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2 通行原理与方法
上位机要能够通过plc监控下层设备的状态，就要实现上位机与plc间的通信，一般工业控制中都是采用rs232c实现。上位机向plc 发送查询数据的指令（实际上是查询plc中端子的状态和dm区的值等），plc接收了上位的指令后，进行校验（fcs校验码），看其是否正确，如果正确，则向上位机传送数据（包含尾校验字节）。否则，plc拒绝向上位机传送数据。上位接收到plc传送的数据，也要判断正确与否，如果正确，则接收，否则，拒绝接收。
由于cpm1a没有提供串行通信口，我们利用其提供的外设端口实现通信。plc与计算机之间的连接是通过omron提供的电缆cqm1-cif01来实现的，其硬件连接图如图1所示。

3 plc与计算机间的通信规约
计算机与plc间的通信是以“帧”为单位进行的，并且在通信的过程中，计算机具有高的级。，计算机向plc发出命令帧，然后，plc作出响应，向计算机发送回响应帧。其中命令帧和响应帧的格式如下:
（1） 命令帧格式。为了方便计算机和plc的通讯，cpm1a对在计算机连接通信中交换的命令和响应规定了相应的格式。当计算机发送一个命令时，命令数据主准备格式如图2所示。

4 通信程序的设计
为了充分利用计算机数据处理的强大功能，我们可以采用计算机有权的方式，在计算机上编写程序来实现计算机与plc的通信， 计算机向 plc发出命令发起通信，plc自动返回响应。本文中采用vb来编写计算机与plc间的通讯程序。在vb中提供了通信控件—应用通信控件（mscomm），实现通过串行端口传送和接受的功能。
下面介绍mscomm控件的属性:
＊commport:设定通信连接端口代号，程序所要使用的串行端口号，bbbbbbs系统使用所设定的端口与外界通信。
＊portopen:设定通信口状态，若为真，通信端口打开，否则关闭。
＊settings:设定通信口参数，其格式是"bbbb,p
,d,s"，其中bbbb为通信速率（波特率），p为通信检查方式（奇偶校验）， d 为数据位数，s为停止位数，其设定应与plc的设定一致。
＊bbbbb:将对方传送至输入缓冲区的字符读入到程序。
＊output:将字符写入输出缓冲区。
＊inbuffercount:传回接收缓冲区中的字符数。
＊outbuffercount:传回输出缓冲区中的字符数。
＊bbbbblen:设定串行端口读入字符串的长度。
＊bbbbbmode:设定接收数据的方式。
＊rthreshold:设定引发接收事件的字符数。
＊commevent:传回oncomm事件发生时的数值码
＊oncomm事件:无论是错误或事件发生，都会触发此事件。
（1） 控件参数的初始化。
初始化程序如下:
port=2 ｀使用串口com2
mscomm.settings="9600, e, 7, 2" ｀波特率9600，偶校验，7位数据位，2位停止位
mscomm.portopen=true ｀打开通信端口，准备通信
（2） 计算校验码fcs，计算fcs的vb自定义函数如下:
function fcs（byval bbbbbstr as bbbbbb） as bbbbbb
dim slen, i, xorresult as integer
dim tempfes as bbbbbb
slen=len（bbbbbstr） ｀求输入字符串长度
xorresult = 0
for i = 1 to slen
xorresult = xorresult xor asc（mid$（bbbbbstr, i, 1）） ｀按位异或
next i
tempfes=hex$（xorresult） ｀转化为16进制
if len（tempfes）=1then tempfes =“0”+tempfes
fcs = tempfes
end function
（3） 计算机与plc通信程序。
主要是一个自定义函数。
function readdata（byval bbbbbstr as bbbbbb, byval num as integer） as bbbbbb
dim outputstr as bbbbbb
dim inbbbbbb as bbbbbb
dim returnstr as bbbbbb
dim endbbbbbb as bbbbbb
dim fcsbbbbbb as bbbbbb
dim returnfcsbbbbbb as bbbbbb）
mscomm.inbuffercount=0
outputstr=bbbbbstr+fcs（bbbbbstr）+“＊” ｀给出命令帧
mscomm.output=outputstr+chr$（13） ｀向plc传送命令帧
do
doevents
loop while mscomm.inbuffercount < 15
inbbbbbb=mscomm.bbbbb ｀plc的响应帧

｀结束码判断
endbbbbbb = mid$（inbbbbbb, len（inbbbbbb） -
num- 5, 2）
if endbbbbbb = "13" then
readdata = "error"
exit function
elseif endbbbbbb = "14" then
readdata = "error"
exit function
elseif endbbbbbb = "15" then
readdata = "error"
exit function
elseif endbbbbbb = "18" then
readdata = "error"
exit function
elseif endbbbbbb = "a3" then
readdata = "error"
exit function
elseif endbbbbbb = "a8" then
readdata = "error"
exit function
end if

