用Delphi实现PC与三菱PLC串行通信的研究与应用

用Delphi实现PC与三菱PLC串行通信的研究与应用用!"#$%&实现’(与三菱’)(串行通信的研究与应用摘要以!"#$变配电所为监控对象，采用三菱%&’ 构建计算机监控系统，研究用()*+,-实现%’与%&’的!./ 串行通信来解决其中的关键技术。结合人机界面，实现对变配电所的监控，它不仅解决了分散参数的监控问题，而且大大提高了变配电所的自动化水平，同时对其他工业监控系统也有很大的借鉴价值。郑荣进／福建工程学院电子信息与电气工程系关键词／!"#$%&’( 变配电所· %&’· 串行通信· ()*+,-· 图! 监控系统总体框图福建省青...

用!"#$%&实现’(与三菱’)(串行通信的研究与应用摘要以!"#$变配电所为监控对象，采用三菱%&’ 构建计算机监控系统，研究用()*+,-实现%’与%&’的!./ 串行通信来解决其中的关键技术。结合人机界面，实现对变配电所的监控，它不仅解决了分散参数的监控问题，而且大大提高了变配电所的自动化水平，同时对其他工业监控系统也有很大的借鉴价值。郑荣进／福建工程学院电子信息与电气工程系关键词／!"#$%&’( 变配电所· %&’· 串行通信· ()*+,-· 图! 监控系统总体框图福建省青年科技人才创新项目（0""12"34） * 引言目前，!"#$变配电所自动化水平低，操作维护困难。而%&’是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置，它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便，易于编程以及适应工业环境下应用等一系列优点。可将%&’应用于变配电所，并与上位机配合，实现变配电所运行的优化及管理科学化，其中关键技术是计算机与%&’之间的实时通信。目前市场上通信组态系统结构复杂、价格昂贵、应用繁琐，不适应用户使用。本文以三菱 560/ 型 %&’ 为例，研究了用()*+,- 实现%&’与计算机的 !：/串行通信，并与变配电所一次设备连接调试，取得很好的效果，具有组成灵活、实时性强、性能价格比高等优点。 + 系统硬件构成本课题监控的对象是!"#$的变配电所，其规模不大、监控距离不长，所以选择78341作为串行总线。整个系统采用主从结构，即%’机作为主控制单元（上位机），以装在开关柜中的%&’ （下位机）作为从动执行单元，以开关柜作为监控对象。利用计算机强大的数据处理性能，实现对监控结果的集中管理和优化，并可利用%&’对设备运行进行控制。计算机的78090串口通过:;—0"9转换为 78341，再通过78341串行总线连接到专用通信适配器56341<(及三菱%&’，完成对多台%&’（下位机）的控制，有效地实现了多组多点参数分散控制及远程通信。 —!"# !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! — )**+年第),卷第,期 ·-./应用 · 变配电所监控系统总体结构如图!所示。!"#通信的接线图如图$所示。特别注意：这种接线方式，要在最后一站的%&’接上终端电阻，以防止信号在线路中引起反射。在两对导线的情况下，在端子 ()*和()+间以及,)*和,)+间采用终端电阻（--.!，!／/0）连接；在一对导线的情况下，在端子 ,)* 和 ,)+ 间采用终端电阻（!!.!， !／$0）连接。图$ !"#通信接线图图- 计算机从%&’读取 ! "#$通信协议和通信实现计算机与%&’之间通信方式采用主从应答方式，计算机始终具有传送优先权，根据需要向%&’发出读写命令；下位机处于被动状态响应上位机的命令。计算机和%&’先初始化，设置其通信格式（主要包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验），通信格式必须一致。12系列%&’和计算机通信有无协议通信、专用协议格式!和专用协议格式/，共-种通信协议。本系统通信协议采用专用协议格式!。 !%& 通信格式设置 %&’通信格式通过特殊数据寄存器)3!$.设置，工作站号由)3!$!设置，数据网络超时时间由)3!