文档介绍：串行通信在监控系统中的应用研究
摘要:结合PVC自动配混监控系统项目的开发,介绍了欧姆龙C200HE串行通信接口的工作机制与特性,主要分析了在Delphi环境中实现上位机和C200HE监控系统的串行通信技术,并给出了部分关键程序。实际应用表明,给设计简单实用,性能可靠,对其他同类型的控制系统的设计有一定的借鉴作用。
关键词:串行通信;监控系统;欧姆龙可编程控制器;Delphi语言
引言
由于系统配置灵活、可靠性高以及结构开放等优点,PLC被广泛应用于工业控制领域中,在此类控制系统中,一般均为两级递阶结构,一是智能数据采集系统,也就是通常所说的下位机;二是数据处理和显示系统,即上位机HMI(Human Machine Interface)系统。上位机(微计算机、工业控制机)完成采集数据信息的存储、事件记录与处理、参数设定、状态显示、高级复杂算法等功能,实现系统的实时监控。下位机(PLC),主要完成数据采集、状态判别、输入输出控制等。工控机与PLC组成的主从式实时监控系统,是自动控制、计算机应用、信号检测与处理、通信等技术的综合应用,能够充分发挥各自在工业控制中的优势,在此类控制系统中,上下位机的通信是其关键技术之一。
1 PVC自动配混IPC-PLC监控系统
系统结构如图1所示,它通过智能称重仪表、位置开关、温度传感器等设备来获取系统当前时刻的各项参数,并结合上位机IPC(Industrial puter)的设置参数与操作指令来自动完成系统的工艺流程,实现PVC工艺的自动上料、计量、配混及系统保护等功能,同时将系统的各项信息反馈给上位机,由上位机进行计量的实时显示、配方的存储与调用、自动报警、报表打印,并通过工业以太网实现远程监控。
IPC
Delphi
PLC
PLC
LK201-EV1电缆
PVC自动配混控制现场
图1 PVC自动配混监控系统
通讯协议
本系统中上位机与OMRON CH200通过HOST LINK单元及串行总线互联而成的RS-232C总线上位连接系统而进行信息交换,上位连接系统是一种主从式总线型局域网,它以上位机为该工业网中的通信主站,其它连入该网的PLC皆为从站,其通信采用主从轮询的方式:上位机始终具有初始传送优先权,所有通讯均由上位机来启动,向从站发送数据或者从从站中读取数据都是主站以命令帧形式发送,对于主站发来的命令帧,从站用响应帧应答,当命令帧很长时,需要分成几帧发送。
在命令帧或响应帧中包含着需要通信的数据,只要实现命令帧与响应帧的应答,才能使要交换的数据顺利到达对方。
为确保上下位机之间能正确交换数据,必须制定相互遵循的通讯规约,OMRON专用协议是OMRON专用协议是3层协议,即物理层、数据链路层及应用层。因为编写通信程序是基于应用层进行的,因此我们只关心命令帧与响应帧格式,只要我们编写的通信程序发出的命令帧格式完全符合OMRON专用协议,PLC就一定能理解。对PLC发回的响应帧,我们必须按其格式进行拆装、识别,才能正确分离出交换数据及有用状态信息。
图2和图3分别为上位机发送的上位机链接命令帧读DM区数据的命令格式和由PLC返回的应答帧格式。当PLC接收到从上位机发来的ASCII码命令时自动返回ASCII码应答。
节点号
识别码
FCS
终止符
@
×