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    1 引言

    和利時(shí)LM系列PLC是杭州和利時(shí)公司自主研發(fā)的小型一體化PLC產(chǎn)品。LM系列PLC具有可靠性高、指令豐富、通訊能力強(qiáng)等特點(diǎn)。其支持六種編程語言，包括LD、IL、FBD、SFC、ST、CFC，能夠適應(yīng)多種PLC編程基礎(chǔ)的人群。一些大的控制系統(tǒng)具有很多現(xiàn)場設(shè)備，其中一部分現(xiàn)場設(shè)備可能不支持標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議， 但是還需要與第三方控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，任何一個(gè)廠商的PLC都不可能支持所有現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。如何實(shí) PLC與非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的第三方設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)呢，LM系列PLC推出了自由口的通訊方式，可以實(shí)現(xiàn)與任何協(xié)議的第三方設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。本文介紹的是LM系列PLC通過自由口與Flash存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

    2 LM系列PLC的通訊方式

    LM系列PLC支持多種通訊方式，如Profibus DP、以太網(wǎng)、自由口通訊。LM系列PLC的CPU模塊本體集成了一個(gè)RS232通訊口和一個(gè)RS485通訊口，RS232和RS485支持標(biāo)準(zhǔn)的Modbus RTU、LM專有協(xié)議和自由口通訊協(xié)議。用戶可以用圖程序設(shè)定通訊口的協(xié)議、通訊速率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。下圖為和PLC自由口相關(guān)的功能塊指令。

                         

                                  圖3                     圖4

    圖1為設(shè)定自由口通訊速率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)的指令；圖2為恢復(fù)Modbus RTU和LM專有協(xié)議的指令，同時(shí)也可以設(shè)定通訊速率、數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)；圖3為數(shù)據(jù)發(fā)送指令；圖4為數(shù)據(jù)接收指令。同時(shí)軟件中有CRC校驗(yàn)的功能塊指令，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。也可以通過ST語言方便的編寫校驗(yàn)程序。以計(jì)算CRC校驗(yàn)碼為例，下面是變量聲明部分：

    FUNCTION_BLOCK Generate_CRC

    VAR_INPUT

    pData:POINTER TO BYTE;

    byteCounter:WORD;

    END_VAR

    VAR_OUTPUT

    CRC_Code:WORD;

         FINISH:BOOL:=FALSE;

    END_VAR

    VAR

    Reg16: WORD;

    j: BYTE;

    i: WORD;

    mval: WORD;

    temp_byte: BYTE;

    flg: WORD;

    END_VAR

    以下是ST語言的程序代碼部分：

    Reg16 := 16#FFFF;

    mval := 16#A001;  

    FOR i:=0 TO byteCounter-1 BY 1 DO

    temp_byte:=pData^;

    pData:=pData+1;

    Reg16:=(Reg16 XOR temp_byte);

    FOR j:=0 TO 7 BY 1 DO

          flg := 0;

          flg:=(Reg16 AND 16#0001);  

          Reg16 := SHR(Reg16,1);                

          IF (flg = 1) THEN

                  Reg16:=Reg16 XOR mval;

          END_IF;

     END_FOR;

    END_FOR;

    CRC_Code:=Reg16;

    FINISH:=TRUE

    3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

    該P(yáng)LC控制系統(tǒng)是應(yīng)用在節(jié)能汽車上，通過PLC對液壓回路的控制使汽車達(dá)到降低油耗的目的，在該車的試驗(yàn)階段，需要把運(yùn)行過程中的一些過程數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。當(dāng)時(shí)提出了三種設(shè)計(jì)方案，第一種方案是對PLC進(jìn)行改造，在內(nèi)部增加一條FLASH芯片，修改PLC的底層程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；第二種方案是通過GPRS收發(fā)器把數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)程PC；第三種方案是通過自由口與U盤讀寫模塊進(jìn)行通訊，把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)寫入U(xiǎn)盤中。我們對運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行了現(xiàn)場考察和反復(fù)研究，在可靠性、穩(wěn)定性、方便性等方面做了大量工作，權(quán)衡利弊，最終選擇了方案三進(jìn)行實(shí)施。

    Flash存儲(chǔ)設(shè)備首先要配置各項(xiàng)參數(shù)，包括接口方式、功能設(shè)置、通訊速率等，如圖5所示：

                   

                                         圖5模塊配置

    PLC進(jìn)行壓力、流量、速度等一些參數(shù)的采集，并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ASII碼的形式進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。然后通過自由口對U盤讀寫模塊發(fā)送指令，U盤讀寫模塊對發(fā)送的指令進(jìn)行響應(yīng)，并完成相應(yīng)的讀寫U盤操作。系統(tǒng)要求在每組數(shù)據(jù)后面進(jìn)行時(shí)間記錄，所以PLC在每次數(shù)據(jù)發(fā)送的同時(shí)把時(shí)間寫在文件中，程序流程圖如圖6所示：

       

                                         圖6程序流程圖

    4 結(jié)論

    經(jīng)過長時(shí)間的應(yīng)用證明，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的穩(wěn)定性很好，這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)方式大大節(jié)省了系統(tǒng)的成本，且實(shí)現(xiàn)起來較為方便，可以大力推廣。可見，LM系列PLC的自由口應(yīng)用起來相當(dāng)靈活，可以方便的和第三方設(shè)備進(jìn)行通訊。

    參 考 文 獻(xiàn)

    [1] 《LM小型一體化PLC硬件手冊》，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司，2006

    [2] 《LM小型一體化PLC軟件手冊》，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司，2006

    [3] 《LM小型一體化PLC指令與功能塊手冊》，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司，2006