＤ部

分的局部设计，都注重模块化的设计理念，将各部分功能模块

化，并进行相应的硬件或逻辑设计。系统各模块问基本上都是

通过标准接口来实现互连通信，因此，各部分可根据实际需要选

用组合，也可单独应用到其他的数控系统，使得系统的灵活性和

可扩展性大大提高。如基于ｃＰＬＤ的位置控制卡．以插针插槽的形式，连人ＰＣＩ０４总线，直接与上位机进行通信，从而可移植到

与ＰＣＩ０４兼容的不同Ｐｃ机上；操作面板模块则通过标准串口与

上位机通信。从一定程度来说，该系统较好的实现了开放化要

求。

数控机床是机械、电子，强电、弱电，硬件和软件紧密结合的自动化产物，在其运行过程中，伴随着电磁能量的转换，一方面它对周围环境产生影响，另一方面其本身受到来自所处环境各方的电磁干扰．直接影响着数控系统的可靠运行。因此，在进行系统设计时，抗干扰问题是不容忽视的。通过分析，可知干扰源主要来自三个方面：空间电磁场干扰、电网干扰和系统内部干

扰，解决干扰问题要从系统的硬件和软件两个方面考虑。

软件的方法有软件滤波，软件看门狗，软件冗余，故障自检

等措施。

硬件方面针对干扰源，采取了不同的措施，如：

（１）对于编码器脉冲输入信号，采用差分输入，并通过高速

光耦进行隔离，再经整形电路整形；

（２）对于开关量输入，可先用光耦隔离．抑制共模干扰，并用电容米抑制常模干扰。

（３）合理设计印刷电路板。

４结束语

数控系统的开放化是顺应现代制造业发展要求，满足数控系统制造商、机床生产商及用户对数控系统灵活性，可重组可扩展性等要求的必然趋势，因此，要在综合考虑机床应用要求，控制轴数，开发周期等等各方面因素的情况下，充分考虑开放性，

万　

方数据组合机床与自动化加工技术

以模块化为指导思想，合理设计整个数控系统。

【参考文献】

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１９９１．

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程，１９９９（４）：６５—６８

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５李叶松．董玮．基于ＣＨ，Ｄ的开放式四轴运动控制器的设计

［Ｊ］．电子技术应用，２００２（５）：３５—３７．（编辑江复）

（上接第６３页）

Ｆｕｔｗｌｉｏｎ

Ｃｈｅｃｋ—ＩＲＣ（ＢｙＶａｌ

Ｃｈｅｃｋ—ｄａｔａＡｓＳｔｒｉｎｇ）

ＤｉｎｌＤ￥（），ｒｅｓｕｌｔ—Ｉｒｅ￥，Ｄ，Ｉｎｄｅｘ，ｉＡｓｈｌｔ８学ｅｒ’定义变量

Ｄｏ

Ｄ￥（Ｉｎｄｅｘ）＝ｌｚｆｔ（Ｃｈｅｃｋ—ｄａｔａ￥，２）

Ｃｈｅｅｋ—ｄａｔａ￥＝Ｍｉｄ（Ｃｈｅｃｋ—ｄａｔａ￥，３）Ｉｎｄａｉ＝Ｉｎｄｅｘ＋ｌ

ＬｏｏｐｕＩｌｔｉｌＬｅｎ（Ｃｈｅｃｋ—ｄａｔａ￥）＝０

Ｆｏｒｉ＝ｌ

ＴｏＩｎｄｅｘ—ｌ

Ｄ＝Ｄ＋ｖａｌ（。＆量ｒ＋Ｄ￥（ｉ））

Ｎｅｘｔｉ

ｒｅｌｓｕｌｔ—ｈｅ￥＝Ｈｅｘ（２５６一（ＤＭｏｄ２５６））

ｒｅｓｕｌｔ—ｈｅ￥＝ｌｌｆ（ｋｎ（ｒｅｓｕｌｔ—ｈｅ￥）＝ｌ，Ｗ＆ｒｅｓｕｌｔ—ｈｅ

￥，ｒｅｓｕｌｔ—ｈｅ￥）

Ｃｈｅｃｋ—ＬＲＣ＝Ⅲ（Ｌｅａ（ｒｅｓｕｌｔ—Ｉｒｅ￥）＞２，Ｒｉｇｈｔ（ｒｅｓｕｌｔ—Ｉｒｅ￥，２），ｒｅｓｕｌｔ—ｌｒｃ￥）

ＥｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎ

（５）读写ＰＬＣ

ＰｒｉｖａｔｅＳｕｂＳｅｎｄ—Ｔｏ—ＰＬＣ（）

ｌＹａｎ

ｓｅｎｄ—ｓｔｒｉｎｇ￥

’定义变量

……

ｓｅｎｄ—ｓｔｒｉｎｇ￥＝ＣｈＫ＆ｍＡ）＋Ｃｈｅｃｋ—ＬＲＣ（Ⅻｄ一咄￥）

’添加代码，求取要发送字符串

＋Ｃｈｒ（＆ｔｍ）＋Ｃｈｒ（＆ｎＡ）

ＳｅＩｌｄ—Ｔｏ—ＰＩＥ＝ｓｅｎｄ—ｓｔｒｉｎｇ￥ＭＳＣｏｍｍｌ．Ｏｕｔｐｕｔ＝Ｓｅｎｄ—Ｔｏ—ＰＬＣ

ＥｎｄＳｕｂ

４结论

利用ＶＢ中的ＭＳＣｏｍｍ控件实现计算机与可编程序控制器

通信的设计思想和基本方法。并成功地应用于变压器二次侧低

压补偿Ｐ忧监控系统中，该监控系统的运行表明，用ＶＢ的

ｍｃ蛐控件设计的实时通信软件可靠、稳定，能很好地满足的

监控系统的要求，取得了满意的效果。

【参考文献］

［１］白鹏．Ｖｉｓｕａｌ．Ｂａｓｉｃ６．０高级编程技巧一多媒体通信篇［Ｍ］．

西安：西安交通大学出版社，１９９９．

［２］中达电通，ＤＶＰ—ＰＩ￡应用技术手册［程序篇］．

［３］中达电通，ＤＶＰ—ＰＬＣ通信协议手册，

（编辑赵蓉）

VB下PLC与PC串口通信

VB下PLC与PC串口通信的实现

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

张传伟， 王昀睿， ZHANG Chuan-wei， WANG Yun-rui西安科技大学机械工程学院,西安,710054

组合机床与自动化加工技术

MODULAR MACHINE TOOL & AUTOMATIC MANUFACTURING TECHNIQUE2005(12)16次

参考文献(3条)

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3.白鹏 Visual Basic 6.0高级编程技巧-多媒体通信篇 1999

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VB下PLC与PC串口通信

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