杭州西门子中国代理商变频器供应商

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可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用多的一种设备。认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、/CAM将成为工业生产的三大支柱。
PLC是在继电器控制逻辑基础上，与3C技术（Computer,Control,Communication）相结合，不断发展完善的。目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。
PLC早期主要应用于工业控制，但随着技术的发展，其应用领域正在不断扩大下面就其在公路交通领域的应用做一简单介绍：
PLC型交通灯控制器
将PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。目前大多的PLC内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
公路收费系统中的应用—PLC型车道控制机
每个公路收费站，其车道机电设备配置、型号各有不同，因此用于控制这些设备的主机—车道控制器的结构也不尽相同，通用性、可维护性较差，不利于使用及维修，以PLC作为主机开发出的新型车道控制机，不仅可使其通用性、维 护性得到上的改善，还可以在使用寿命、稳定性机控制功能方面获得大提高，具体叙述如下：
1. 对棚灯及雾灯的控制
如前所述，由于PLC本身具有时钟功能，通过软件编程，可对棚灯、雾灯进行无人化、智能控制。
2. 对费额显示器的控制
PLC本身具有上位机接口，可接收上位收费计算机下传的数据，而PLC具有各种译码指令，可将接受的数据转换成七段显示码，输出给LED数码管进行数据显示。
3. 对挡车器的控制
将PLC用于对挡车器进行控制具有以下几方面的优势 。
（1）使用寿命长：从目前反馈情况看，目前挡车器控制电路的使用寿命大部分均不足五年这与其电路设计、元器件选型、工作环境及控制方式等因素有关，是其本身无法克服的固有缺点。PLC作为工业控制单元，应用于各种控制环境，内部电路、机械结构设计为精良，所用器件均选用标准工业级产品，其使用寿命一般可保证在十年以上。
（2）性能稳定，抗干扰性好：PLC应用于各种工业控制现场，其硬件及软件设计均考虑到各种生产环境，其电压适用范围很宽，具有强的抗电磁干扰、抗震动、抗高温、高湿等特性，性能为稳定、。
（3）功能强大，实现灵活，可扩展性好：PLC型挡车器作为老型号挡车器的升级产品，其功能得到大增强，目前可实现的功能有：自动抬杆、自动落杆、防砸车、防砸人、各种情况的自动报警、设备保护及故障识别等。以上功能可实现各种组合，并可根据实际需要改变上述功能的控制过程及方式，并可根据使用者要求在不增加或少增加硬件的基础上开发新的控制功能。
（4）良好的性价比：虽然PLC型挡车器的性能及功能较现有挡车器有大提高，但其成本的增加与其性能的提高并非成线性关系，所以无论将其作为整机用于新品开发，还是作为老设备改进均有其良好的性价比。
PLC作为一门控制技术在我国已有近二十年的应用，并已从工业控制逐渐向其他行业扩展，相信随着其本身性能的不断提高，其应用领域将不断拓宽，了解及掌握这一控制技术，将使我国的自动化控制技术得到广泛的应用与发展。

二、引言：

随着经济的发展，城市的建筑物越来越多，预防和火情就显的十分重要。消防自控制系统就是为了预防和火情并能在火灾发生的早期就进行自动灭火的一种系统。当火灾发生时，报警系统发出火灾信号，并通知消防自控系统，然后消防自控制系统再进行灭火。现就自控消防系统做一具体介绍。

三、控制要求：

1.本系统运用于大型某建筑物的消防系统中，该系统有43台消防设备，分布在建筑物的不同地方，两个设备之间距离较远（几十米到上百米）。现要将现场的43台设备联网，并进行监控。

2.为了保证工作的性，能够对现场的每一台设备都可以进行监控。并可时时将火灾信号传达到相应的设备，控制相应的设备进行灭火。同时还要求现场的设备不仅可以控制，到现场还可进行现场控制。

