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VC++编程实现与Omron PLC通讯进行振动磨的变频控

文章出处: 浏览次数:发表时间:2018-09-08

1.

当今,在自动化的工业生产中,变频控制往往与计算机远程控制相联系在一起,从而实现电机的远程变频控制。可编程序控制器系统不仅可作为单一的机电控制设备,而且作为通用的自动控制设备,也被大量地用于过程工业的自动控制。欧姆龙最新推出的可编程控制器SYSMAC CP1H,具有“高度扩张性”的端子台型一体化[1]。与以往产品CPM2A 40 点输入输出型为相同尺寸,但处理速度可达到约10倍的性能。本课题通过控制机(即为PLC)设定比例运行参数,然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的指令,使变频调速器带动振动磨电机按输入的速度和时间运转。基于OMRON PLC的链接通信(有通信协议),我们采用功能强大的Visual C++6.0语言来实现这种小型集散控制系统的上、下位机的通信和友好的监控界面,实现了上位机与PLC间的通信。

2.通讯软件的设计

在本项目中,上位机选用计算机, 下位机选用日本Omron公司的CP1H系列XA40DR-A可编程序控制器。在计算机外设中,RS-232串口因为其组成方式简单,编程控制方便而成为应用最为广泛的I/O通道之一。32 位下串口通信程序通常采用两种方法实现:一是利用ActiveX控件; 二是使用API通信函数。使用ActiveX控件, 程序实现非常简单, 结构清晰,缺点是欠灵活; 使用API通信函数的优缺点则基本上相反[2]VC++6.0MSCommMicrosoft 公司提供的简化Windows 下串行通信编程的ActiveX控件,它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法,笔者采用了这种方法。其端口接线见附图。

2.1 上位机与PLC的通讯协议

HOST Link系统使用HOST Link 通信协议进行通信,上位机具有传送优先权,总是首先发出命令并启动通信,HOST Link 通信单元收到命令交由PLC执行,然后将执行结果返回上位机,两者以帧为单位轮流交换数据。

2.2 上位机的PLC链接通讯

通信时一组传送的数据称为块,它是命令或响应的单位,从上位机发送到HOSTLink 单元的数据称为命令块,相应的,HOSTLink单元发送到上位机的数据称为响应块。多点通信时,单帧发送的最大数据块为131 个字符,因此当一个数据块含有132 个或更多字符时,要分成两帧或多帧进行发送。多帧发送时中间帧的格式为:正文、FCS、分界符。起始帧、中间帧的长度为131 ,结束帧的长度最多为131 个字符。

Omron系列的PLC 通过RS232 口与主机通信有两种方式,第一种是由上位机向PLC 发送初始命令,第二种是由PLC 向上位机发送初始命令[3]。在监测系统中一般采用第一种方式。有关通信协议如下所述:

2.2.1上位机→PLC 的命令格式

其中:

1@为起始标志符;

2N2 N1 PLC 节点标志码,由两位十进制数表示,它们用来指定与上位机通信的PLC。而PLC 自己的通信节点码可由它的DM6648 DM6653 来设置;

3CMD2 CMD1 为两字节命令码;

4MT 为命令内容,用来设置具体的命令参数;

5V2V1 为两字节的帧校验码,它是从开始符“@”到MT码结束的所有字符的ASCII 码按位异或的结果; 帧校验和是一个转换成2 ASCII 字符的8 位数据。它把帧中每一个字符顺序地进行异或操作而得到的结果,即把帧的第一个字符到正文结束的所有字符转换成二进制形式的ASCII 码后,逐个异或而得到的[4]。当发送命令时,将其加在命令格式中,作为帧的一部分发送到接收端。当接收数据时,按上述步骤重新计算FCS ,当计算结果与数据块中所带的FCS 相同时,说明传输无误,否则,说明接收到的数据不正确。

6)“*”和“CR”两字符表示命令结束。

例如,@00WD00060500表示写一个数500到节点为0PLCDM0006中。

2.2.2 PLC→上位机的响应格式

其中S2 S1 为命令结束状态码,00 表示正常结束,01 表示RUN 模态下PLC 无法完成上位机命令,其余符号代码意义同上。实现上位机与HOST Link 通信单元的通信只需编写上位机程序,因为HOST Link 通信单元自身带有通信程序,上位机下发命令,地址相符的PLC 自动上传响应帧,所以这一部分程序不需要客户编写,但是,编写上位机的通信程序时,通信参数的设置必须保证与PLC 的通信参数一致性。

