【正文】 定的時間長度其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息別使用于計算機與計算機計算機與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信 圖 21 串行通訊原理圖 串行通信中數(shù)據(jù)通常是在兩個站之間傳送按照數(shù)據(jù)在通信線 路上的傳送方向可分為 3 種基本的傳送方式單工半雙工和全雙工 圖 2223 異步通信格式 從圖所列格式可以看出異步通信的特點是一個字符一個字符地傳輸并且每個字符的傳送總是以起始位開始以停止位結(jié)束字符之間沒有固定的時間間隔要求每一次有一個起始位緊接著是 58 個的數(shù)據(jù)位再后為校驗位可以是奇檢驗也可以是偶校驗也可不設(shè)置最后是 1比特或 1比特半或 2比特的停止位停止位后面是不定長度的空閑位停止位和空閑位都規(guī)定為高電平這樣就保證起始位開始處一定有一個下降沿以此標(biāo)識開始傳送數(shù)據(jù) 圖 24 PLC 與上位機硬件連接原理圖 24 松下 FP 系列的通訊協(xié)議 241 MEWTOCOLCOM 的說明 1 協(xié)議特點 松下 PLC FP 系列通訊協(xié)議主要為 MEWTOCOLCOM 該協(xié)議的主要特點 1 用于程序處理和交互式操作 2 數(shù)據(jù)傳輸采用 ASCII 碼的形式 3 首先由計算機發(fā)送指令 4 由 PLC 對指令自動進行相應(yīng)響應(yīng) [8] 2 協(xié)議格式 MEWTOCOLCOM 的指令格式如下 AD H AD L 指令代碼 文本代碼 1 BCC H BCC L CR 應(yīng)答信息正常時 AD H AD L 響應(yīng)代碼 文本代碼 1 BCC H BCC L CR 應(yīng)答信息發(fā)送錯誤時 AD H AD L 錯誤代碼 H 錯誤代碼 L BCC H BCC L CR 圖 25 指令格式 ①格式說明為起始符號標(biāo)記每一幀報文的開始 CR 為結(jié)束符號標(biāo)記每一幀報文的結(jié)束 AD為每一站 PLC的地址用兩位十六進制數(shù)表示如 01 則代表第一臺PLC 標(biāo)記該幀報文為何種類型其分別對應(yīng)為指令信息應(yīng)答信息 正常 應(yīng)答信 息 錯誤 BCC 為校驗碼為兩位十六進制數(shù)其初值為 0 然后從起始符開始與該幀報文中每一字節(jié)按位進行異或運算得到的 [9] 其中指令代碼和錯誤代碼分別見附錄一附錄二 ②觸點代碼 表 21 觸點說明 X 外部輸入 Y 外部輸出 R 內(nèi)部繼電器 T 定時器 C 計數(shù)器 L 鏈接繼電器 注上述觸點當(dāng)中 FP1系列有些型號是沒有 L的使用的時候要注意查看手冊例如本設(shè)計使用的 FP1 C24 是沒有 L 的不能使用 TML 的指令其具體使用情況應(yīng)按說明進行以免發(fā)生錯誤 ③數(shù)據(jù)說明 表 23 數(shù)據(jù)說明 D 數(shù)據(jù)寄存器 DT L 鏈接寄存器 LD F 文件寄存器 FL S 目標(biāo)值 SV K 經(jīng)過值 EV IX 索引寄存器 IX IY 索引寄存器 IY WX 字單位外部輸入 WX WY 字單位外部輸入 WY WR 字單位內(nèi)部繼電器 WR WL 字單位鏈接繼電器 L ④ 校驗碼 BCC H L 的說明 校驗碼是將指令中的各個 ASCII 字符的 16 進制 00～ FF 進行異或求和后生成的 該校驗碼也以兩個 ASCII 碼表示 例 01 RC S X 0000 1D 25 H 0 30 H 1 31 H 23 H R 52 H C 43 H S 53 H X 58 H 0 30 H 0 30H 0 30H 0 30H BCC H 1 BCC H D 圖 26 BCC 碼 注如果 BBC 碼處用 代替則表示忽略校驗碼 242 與通訊界面有關(guān)通訊指令說明 MEWTOCOLCOM 中共有 24 條通訊指令鑒于界面開發(fā)和運用涉及的程度從其中抽出幾條使用頻繁能基本滿足通訊要求的指令組成了一個通訊系統(tǒng)的開發(fā)界面其界面如下圖所示 圖 27 通訊系統(tǒng)前面板 1 讀取單觸點狀態(tài) 指令代碼 RCS 說明 字符 表示正常的應(yīng)答說明發(fā)生錯誤從返回的錯誤代碼中可以參看具體錯誤原因詳情可以參看附錄二 錯誤代碼 觸點數(shù)據(jù) 表 24 數(shù)據(jù)說明 說明在讀單點數(shù)據(jù)的時候如果返回的是數(shù)據(jù)是 1 則表明該觸點屬于 ON 狀態(tài)反之是 0 則表示 OFF 或者斷開 2 寫入單觸點狀態(tài) 