3.为了能查看着火现场的状况，要求将着火现场的视频切换到视频中，以方便查看现场的着火和灭火情况。

4.操作现场的某一设备时，也要切换到当前操作设备的视频，以实现手动控制。

5.当某一设备与网络通讯出现故障时，和现场都要能时时报警。

6.为了保证的控制稳定，要有两种以上的操作系统。

7.与43台设备之间的数据通讯的实时性，性要能够保证。

8.经济性和操作性也是实际施工的一个重要因素。

四、解决方案：

1、要将43台消防设备联网，远程控制。考虑到成本、布线和施工的方便，将采用RS－485络网。由于RS－485只需要拉两条线，布线方便，成本也较低廉，并且一个网络跨度的距离大，可长达1公里多。同时又考虑到网络通讯的数据量大而且台数多，不仅有开关量和数字量，还有现场的模拟量。单一通讯口通讯的实时性不够，考虑后决定采用3个RS－485网络来进行通讯，这样不仅保证了通讯数据量大和实时性的问题，也提高了工作的性。也给布线带来了方便，可多网络铺线。

1.现场的PLC控制单台消防设备的各种动作执行，通过网络对所有现场的单台设备进行控制，控制程序放在单台设备上，PLC放置通讯控制程序。

2.当操作哪台设备时或是哪个区域发出火灾报警信号时还要能通过视频看到现场，所以在加一个视频用来查看现场的火灾情况。因为每台设备都有一个视频，所以加一个视频矩阵进行43路的视频切换。当火灾发生或是控制哪台设备时就自动切换到哪台设备的视频。

3.当网络出现故障，现场和都要有报警。故障报警：采用Haiwell（海为）PLC简单的通讯指令，每一个站地址的通讯只要一条指令完成，同时还有与每个通讯地址通讯成功与否的标志位，利用此标志位就可用来做通讯故障报警。以达到与现场的某台设备通讯故障做到有效的报警。现场网络故障报警：与通讯正常时，对本地的某一M位一直置“ON”。本地的程序一段时间就会对这个M位置“OFF”，若这个M位很长时间都没有为“ON”就说明与通讯故障，就可用这个M位来判断现场与的网络通讯是否成功来做网络故障报警。

4.是个重要的控制点，要有两套或两套以上的控制方式，所以在用一个计算机和一个触摸屏来对进行控制，以增加控制的性。两个控制相互立，又可对同一同时控制，当其中一个出现故障时，另一个可以控制，这样就不会影响的正常工作，达到地控制。

1、引言
随着的蓬勃发展，我国单位ＧＤＰ能耗与欧美发达国家的差距越来越大，引起了及国民的大关注，“十一五”规划已将节约能源作为国家实现可持续发展的关键措施，分别提出了“建立全社会的可持续发展能效目标”和“向低能耗方向有效调整产业结构”的战略方针。
德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80节能PLC——V80-M16MAD-LD采用调压节能方式，可为整厂节能、路灯节能、楼宇节能提供整体的解决方案。
2、节能原理
2.1、灯光节能原理
路灯的供电电压随用电的峰谷而波动，在电压电压谷值UMIN和电压峰值UMAX时，发光效率降低，线路损耗和灯具热耗等无功功耗加大。路灯节能控制器检测输入电压/电流信号，并对路灯的供给电源进行优化控制，从而达到节省电能的目的。
同时，路灯节能控制器还具备智能控制功能。根据不同的策略进行路灯的分组开关控制。因为各个地区的经纬度不同，冬天和夏天的光照时间也不相同。因此要根据不同地区、不同时令进行不同的开关灯策略设置。比方说黑龙江，在夏天在晚上7点左右开灯，而冬天在下午4点开灯，为了满足不同地区不同时段的不同要求，需要将全年分成24个以上的段，不同的时间段使用不同的开关灯策略。
为满足客户对现场数据进行远程集中监控和本地参数显示调试的需求，目前，路灯节能控制器多数采用RTU或者GPRS DTU方式，其中后者相对而言在成本上低，在可用性方面也简洁便利。
2.2、整厂节能原理
整厂节能的实现方式与灯光节能类似，但增加了功率因数补偿和监控功能，同时，整厂节能需要对节能前与节能后的能耗进行记录和比较，例如，节能前全厂耗电为13万度/月，节能后全厂耗电为10万度/月，同时功率因数也较之前有所提高，这些都需要有相关的记录和分析数据，并得到用户的认同。
2.3、变频节能
变频节能原理是根据对电机转速的调整来达到节能的效果，如注塑机节能、空压机节能等。
3、系统设计
针对灯光节能、整厂节能、变频节能的需求，德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80-M16MAD-LD节能PLC集成了调压调速节能所需功能，包括市电的电压、电流采集、调压节能器的控制、多种远程通讯方式（可选）、实时时钟、本地七段数码管显示和LCD显示（可选）、本地轻触按键和PVC按键（可选）等。同时，M16MAD-LD还保留了PLC所有的固有特性，如高抗干扰能力、可编程性、各种标准的通信和IO接口、掉电保持等。