3.VC++6.0编写串行通信程序

首先建立一个基于对话框的MFC应用程序SCommTest,支持ActiveX控件,电话形状的控件是在系统中注册过的MicrosoftCommunications Control, version 6.0,接受缺省的选项。

1.打开串口设置串口参数

在主对话框CSCommTestDlg::OnInitDialog()中打开串口,加入如下代码:

ifm_ctrlComm.GetPortOpen())

m_ctrlComm.SetPortOpenFALSE;

m_ctrlComm.SetCommPort1; //选择com1

i f ! m _ c t r l C o m m . G e t P o r t O p e n m _ c t r l C o m m .

SetPortOpenTRUE;//打开串口

else

AfxMessageBox"cannot open serial port";

m_ctrlComm.SetSettings"9600,E,7,2"; //波特率9600,偶校验,7个数据位,2个停止位m_ctrlComm.SetInputModel1; //1:表示以二进制方式检取数据m_ctrlComm.SetRThreshold1;

//参数1表示每当串口接收缓冲区中有多于或等于1个字符时将引发一个接收数据的OnComm事件

m_ctrlComm.SetInputLen0; //设置当前接收区数据长度为0

m_ctrlComm.GetInput();//先预读缓冲区以清除残留数据

2.发送数据

为发送按钮添加一个单击消息BN_CLICKED处理函数,选择IDC_BUTTON_MANUALSEND,添加OnButtonManualsend()函数,并在函数中添加如下代码:

UpdateDataTRUE; //读取编辑框内容

SendDatam_strTXData1,6;

// m_strTXData1表示发送速度命令的具体数值,6表示写数据的地址DM0006

Sleep100;

SendDatam_strTXData2,12; //m_strTXData1表示发送时间命令的具体数值,12表示写数据的地址DM0012

3.发送命令

按照命令格式,本课题主要发送两个WD命令:

1)数据采用十进制发送,向DM0006中写入速度指令;

2)数据采用十进制发送,向DM0012中写入时间指令。部分程序如下:

Void CSCommTestDlg::SendDataint m_TobeSend,intm_address

CByteArray Array;

unsigned char auchMsg[45]=0

auchMsg[0]=64; // 起始标志符

auchMsg[1]=0x0; //节点号

auchMsg[2]=0x0; auchMsg[3]=W; //命令符

auchMsg[4]=‘D‘;

auchMsg[5]=m_address/1000;

auchMsg[6]=m_address%1000/100;

auchMsg[7]=m_address%100/10;

auchMsg[8]=m_address%10;

auchMsg[9]=m_TobeSend/1000;

auchMsg[10]=m_TobeSend%1000/10;

auchMsg[11]=m_TobeSend%100/10;

auchMsg[12]=m_TobeSend%10;

LRCauchMsg,13;

//auchMsg[13] ,auchMsg[14] ,保存FCS

auchMsg[15]=‘*‘; //命令结束符

auchMsg[16]=13;

Array.RemoveAll();

for Count=0;Count<17;Count++

Array.AddauchMsg[Count];

m _ c t r l C o m m . S e t O u t p u t C O l e Va r i a n t A r r a y ;

4.计算校验码函数

unsigned char uchLRC = 0 ; 初始值设定

while usDataLen——)

uchLRC ︿= auchMsg++;

unsigned char high=0xF0;

//high为校验码的高位

unsigned char low=0x0F;

//low为校验码的低位

high&=uchLRC;

low&=uchLRC;

high>>=4;右移四位

ifhigh<=9

high=high+48;

else

high=high+55;

iflow<=9

low=low+48;

else

low=low+55;

auchMsg++=high;

auchMsg++=low;

4.结束语

此程序在VC++6.0中运行通过,并成功应用于振动磨的控制中。该系统采用OMRON XA40DR-A PLC与上位机连接组成控制系统,上位机通过串行口向PLC发出写命令及数据,PLC接受数据后,通过D/A转换模块,将模拟量发给变频器,从而实现了振动磨振动速度和时间的控制。

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