指令代碼 WCS W C S 觸點代碼 1 字符 觸點編碼 4 字符 觸點數(shù)據(jù) 1 字符 BCC H BCC L CR 應(yīng)答 讀取正常 W C 觸點數(shù)據(jù) 1 字符 BCC H BCC L CR 圖 29 WCS 代碼說明 錯誤反應(yīng)不贅述 觸點數(shù)據(jù)如表 24 所示 3 讀取多觸點狀態(tài) 指令代碼 RCP R C P n 1 字符 觸點代碼 1 字符 觸點編碼 4 字符 觸點代碼 1 字符 觸點編碼 4 字符 BCC H BCC L CR 圖 210 RCP 指令代碼 說明 RCP指令最多只能讀 8個觸點的狀態(tài)信息該指令的格式要求每一個觸點后接一個編號依次累積到 8 個觸點最后組成命令幀發(fā)送出去 應(yīng)答 讀取正常 R C 觸點數(shù)據(jù) 1 1 字符 觸點數(shù)據(jù) 1 字符 BCC n H BCC L CR 圖 211 RCP 讀取正常 錯誤反應(yīng)不贅述 4 按字單元讀取觸點指令代碼 RCC R C C 觸點代碼 1 字符 起始編碼 4 字符 結(jié)束編碼 4 字符 BCC H BCC L CR 應(yīng)答 讀取正常 R C 觸點數(shù)據(jù) 1 4 字符 觸點數(shù)據(jù) 4 字符 BCC n H BCC L CR 圖 212 RCC 指令說明 說明 觸點代碼與單觸點讀取相同 觸點數(shù)據(jù)順序 圖 213 觸點數(shù)據(jù) 1 觸點數(shù)據(jù) 圖 214 觸點數(shù)據(jù) 2 注①寫入數(shù)據(jù)寄存器值指令代碼 WD讀取數(shù)據(jù)寄存器值指令代碼 RD中起始數(shù)據(jù)編碼和結(jié)束數(shù)據(jù)編碼都是 5 字符 ②返回的數(shù)據(jù)為 16 進制數(shù)例如第 3 位 的數(shù)據(jù)為 1 則值為 00 08 返回的數(shù)據(jù)顯示為 08 低位 00 高位 ③其運算規(guī)則是 2 的對應(yīng)位次方的累加例如第 1 和第 3 位是 1 其他位是 0則數(shù)值為 2123 28 A hex 則返回的數(shù)據(jù)為 0A 00 5 讀取可編程控制器 PLC 狀態(tài) 指令代碼 RT 圖 215 RT 指令 應(yīng)答 讀取正常 R T 型號代碼 2 字符 Version 2 字符 程序容量 2 字符 系統(tǒng)鏈接信息 2 字符 錯誤標(biāo)志 2 字符 自診斷錯誤代碼 2 字符 BCC H BCC L CR 圖 216 RT 讀取正常 說明 型號代碼 表 25 型號代碼 操作模式 圖 217 操作模式 錯誤標(biāo)記 圖 218 錯誤標(biāo)志 程序容量 表 25 程序容量 程序容量 代碼 最后一步地址 2K 02 1534 1024 x 代碼 512 – 2 16K 16 15870 說明 1 起始步和結(jié)束步是從 0000002719 用 BBC 碼表示 程 序步實際是機代碼即各個命令在 PLC 中存儲代碼 2 例如 ST X 1OT Y 2 這兩個命令的步長都是一步一步用 4 位 16 進制字符表示為 01B8 02D0 整個發(fā)送命令為 01 WP 00000 00001 01B8 02D0 BCC CR 把上述命令代碼發(fā)送下去就可以得到對應(yīng)的梯形圖 3 這些機代碼是作者本人用試驗分析的方法提取的由于時間的問題目前只把一些基本指令分析出來詳情見附錄 4 4 這些代碼的統(tǒng)計可以采用監(jiān)聽的方法獲得首先用 FPGWIN 軟件畫好梯形圖然后打開監(jiān)聽軟件接著下載程序此時監(jiān)聽軟件 會讀取大量的有規(guī)律的數(shù)據(jù)在 EEBCCCR 其中里面的信息就是梯形圖轉(zhuǎn)換為的 16 進制機器代碼另外讀取機代碼的還可以用 RP 讀取程序指令這種在知道程序步的情況下準(zhǔn)確地讀取信息 5 在測試機代碼的時候 第三章 labview 與 PLC 的串口通信 LABVlEW 是美國國家儀器公司開發(fā)的虛擬儀器開發(fā)平臺軟件它的功能強大靈活可以廣泛應(yīng)用于自動測量系統(tǒng)工業(yè)過程自動化實驗室仿真等各個領(lǐng)域．