如上图所示，PLC根据采集到的市电电压和不同的节能策略调节节能调压器的输出，同时可以通过GPRS的DTU，将现场的数据传给远方监控室内的计算机，通过监控主机可以对现场的数据进行集中监测，并对控制策略作出及时调整。
4、功能和性能分析
4.1市电采集
多数通用PLC的CPU模块本身不具备或具备少量的模拟量接口，而整厂节能和大型的路灯节能控制器则需要数量较大的模拟量接口。M16MAD-LD多可以采集7路模拟量信号，7路模拟量输入信号的类型包括：±10V、±20mA、热电阻等，可以满足大多数用户的需要，例如，在整厂节能和大型的路灯节能器能够满足3路电压和1路或者4路电流信号采集的需求。
4.2功率因数计算
对于整厂节能，功率因数测量是的，据了解，目前尚没有一种PLC支持功率因数的换算，而如果用单片机开发则会面临周期太长和精度太低的问题。
M16MAD-LD的模拟量输入支持交流信号输入，AD转换速率高达300K，可以满足工频为50Hz的市电功率因数计算，同时，可计算三相市电的功率因数，并将数据上传供用户进行节能分析。
4.3实时时钟
节能厂商如果采用立的实时时钟控制器，必将引发成本上升和性下降等不良后果。而M16MAD-LD内带实时时钟，包括年、月、日、时、分、秒、周，用户可以方便用户利用实时时钟进行不同控制策略的调整。
4.4通讯功能
目前，节能控制对于通信和监控的要求越来越高，大多数的路灯节能用户要求在远方可以完成控制参数的调整，同时，还需要能在现场接屏进行监控，因为各家RTU与屏的通信协议不同，造成节能厂商的开发难度大大增加。
M16MAD-LD带有RS232和RS485两个通信口，都支持MODBUS从协议，RS485支持MODBUS主协议和FREE协议，用户可利用这两个通信口与各种不同通信装置进行通讯，如GSM、GPRS DTU、MODEM等，另外还可与各种显示屏、软件、组态软件进行通信。通过通信接口还能对各种三方的表计或者变频器进行监控，从而达到整合的目的。
4.5多机联网
路灯节能控制器因为单控制器的控制量有限，需要多台控制器联网进行监控。多台M16MAD-LD可通过RS485联网，交换数据，并可共用同一台GPRS与远端服务器通讯。
4.6人机接口
M16MAD-LD带7段数码管显示或LCD液晶屏显示，用户可以在PLC内编程设置显示内容。键盘接口多支持4＊4的键盘矩阵，可以选用PVC薄膜按键或都轻触按键等进行用户自定义功能设置。
4.7兼容功能
大多数普通节能控制器都不支持可编程，造成无法做到升级和现场维护。M16MAD-LD兼容标准V80 系列PLC的编程软件和所有功能，如，支持梯形图编程，支持掉电保持功能，支持在线编程功能，支持远程监控功能等。
4.8性和电磁兼容能力强
节能控制器控制的是强干扰的大感性负载，如何提升系统的抗干扰能力成为了系统设计者为伤脑筋的问题。而PLC与其它用单片机开发的控制板间的区别就在于PLC是一个通用的工控平台，不仅具有标准的软件、通信、接口，而且其电磁兼容、环境测试也都是符合的，V80系列PLC产品已通过CE认证，能够在各个方面满足客户的需要。
4.9宽温工作范围
针对北方用户室外环境的需要，M16MAD-LD可以在-40～85℃的宽温范围内进行工作，并保证性能与性。
5、结论
根据市场需求，德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80节能PLC——V80-M16MAD-LD采用调压节能方式，可以满足整厂节能、路灯节能、楼宇节能等不同客户的实际需求。
目前，V80-M16MAD-LD已应用在华南多家大型的节能设备厂商的设备中，并在性、性和灵活性等方面都得到了用户的认可和。

