PLC主要面向生產(chǎn)現(xiàn)場，具有使用方便、可靠性高和抗干擾能力強等優(yōu)點。PC機直接面向用戶，在數(shù)據(jù)處理、圖像顯示和打印報表等方面具有顯著優(yōu)勢。將PC機與PLC以上、下位機的形式聯(lián)合起來應用，可以更有效地發(fā)揮各自優(yōu)勢，互補應用上的不足。
LabVIEW是美國NI公司開發(fā)的一個基于計算機的虛擬儀器開發(fā)平臺。強大而靈活的儀器控制功能是LsbVIEW區(qū)別于其他編程語言的主要特點，LabVIEW在數(shù)據(jù)采集、儀器控制、過程監(jiān)控和自動測試等領域有著廣泛的應用。
1 系統(tǒng)硬件構成
三菱FX系列PLC自帶的編程口是RS-422接口，而PC機的串行通信口則是RS-232C接口，兩者之間需要通過SC-09適配電纜才能通信。不同設備上相同類型的通信接口的引腳定義可能存在差異。PC機與三菱FX系列PLC上的通信接口引腳定義如圖1所示。
圖1 接口引腳定義
RS-422和RS-232C是兩種不同標準的串行數(shù)據(jù)接口，兩者的主要差別在于信號傳輸方式不同。RS-232C標準利用信號線與公共地線之間的電壓差進行信號傳輸，采用的是單向傳輸方式；RS-422標準則是利用傳輸線之間信號的電壓差進行傳輸?shù)?，采用的是差動傳輸方式。SC-09電纜實現(xiàn)了這兩種不同的信號傳輸方式之間的轉換，其內(nèi)部電路如圖2所示。
圖2 SC-09電纜內(nèi)部電路
2 通信協(xié)議
PC機與PLC之間有兩種通信方式：一種是PC機具有優(yōu)先權而PLC始終被動響應Pc機發(fā)來的命令；另一種則是PLC具有優(yōu)先權，將命令發(fā)送給PC機，并接收來自PC機的響應。本文采用的是前一種通信方式。
為實現(xiàn)Pc機與FX系列PLC編程口之間的通信，系統(tǒng)采用的是編程口專用通信協(xié)議。
2.1 控制字符
在PC機與FX系列PLC的串行通信中，數(shù)據(jù)是以幀為單位發(fā)送和接收的。其中，控制字符ENQ(05H)、ACK(06H)和NAK(15H)可以構成單字符幀心1，其余的字符幀在發(fā)送或接收時都必須用控制字符STX(02H)和ETX(03H)分別作為該幀的起始標志和結束標志。
各控制字符的意義如表1所示。
表1 控制字符意義
2.2 命令代碼
PC機對PLC相應軟元件的操作是通過“0”、“1”、“7”、“8”四個命令符來實現(xiàn)的，各命令符的含義如表2所示。
表2 命令字符含義
一個完整的命令幀由控制字符STX(02H)、命令碼(CMD)、數(shù)據(jù)段、控制字符ETX(03H)以及和校驗碼五部分組成。其中，和校驗碼是從命令碼到控制字符ETX的所有字符的ASCII碼(十六進制)相加所得結果的最低兩位數(shù)。
①PC機“讀”命令幀
“讀”命令幀由報文開始標志、命令碼、軟元件首地址、軟元件數(shù)據(jù)長度(字節(jié)數(shù))、報文結束標志以及和校驗碼組成。
當通信正確時，PLC返回的應答幀由報文開始標志、數(shù)據(jù)段、報文結束標志以及和校驗碼組成；通信出錯時，PLC應答“NAK”。
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