PLC与上位计算机通讯监控系统的研究与应用
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【摘要】：本文以下内容重点研究把个人计算机开发成plc及其网络的超级终端，实现对PLC工业控制系统的数据操作和管理技术，以供参考。
中图分类号：G623文献标识码： A
1、前言
截止目前，PLC经历了四个发展阶段，第一代PLC大多用一位机开发，用磁芯存储器存储，只有逻辑控制功能。在第二代PLC产品中换成了8位微处理器及半导体存储器，PLC产品开始系列化。第三代PLC产品随着高性能计算机的大量使用，PLC的处理速度大大提高，从而促使它向多功能机联网通讯方向发展。第四代PLC产品不仅全面使用高性能计算机，而且在一台PLC中可以配置多个高性能计算机，进行多通道处理，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名副其实的多功能控制器。本文以下内容将对PLC与上位计算机通讯监控系统进行研究，并介绍其具体应用，以供参考。
2、PLC与上位计算机通讯监控系统研究
把个人计算机连入PLC网络是位了向用户提供工艺流程图显示、动态数据画面显示、报表编制、趋势图生成、窗口技术以及生产管理等多种功能，为PLC网络提供良好的人机界面。
2.1，个人计算机在PLC网络中的作用
个人计算机在PLC网络中具有如下作用：一是以个人计算机为上位机，数台PLC为下位机的小型集散系统，用个人计算机实现操作站的功能；二是在PLC网络中，把个人计算机开发成简易工作站或者工业终端，实现集中显示、集中报警等功能；三是把个人计算机开发成PLC编程终端，通过计算机编程器接入PLC网络，进行编程、调试及监控；四是把个人计算机开发成网间连接器，进行协议转换，实现PLC网络与其他计算机网络的互联。
2.2，个人计算机与PLC连网通信的结构形式
通常把带异步通信适配器的个人计算机与PLC互联时采用点对点结构和多结构这两种。其中点对点结构是把个人计算机的COM口与PLC得编程器接口即PG口之间实现点对点链接；多点结构是个人计算机与数台PLC共同在同一条串行总线上，采用主从式存取控制方法，通常以个人计算机位主站，数台PLC为从站，通过周期轮循进行通信管理。
2.3，监控软件组成
基于个人计算机与PLC联网通信的监控软件主要解决通信协议一致及传送方式、通信口初始化、命令帧成帧、字符等信息的发送与接受、通信状态测试等几方面的问题。方法是通过设置多媒体定时器，实现对串口数据的实时采集。根据PLC的特性，计算机可对PLC进行位元件或字元件状态读操作、位元件或字元件状态写操作、位元件强制ON操作、位元件强制OFF操作。另外，在进行上述四类操作以前，首现需要对端口进行初始化操作，即设定通信协议，在WINDOWS的SDK中定义了一个结构DCB，这个结构详细地说明了如何对通信端口进行控制，所以通信端口的初始化也是围绕着对这个结构的正确设置为中心而进行的，需要说明的是CCOM类是专门用于串行通信的类，它包含了进行成员函数：SendCOMCode用于把数据从一个缓冲区发送到串行端口；GetCOMData从端口的接收缓冲区中读入数据。在每进行一次上述四类操作中的一种操作以前，还要进行握手联络。对PLC发请求讯号ENQ，然后读PLC的响应讯号。如果得到的响应讯号为ACK，则表示PLC已准备就绪，等待接收通信数据。
2.4，监控软件实例介绍
重庆新生机电有限责任公司的热处理生产线监控软件的设计采用基于C++类来实现对PLC的监控的，其中包含了对PLC的位元件及字元件状态读、写、位元件强制ON、位元件强制0FF等操作处理。通过利用CCOM类和CMMTimer类调用各种函数进行PLC命令操作，实现对PLC的监控功能。
3、PLC与个人计算机控制系统运用研究
常用的热处理生产线采用的是北京ACHELIN工业炉，通过SIEMENS公司S5型PLC控制系统实现实时监控的，系统通过运用个人计算机与PLC之间的通讯，实现对热处理生产整个工艺过程监控、工艺流程图监控、生产工艺参数设置、工艺仿真运行、工艺参数存储及查询。
3.1、系统软件结构
启动系统软件时，系统首先对通讯端口及你想那个初始化，实现计算机与PLC的联网通信，共分为装炉文件、过程监控、工况图、数据库、质量管理、设备维护和专家系统等几个模块。
3.2、工艺过程监控模块
工艺过程监控模块是在个人计算机与PLC建立通信的基础上，通过实时读取PLC的数据，为用户提供良好、直观的工艺过程图。根据装炉文件设定的零件及工艺参数，描绘出相应的热处理工艺图，如碳势、CO含量、炉温、渗碳层深等工艺走势图。
3.3、质量管理模块
质量管理模块是对历史数据进行统计分析，观测各种工艺参数的走势和直方图等，便于用户对工艺进行相应的改进。
3.4、专家系统模块
专家系统模块是系统通过专家系统，提供给用户指导性工艺和设备维护模板，并进行仿真运行，从而达到指导生产的目的。
4、结尾
本文以上内容对PLC与上位计算机通讯监控系统的研究与应用进行了分析和探讨，表达了观点和见解。相信，随着经济、社会和科技的不断发展，工业生产的各种智能化将会不断被应用实践。
【参考文献】
[1]《可编程序控制器网络通信及运用》杨富文等，清华大学出版社
[2] 《可编程序控制器配制、编程、联网》宋伯生等，中国劳动出版社
[3] 《集散型系统的设计及应用》王士元等，南开大学出版社