引言

B1包装机组，是我国行业在上世纪八十年代至九十年代从德国斯慕门公司引进的高速软包包装机组。该机组目前仍然是我国很多厂的主力机型。但是，由于B1包装机已经使用了10多年的时间，各电子控制部件逐步老化、失效，故障率很高，有效作业率不足65％。近年来，机组电气控制系统缺陷日益凸显：一方面，由于各种电路板及继电器逻辑组件逐步老化，经常造成机组控制系统紊乱、故障后不能自动停机，以及停机状态下自动启动等故障现象，不但严重影响设备有效作业率的发挥，而且存在着较大的隐患；另一方面，该机组的控制线路板技术含量高，一直依赖进口，国内没有生产厂家，造成备件组织困难，且价格较高，造成维修成本上升；同时，机组还存在着控制方式落后、英文显示造成维修不便等问题。改造后的B1机组是以PLC和工控机为的电气控制系统。PLC完成所有的数据采集和实时控制，完成启动、停车、工艺流程控制、检测等整个运行过程。工控机作为上位机，具有良好的人机界面，它的任务是进行工控显示、完成各种操作、运行参数（包括温度参数、时间参数、速度参数等），并显示详细的故障信息，同时增设统计报表功能和预留的网络化管理及远程数据提供技术支持。从而解决B1机组电气系统存在的问题。

1　系统的硬件构成

1．1系统构成
B1包装机组分别由NF卸盘机、BE包装机、RC小包透明机、FHZ大条机和NK大条透明机等五个主要部分组成。由于其各部分立性很强，这种方式便于维修与调试，为了体现原机组的控制优点，改造后的电控系统采用BE、RC、NF、FHZ/NK四个立部分单控制和单显示的方式。BE包装机为主机，其它三部分为从机，各部分之间增加了信息交换功能，实现B1机组的整体控制，相位控制采用编码器，从面使B1机组协调工作。B1机（以BE机为例）改造的总体框如图1所示。
 


图1 B1机组改造总体框图
1．2系统硬件选择

（1）可编程控制器选用日本OMRON—CS1机型作为控制主机，根据实际需要组态PLC，控制性能和频率响应满足和符合原有逻辑和速度要求。

（2）用新电控柜替代原电控柜，重新设计布局强电及控制部分。

（3）温度控制采用温控器和PLC温控模块方式。

（4）BE、RC主电机选用普通交流电机；其余七种较小交流电机，因受设备位置限制，需与电机生产厂家定制。

（5）上位机选用液晶显示器。

（6）取消原增量式编码器，采用编码器，机器位置测量准确。

2　系统的功能

改造后的电气控制系统，是以PLC和工控机为取代了原机组以计算机为的电气控制系统。PLC完成所有的数据采集和实时控制，完成启动、停车、工艺流程控制、检测等整个运行过程。工控机作为上位机，具有良好的人机界面，它的任务是进行工控显示、完成各种操作、运行参数（包括温度参数、时间参数、速度参数等），并显示详细的故障信息，同时增设统计报表功能和预留的网络接口，为将来车间的网络化管理及远程数据提供技术支持。