在LabVIEW 編程語言中串口通信采用 VISA 標(biāo)準(zhǔn)編程． VISA 是虛擬儀器體系結(jié)構(gòu)Virtual Instrument Software Architecture 的簡稱是儀器驅(qū)動發(fā)展的一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)． VISA 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個先進的面向?qū)ο竦慕Y(jié)構(gòu)這一結(jié)構(gòu)使得 VISA 和在它之前的 I／ O 控制軟件相比在接口無關(guān)性可擴展性方面都有很大提高． VISA 的可擴展性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了 I／ O控制軟件的范疇而且由于 VISA內(nèi)部結(jié)構(gòu)的靈活性使得VISA 在功能和靈活性上超過了其他的 I／ O 控制庫． VISA 標(biāo)準(zhǔn)的推出統(tǒng)一了儀器工業(yè)的軟件接口標(biāo)準(zhǔn)使得儀器驅(qū)動程序兼容性強并且可適應(yīng)未來軟硬件的發(fā)展需要 [10] 31 labview 實現(xiàn)串口通信關(guān)鍵控件介紹 在作者使用的 labview100 版本中用于通訊的子 VI 主要由 5 個 VISA Configure Serial Port VISA Read VISA Write VISA Bites of Serial Port VISA Close通過對這幾個功能模塊進行配置和連接就能開發(fā)出符合要求的 labview串口通信軟件其界面如下 圖 31 串口通信函數(shù) 1VISA Configure Serial Port 該節(jié)點主要用于串口的初始化主要參數(shù)如圖所示 圖 32 VISA 串口配置 VISA resource name 端口號選擇與計算機連接的串 口有關(guān)可以通過我的電腦右鍵 選擇管理 設(shè)備管理器 – 端口查看 baud rate 波特率默認(rèn)為 9 600bps 最高為 115 200 bps data bits 一幀信息中的有效數(shù)據(jù)的位數(shù) Labview 中允許 48 位數(shù)據(jù)默認(rèn)值為 8 位 stop bits 一幀信息中的停止位的位數(shù)可選的值為 0～ 2 分別對應(yīng) 1 位 1 位半或 2 位默認(rèn)值為 0 pafity 奇偶校驗設(shè)置．可選的值為 04 可為無校驗奇或偶校驗標(biāo)記或空默認(rèn)值為 0 即無校驗 flow control 該參數(shù)的數(shù)據(jù)類型為簇用于串行通信中的握手方式 2 VISA Read VI VISA 資源名在整個通訊過程中是一樣的故用一根線把上面提到的 5 個 VI連接起來 圖 33 VISA 讀取 字節(jié)數(shù)可以自行設(shè)定也可以 VISA Bites of Serial Port 測量出來如果是自行設(shè)定那讀的操作是在緩存達(dá)到設(shè)定值才開始讀否則一直是等待如果通過VISA Bites of Serial Port 測定的字節(jié)數(shù)則是不等于零開始讀 3 VISA Write VI 該節(jié)點節(jié)點為串口寫子 VI 用于對串口設(shè)備進行寫操作 圖 34 VISA 寫 4 VISA Close VI 該節(jié)點為串口關(guān)閉子 VI 用于 關(guān)閉串行設(shè)備的任務(wù)或事件如圖 圖 35 VISA 資源名稱 說明在使用端口結(jié)束的時候要在程序的最后用上此控件該控件的作用是關(guān)閉端口釋放資源便于其他程序使用如果不關(guān)閉串口程序會一直占有無法釋放 5VISA Bytes at Serial Port VI 該節(jié)點為串行口字節(jié)數(shù)子 VI 用于讀取串口緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)如圖 圖 36 串口字節(jié) 說明在 reference 的輸入端中是接入 VISA 資源名稱和前面的控件一樣這是串口通信的主線從這個函數(shù)可以測出緩存中的字節(jié)在讀函數(shù)時輸入數(shù)值如果緩存中有數(shù)據(jù)則會按所設(shè)定的數(shù)據(jù)位進行 讀取如果緩存的數(shù)少于設(shè)定值則會等待直到數(shù)據(jù)數(shù)量達(dá)到設(shè)定值 32 與 PLC 的通訊的程序設(shè)計 321 通訊原理圖 圖 37 通訊原理圖 說明①在 VISA Configure Serial Port 中分別對其進行端口名的配置對波特率奇偶校驗位數(shù)據(jù)位停止位進行設(shè)定且與 PLC 的內(nèi)部設(shè)定一致否則數(shù)據(jù)無法傳輸錯誤或者無法傳輸 ②由軟件程序生產(chǎn)的命令代碼通過一個發(fā)送按鈕把命令發(fā)送出去 ③由于線路傳輸和程