｀响应帧校验
endbbbbbb = mid$（inbbbbbb, 1, len（inbbbbbb） - 4）
returnfcsbbbbbb = mid$（inbbbbbb,len（inbbbbbb） - 3, 2）
fcsbbbbbb = fcs（endbbbbbb）
if fcsbbbbbb <> returnfcsbbbbbb then
readdata = "error"
exit function
end if

returnstr = mid$（inbbbbbb,
len（inbbbbbb） - num - 3, num）
readdata = returnstr
end function
从上面程序可以看到，计算机对plc返回的响应帧要进行fcs校验，并利用异常码排除返回的异常数据，这样不但可以提高计算机信息的正确性，而且提高了计算机监控的实时性。

5 结束语
本文介绍的通信方法在我校cims研究自行研制的一套机电一体化设备中得到实施运用，经试验运行，证明这种通信方法稳定、，确实是一种非常有效的方法。将plc与计算机通信网络连接起来，plc作为下位机，计算机作为上位机，形成一个优势互补的自动控制系统，实现了“集中管理，分散控制”。其中各个plc子系统或远程工作站在生产现场对各个被控对象进行控制，利用网络连接构成一个plc综合控制，满足了现代自动化系统向信息化、网络化、智能化的过渡。

一．概述
XC系列可编程控制器及XC-GRM量仪模块在磨床上的优势
1、 控制精度高达±1um
量仪模块对测量数据进行特别的运算处理之后（抗抖动、温度补偿等等），将数据传送给PLC进行控制，保证了系统的控制精度。
2、测量范围宽达1000um,可以进行宽泛围操作
在不需重新调试的情况下，既可以磨削余量1～5um的返修工件，也可以磨削800～900um的大余量工件。即使工件尺寸差异很大，仍然能够实现快速趋进功能。
3、 操作界面简单友好，降低了设备调试的难度
直接通过触摸屏进行磨床工艺参数设置，不需要复杂的调试过程。即使使用量仪方式进行加工生产，操作工也只需按照屏幕提示的顺序操作一遍便可完成设备的调试。
4、脉冲输出频率高达400KHz
控制器的高频输出支持从1Hz到400KHz的宽范围，因此，无论是步进电机还是伺服电机，都可方便的进行控制。
5、 省去测量仪表，实现数字化、智能化控制
将测爪信号直接接入XC-GRM磨床量仪模块，PLC直接读取测爪测量数据，节省了用户的成本，简化了调试过程，并提高了工件的磨削精度。使系统的集成度大大提高。
6、实现工件直径测量数字化，实现计算快趋量功能
通过量仪模块直接读取工件直径数据。在毛坯上料后，直接测量出毛坯需要的磨量，进而推算出该工件快趋所需要的快趋进给量，以达到快趋结束便开始磨工件的目的，从而大大提高了生产效率。
7、实现量仪控制模式下的工件自动对
操作工通过屏幕上的对按键，PLC控制步进（伺服）电机以低速进给，在对过程中自动记录量仪读数的变化，从而自动计算出优化的工艺参数。
8、支持连续多段步进控制
通过PLSR脉冲输出指令，磨床控制需要的四个进给段“快趋、黑皮、粗磨、精磨”可以一次连续完成，中间无须停顿。
9、多段步进跳跃功能
通过PLSNEXT指令，可以在多段步进发送过程中，通过外部条件（而不等该段脉冲发完）直接转到下一段步进。该功能可用于量仪控制。
10、 FlashRom存储器
重要的工艺参数可保存于FD0～FD2047闪存数据区。即使在PLC电池耗尽的情况下，系统仍可保留参数数据。

二．基本配置
1、PLC本体：用于磨床的逻辑控制，其输入部分用来接收按钮、行程开关、保护信号等输入信号，其输出部分用来控制步进（伺服）电机、电磁阀、电磁卡盘、测爪收张等。
2、量仪扩展：测爪信号线接入量仪扩展，扩展将该信号输入转化为范围为0～6500数据，并通过扩展接口将给PLC本体；该模块的电压输出同时控制测爪的“张开/收缩”动作。
3、输入点扩展：某些型号的磨床（如203等）可能会出现输入点数不够的情况，可以通过该扩展增加16个输入点。
4、人机界面（触摸屏）：设备操作人员和设备的接口。通过其画面，操作人员可以了解当前机床的运行状态，进给量，补偿量，套圈当前的直径等等。设备的工艺参数，如快趋量、粗磨量、进给速度、粗磨留量、精磨留量、毛坯范围等等，也是通过人机界面输入PLC本体。另外，设备的故障诊断也是通过触摸屏界面显示出来。在量仪控制时，测爪的零位调整、粗磨到、精磨到等信号调整，也是通过人机界面进行。