该机组的BE小包机和RC小包透明机，原来均采用直流控制器控制的直流电机完成驱动工功能，现改为由变频器带动异步普通系列交流电机完成驱动功能；机组的其它7台电机，如：税花胶缸电机、盒片胶缸电机、烟支输送电机、烟包输入电机，大条透明纸输送电机、烟支搅拌电机，原来均为直流调速板控制的直流电机，现全部改为相应转速、功率的交流电机，并有变频器完成速度控制功能。

机组的原有的四个显示屏：NF显示屏、BE显示屏、RC显示屏、NK/FHZ显示屏，均是由计算机控制的英文模拟显示屏，当设备某点出现故障时，个别故障点除有指示信号灯显示外，基本上都是英文显示故障名称，没有各种数据的统计功能，且故障点名称显示小，不容易观察，给操作和维修带来不便。现全部改为由工控机控制液晶触摸屏显示器，显示中文信息，完成信息数据统计，取代了英文故障点显示；用工况图实现各单机工作状态的实时监控，取代单一信号灯显示。各单机的工况显示情况。

原NK/FHZ采用的旋钮式温控仪，温度调整不准确，且在设备后部，调整不方便，改为PLC温控模块控制温度，并将温度显示与设定，连接到该机的工控机触摸屏上，解决调整不便，调整不准确的问题；而BE包装机、RC小包透明机的温度控制在主电控柜上，采用温控表的控制方式，该方式调整也比较方便，在充分考虑费用和操作工、维修工操作习惯的基础上，此部分不进行改造，保留原控制模式。

由于可编程控制器具有运算速度快，信息储存量大，性高等特点，它既有逻辑控制、计数、计时、分支程序等功能，也有数字运算、数据处理、模拟量调节、操作显示、联网等功能，因此，增加了各种数据据统计功能，如废品烟支、烟包剔除数量、各种故障点出现次数、班产量等数据，均可直接统计，并可与远程计算机联网，实现远程监控功能。

3　系统的软件结构

软件部分是整个B1民装机改造成的重要组成部分，软件编程采用bbbbbbS98（2000）界面下的SYSMAC C200HX软件，用户利用它可以实现以下功能：程序的输入及编辑；程序检查；PLC运用时的数据、状态的监控；系统寄存器和PLC系统各种参数的设置。软件还提供了三种编程方式：符号梯形图，布尔梯形图，布尔非梯形图

