上位机与PLC通信的设计与应用

车明研

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西北民航机场建设集团有限责任公司陕西西安710000

摘要：国家社会经济的不断进步与发展，极大地促进了上位机与PLC通信技术的飞跃，研究其相关课题，对于提升通信水平与效果具有极为关键的意义。本文首先概述了相关内容，分析了PLC通信功能，并从多个角度与方面就PLC与上位机之间的通信协议原理展开了研究，望对相关工作的开展有所裨益。

关键词：上位机；PLC；通信；设计

前言

PLC与计算机之间的通信技术，表明计算机是PLC运行的基础支持，现阶段PLC技术的发展过程中，主要采用通信技术连接着计算机，计算机是PLC技术的终端部分，而通信技术决定着PLC技术的应用效果，应该规范PLC与计算机的通信技术，以此来完善PLC与计算机之间的通讯和连接，表明通信技术的重要性。

1PLC与计算机的通讯分析

PLC是工业自动化的核心，在工业自动化中PLC的核心是计算机，进而实现工业自动化。PLC与计算机的通信技术要达到可靠性的状态，还要简化通讯编程，完善上位机与下位机的连接。计算机可以控制多台PLC，确保通信技术的多级分布控制，确保PLC与计算机通讯的灵活性，满足工业一体化的根本需求。

2PLC与计算机的通讯技术

2.1通讯模式

PLC与计算机之间的通讯模式应该采用简单的通讯设计，促使计算机和PLC可以达到稳定的连接状态。PLC与计算机通讯中最常用的是自由口模式，也就是明确计算机和PLC的主从关系，在主从关系下计算机主导控制PLC，PLC利用RCV接收计算机的指令，编译解码计算机指令后并执行[1]。自由口模式的首要条件是串口初始化，设置通信技术中的波特率、数据位数等，完成自由端口通讯模式的初始化工作，进入PLC与计算机的数据收发。

2.2串口通信

PLC与计算机通信技术中的串口通信是重要的工作，实现串口通信有利于实现计算机对PLC的准确控制。列举串口通信技术的应用，如：PLC与计算机通讯的串口通信中，比较注重异步协议、同步协议，异步协议的串口通信非常简单，允许计算机、PLC之间存在时差，同步协议相对复杂，此项协议对时差的误差要求较高，仅允许较小的误差[2]。串口在通信技术中具有编码转换的作用，计算机向PLC发送指令时，指令经过串口时就会转换成通信协议支持的串口信息，待PLC接收到数据后，串行会继续转换成字节数。除了编码转换的作用以外，串口通信作用还有：①数据格式化，串行接口会格式化计算机传来的数据，同步传输通信数据块；②串—并转换，此类转换是PLC与计算机之间通讯连接的重要内容，负责串行到并行数据的转换，待PLC数据转换为并行后进入到计算机内实行处理，提高PLC与计算机的通讯效率；③数据传输速率控制，用于控制、选择波特率；④控制接口标准，根据接口标准选择信号线，完善远距离的数据传输，保障PLC到计算机通讯的稳定性。

3PLC与计算机的通讯配置

PLC和计算机的通讯中采用RS422接口标准，此类通信接口的配置与普通的计算机连接不同，利用光电耦合技术实现了RS422与RS232接口的转换，连接PLC与计算机的通信系统。RS422接口是PLC与计算机通讯配置中的主要接口电路，重点分析PLC与计算机的通讯配置，如下：

PLC与计算机通讯应该处于就绪的状态，PLC准备好后需要把计算机RS232中的RS、CS短接，确保计算机可以向PLC准确的发送数据，由于RS232中具备交叉连接的条件，所以可以转换成RS422接口，保证PLC与计算机通讯的硬件连接，待硬件连接好需要设置PLC的通信系统，维护好两者之间的有效连接。PLC在串口通信技術中，专门配置了寄存器设备，如：D8120通讯寄存器，此项串口通信是PLC与计算机连接中不可缺少的寄存器，需要把串口通信设置成8位，校对好通讯串口中的参数，比特率参数设置成9600bps，不需要设定专用的通信协议。现阶段中PLC与计算机连接通讯配置中为了取消控制线，准确设置了开始与结束字符，重点检查PLC到计算机之间的通信信息。

PLC的型号、系列决定了其与计算机的通信速率。本文以FX2系列的PLC为例，探讨通讯配置。FX2系列PLC通讯配置是9600bit/s，按照单位帧完成通信数据的接收与发送。PLC到计算机通讯配置的初始命令是从主机开始发送的，直到PLC接收到通信信息后才能完成整个数据传输的过程。

PLC与计算机之间的通讯串口主要是建立在VC++6.0的基础上的，采用时间驱动的方法进行串口通信，支持多个串行接口同时访问应用程序[3]。PLC与计算机的通讯配置框架中，设计好空间初始化的程序，同时设计好数据发送程序，完善通信技术中的各项配置。

PLC与计算机之间的通信技术中采用脉冲输入数字量端口（即：DIO），解决数据传输的问题，DIO端口在通讯中具有稳定、可靠的作用，避免PLC发生通讯失效的问题，DIO的脉冲需大于0，此时就可以完成数据传输，DIO高频、低频脉冲中，低频更加具有准确性，缓解了PLC与计算机的通讯压力，预防通讯错误。DIO端口在通讯配置中表现出了较高的优势，其可提高频率上限的准确性，预防通讯中的误差波动，不会增加PLC硬件的能耗负担。

4结束语

PLC与计算机的通讯连接具有分布式的特点，根据通讯连接的实际状态规划好PLC与计算机的连接，合理分配通信技术的应用，同时配置好通讯连接，保障PLC与计算机的稳定性与可靠性。通信技术提高了PLC与计算机的连接效果，防止出现连接失误的情况，最主要的是确保PLC与计算机的有效连接，满足工业自动化的基本需求。

参考文献

[1]罗燕华，何岭松，张登攀.一种软PLC技术的研究及实现[J].计算机与数字工程.2016（21）：88-89.

[2]陈辉，裴海龙.基于梯形图语言的软PLC技术研究与实现[J].微计算机信息，2013，（09）：266-268.

[3]许世法，秦付军.基于PC平台的软PLC技术的实现[J].仪器仪表标准化与计量，2013，（2）：19-21.