2.3 程序编制
2.3.1 上位机程序编写
由于开发环境为具有可视化功能的VB，上位机可以通过PLC控件PLC_COM方便的对PLC寄存器进行读写。很方便的做到数据的给定和反馈值的显示。具体系统方框图如下：
串行通讯口的设置
语法： bbbbbb.Setting Port_Seting As bbbbbb, Port_No As Integer, PLC0_ID As bbbbbb, PLC1_ID As bbbbbb, PLC2_ID As bbbbbb, PLC3_ID As bbbbbb, Step_Time As Integer, Wait_Time As Integer
Port_Seting ——串行通讯口的设置。 若9600 波特，无奇偶校验，8 位数据，一个停止位则Port_Seting="9600,n,8,1"
Port_No——串口号 MSComm1.PortOpen = True
PLC0_ID
PLC1_ID
PLC2_ID 可编程控制器编号："11" "12" "13" "14"
PLC3_ID
Step_Time ——从可编程控制器读数据时，可编程控制器间的间隔。应不小于70ms
Wait_Time——时等待时间（ms）。
● 往可编程控制器写数据：
bbbbbb. .No0_Write=bbbbbb 往0#可编程控制器写数据bbbbbb
bbbbbb. .No1_Write=bbbbbb 往1#可编程控制器写数据bbbbbb
bbbbbb. .No2_Write=bbbbbb 往2#可编程控制器写数据bbbbbb
bbbbbb. .No3_Write=bbbbbb 往3#可编程控制器写数据bbbbbb
bbbbbb中存有偶数个字符
● 从可编程控制器读数据：
通过bbbbbb. .No0_Write="1" 往0#可编程控制器发出"1"后，能产生COMMOK事件。
该事件中的 a——存有来自0#可编程控制器的40个字符
b——存有来自1#可编程控制器的40个字符
c——存有来自2#可编程控制器的40个字符
d——存有来自3#可编程控制器的40个字符
2.3.2 PLC程序的编写
S7-200系列PLC 具有自由通讯口，可由用户自主编制通讯协议及相关通讯程序，由于控制程序量较大， 并且通讯程序占有PLC有限的内存，因此通讯程序简洁。在本控制器中，PLC始终作为从机，通过编程电缆（RS232转RS485）与上位机通讯，根据上位机发出的各种指令进行应答。通讯协议中，@表示起始字符，$表示结束字符，变量类型中W表示字型，B表示字节型，采用ASCⅡ码。在接收后再将ASCⅡ码转换为实际数据。
高速计数器都设为A/B脉冲正交计数器工作模式，对采用增量式编码器来进行位置控制有点难度，需要每次计数器采回码值都要存储到PLC内部寄存器，在下一次启动PLC时再把寄存器内的数值储存回计数器中。这样增
量式编码器可以作为式编码器使用，方便控制，而且运行。
增量编码器的信号与PLC高速计数器连接，托盘位置。程序编制时，将高速计数器（HSC0、HSC1、HSC2和HSC4）初始化为模式9，即为A/B脉冲正交计数器。为提高分辨率，高速计数器都设为4X模式。
2.4系统保护
在系统保护方面，系统在软硬件都加了严密的保护，软件方面，不但在输出触点设置互锁保护而且在输入触点也进行互锁和连锁保护；硬件方面，在托盘的运行轨迹上下两个端面装有行程开关，起到限位和保护作用。在控制柜控制电路中，增加了单项电流为2A的保险丝的保险端子，和总电流20A的三相空气开关，对电机的过流提供了保护，可对电机在缺相的情况下提供保护；除此还在电机输入端并有电机三相灭弧器防止电机打火；总而言之，该系统在保护方面的工作是非常完善的。
3 系统调试结果
本套系统在2004年2月底正式投入使用，位置控制量程为350mm,k控制精度为 △e（k）≤0.1mm 。由于砝码串之间的距离是固定的，只要在每换一个待校天平时，记下0串砝码的码值，就可以实现位置控制。
天平校正台砝码串加载系统运行两个月以来，故障率为零。加载一串砝码的时间大约需要0.3秒，系统可以同时控制15台电机同时加（卸）载，实现了高度的自动化操作。
4 结束语
天平校准台的测控系统是天平校准中的重要组成部分，现在已投入使用在天平校准中，该系统软件实现了校准的自动化，降低了工作者的劳动强度。系统中通过串口与PLC通讯，通过位移计测量装置进行信号测量及优化的复位控制算法，使整个系统稳定，精度各方面得到明显的提高和改善，充分满足了天平校准的要求，该系统采用了模块化结构，便于维护，操作界面简单、朴素，便于操作者使用。
本控制系统充分发挥了S7-200PLC的优异性能（1.程序编写方便，指令丰富；2. 性能价格比高，各项性能指标均有提高；3. 结构紧凑；4. 性大大提高；），并大的降低了系统成本，投入运行后，证明具有性高、控制、操作简单等特点。
系统证明：用多台PLC编成分布式控制方式是一种既经济又的模式。

1 引言

工业自动化通用组态软件-组态王软件系统与终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通讯驱动程序即可。组态王支持的硬件设备包括：可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等。

PLC以的性和方便的可编程性广泛应用于工业控制领域[1]。实现PC机和PLC通讯的目的是为了向用户提供诸如工艺流程图显示、动态数据画面显示、报表显示、窗口技术等多种功能，为PLC提供良好的人机界面。

本工程采用西门子公司的S7-200系列的可编程控制器[2]，及上位工控机组成控制系统。上位机软件采用北京亚控科技发展有限公司的6.5“组态王”组态软件，实现对转辙机测试台的过程监控及数据处理。

2 系统简介

转辙机是铁路上常见的用于控制火车前进方向的设备。转辙机活动杆的伸出或者缩回决定火车不同的前进方向。

转辙机实时监控系统以组态王为主要运行画面，在组态王界面上对被监控系统的参数进行设置，然后起动被测的转辙机测试台，在组态王的界面上可以动态显示下位机的运行状态以及完成对多种电动直流转辙机各项电器性能指标的测试，如工作电流、工作电压、摩擦电流（故障电流）、转换力及转换时间（动作时间）等。由于组态王只提供这类西门子可编程控制器PLC的驱动程序，没有提供其通讯协议，因此，在功能并不很强大的组态王内部直接开发可编程控制器PLC的通讯协议是有较大难度的。一般采用的方法是：利用Visual Basic提供的串行通讯功能[3]、[4]，实现与可编程控制器PLC之间的通讯，再利用 VB的DDE功能完成组态王与Visual Basic之间的动态数据交换。这样就把从可编程控制器PLC采集到的外部信号通过Visual Basic 间接动态的显示在组态王界面上。其系统结构如图1所示。

3 VB与可编程控制器PLC之间串行通讯的实现

带异步通讯适配器的PC机与PLC只有满足如下条件，才能互联通信[5]：带有异步通讯接口的PLC才能与带异步通讯适配器的PC机互联;双方采用的总线标准一致，否则要通过“总线标准变换单元”变换之后才能互联;双方的初始化、波特率、数据位数、停止位数、奇偶效验都相同。只有在对PLC的通讯协议分析清楚的情况下，严格的按照协议的规定及帧格式来编写PC机的通讯程序。PLC中配有通讯机制，一般不需要用户编程。

PC机与西门子系列PLC不能直接连接，要通过一条PC/PPI电缆进行RS232/RS485的变换，图2表示了它们之间的连接关系。

3.1可编程控制器PLC的通讯协议

设定可编程控制器PLC的通讯协议是通过对其自由端口的初始化来完成的。在自由端口模式下，通讯协议由梯形图控制。只有CPU处于RUN模式时，才能进行自由端口通讯。SMB30（用于端口0）和SMB31（用于端口1）用于选择波特率、奇偶校验和数据位数。自由端口的控制字节描述如下：

BBB 自由口波特率

000= 38400波特 100= 2400波特

001= 19200波特 101= 1200波特

010= 9600波特 110= 600波特

011= 4800波特 111= 300波特

PP 奇偶选择 MM 协议选择

00= 无奇偶校验 00= 点到点协议（PPI/从站模式）

01= 偶校验 01= 自由口协议

10= 无奇偶校验 10= PPI/主站模式

D 每个字符的数据位

0= 每个字符8位 1= 每个字符7位

这里选择的是SMB30（用于端口0），设置的字节为9（0 0001 001H），即：该协议为自由口协议，自由口波特率为9600，无奇偶校验，每个字符的数据位为8位。

发送 发送指令（XMT）发送数据缓冲区（TBL）中的数据。数据缓冲区的个数据指明了要发送的字节数。PORT了用于发送的端口。

XMT指令发送一个或多个字符，多有255个字节的缓冲区。如果有一个中断程序连接到发送结束事件上，在发完缓冲区中的后一个字符时，则会产生一个中断 （对端口0为中断事件9，对端口1为中断事件26）。XMT指令可以监视发送完成状态位SM4.5或SM4.6的变化，而不是用中断进行发送。

接收 接收指令（RCV）初始化或结束接收信息的服务。通过端口（PORT）接收的信息存储于数据缓冲区（TBL）。数据缓冲区的个数据指明了接收的字节数。RCV指令接收一个或多个字符，多有255个字符，这些字符存储在缓冲区中。如果有一个中断程序连接到接收完成事件上，在接收到缓冲区中的后一个字符时，则会产生一个中断（对端口0为中断事件23，对端口1为中断事件24）。可以监视SMB86或SMB186状态的变化，而不是用中断进行信息接收。

本程序展示了接收和发送的使用，它将接收一串字符，直到接收到回车符，信息又发回到发送方。

MAIN:

LD SM0.1

MOVB 16#9, SMB30 //选择9600波特率，8位数据，无校验

MOVB 16#B0, SMB87 //初始化RCV信息控制信息

MOVB 16#0A, SMB89 //设定信息结束为回车符

MOVW 5, SMW90 //设置空闲时为5ms

MOVB 100, SMB94 //大字符数为100

ATCH 0, 23 //接收完成事件连接到中断

ATCH 1, 9 //发送完成事件连接到中断

ENI //允许中断

RCV VB100, 0 //接收信箱缓冲区指向VB100

INT_0: INT_1:

LDB= SMB86, 16#20 LD SM0.0

MOVB 10, SMB34 DTCH 10

ATCH 2, 10 XMT VB100, 0

CRETI INT_2:

NOT LD SM0.0

RCV VB100, 0 RCV VB100, 0

3.2 VB的通讯协议

在VB中MSComm控件可以采用轮询或事件驱动的方法从端口数据[6]。这里采用的是事件驱动的方法。这种方法就是在一个事件发生的时候，让程序自动的跳到一段程序。该控件的Oncomm事件执行这个功能。Oncomm程序负责对诸如在串口的硬件中断或者一个软件缓存的计数器到达了一个触发值这样的事件时做出反应。

在VB中放置一个TextBox控件。通过设定其Settings、CommPort、bbbbbMode、Handshaking、 PortOpen属性来实现设定VB的通讯协议。这里设定Settings属性为：9600，n，8，1，即：该协议的自由口波特率为9600，无奇偶校验，每个字符的数据位为8位。

4 VB与组态王软件数据交换的实现

VB与“组态王”之间通讯的实现主要是通过“组态王”提供的动态数据交换（DDE）来完成的。DDE是bbbbbbs平台上的一个完整的通信协议，它使应用程序能彼此交换数据和发送指令。DDE过程可以比喻成两个人的对话。提问的一方称为“顾客”（Client），回答的一方称为“服务器” （Server）。一个应用程序可以同时是“顾客”和“服务器”：当它向其他程序中请求数据时，它充当的是“顾客”;若有其他程序需要它提供数据，它又成了“服务器”。这里的关键是要实现的是“组态王”作为顾客程序从VB得到数据。

使VB成为“服务器”很简单，只需在“组态王”中设置服务器程序的三个标识名（应用程序名、主题名、项目名），并把VB应用程序中提供数据的窗体的 bbbbMode属性设置为1，不必在VB中增加任何程序。值得注意的是，将VB的bbbbTopic的属性，设定成和在组态王中定义DDE设备时的“话题名”一样;在组态王定义要显示出的VB可执行文件中的TextBox控件的值。

5 结束语

当系统开始运行前，要求运行VB的可执行文件作为后台运行程序，然后才能运行组态王系统。当可编程控制器PLC发送数据的时候，由VB接受到此数据，再通过组态王提供的DDE功能，将该数据显示到组态王界面上。这样，就把从可编程控制器PLC采集到的外部信号通过VB间接动态的显示在组态王界面上。

该方法实现了组态王对西门子系列PLC的实时监控。经过测试可知，系统的实时响应速度能达到ms级，并且这种实现系统实时监控的方法可移植性强，对于监控其他类型的可编程控制器PLC或单片机也适用。

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