$4设置。假设通信参数设置：数据长度为5 位，偶校验，!位停止位，传输速率46..789／:，控制线7!.7!$;...，和校验方式，专用通信协议，传输控制协议格式为!，对照通信格式的设置方法，可知二进制的值为 .!!.，....，!...， .!!.，对应的十六进制数为6.36<；工作站号为 .；超时检测时间为!.=:。则%&’的通信初始化设置如下： &)>3..$ >?@<6.36)3!$. ／／通信参数设置 >?@A.)3!$! ／／%&’的站号为. >?@A!)3!$4 ／／超时检测时间为!.=: !%’ 通信协议通信协议格式!由计算机从%&’读取数据和计算机向%&’写入数据两种通信方式组成。其中，从%&’读取数据协议格式如图-所示。（!）工作站号用来确定%’在访问哪一个 %&’，由)3!$!设置。（$）%&’号 12系列%&’号是11<，由两位*(’"码来代表，当使用接通要求功能时，由 %&’自动将%’号转为11<。（-）等待时间用来决定当%&’接收到从%’ 机发送过来的数据后，需等待的最少时间，然后才能向%’机发送数据。以!.=:为单位，在.# !B.=:之间设置，用*(’"码表示，即可在.#1 之间选择。（/）数据字符所需发送的数据信息，字符个数由实际情况而定。例如在读命令中的数据字符包括需要读取数据信息的存储器首地址和要读取数据的位数或字数。%&’返回的报文数据区中则是要读取的数据。（B）和校验码算法把所有和校验计算范围内的字符转换为*(’"码，相加后取后两位。例如：读位元件2....开始的$个位的值，站号设置为.，%&’号为11，读取位元件数据命令为+,，等待时间为-:，元件数为$，控制协议为格式!。将C#D与校验和之间的数据相加： -. 设计 )789:;是优秀的面向对象的快速开发工具，功能强大，可设计出形象生动的人机界面，具有稳定性和高效性，非常适用于开发监控软件。本文选用)789:;<=&作为系统的开发工具，并采用>+,?@@控件来编写串口的通信程序，该控件提供了一系列标准通信属性和方法。通过它可以建立起应用程序与串行端口的联接。该控件将通信的大部分底层操作都封装在控件内部，程序员不必花时间去了解较为复杂的*AB函数，只需设置和监视>+,?@@控件的属性和事件，就可实现串行异步通信，大大简化了编程操作，>+,?@@控件有多个属性，其中一些需在编程时进行设置，一些则取默认值，具体设置方法很多资料上均有说明［’］，这里不再占用篇幅介绍。 "#! 上位机通信程序在)789:;程序主要完成计算机通信格式的初始化，和校验码的计算，并根据AC,通信协议格式.，建立通信程序，可以和AC,发送各种命令。（.）>+,?@@控件的初始化 9D?E7FGD7H2?D@.I2?D@,D7JK7（+7LF7D：HMNO7EK）； N7P;L ;Q@RE?@@.IA?DKM97L：(KDG7K:7L @RE?@@.IA?DKM97L：(QJ8R7；／／如果串口已打开，先关闭串口 @RE?@@.I,?@@A?DK：(.；／／串口端口. @RE?@@.I+7KK;LPR：(’S6&&，7，<，.’；／／<位数据位，. 位停止位，偶校验，传输速率S6&&N;K／R @RE?@@.IA?DKM97L：(KDG7；／／打开串口 7LF；（’）通信程序 9D?E7FGD7H2?D@.I3GKK?L.,8;ET（+7LF7D：HMNO7EK）；／／握手联络 UJD JJJ：NVK7； NNN：UJD;JLK； EEE：UJD;JLK； N7P;L @RE?@@.IBL9GK>?F7：(E?@BL9GK>?F73;LJDV；／／把输入形式设为十六进制 @RE?@@.I4H:D7R:?8F：(&；／／接收字符不发生MLW ,?@@事件 NNN：(UJDJDDJVED7JK7（［.，.］，UJDNVK7）；／／定义一个数组，暂定.位NVK7类型 NNN［.］：(X&!；／／发送请求命令/01 @RE?@@.IMGK9GK：(NNN； R8779（.&&）；／／等待.&&@R ;Q@RE?@@.IBL3GQQ7D,?GLK!&K:7L ／／有数据接收到 N7P;L EEE：(@RE?@@.IBL9GK； JJJ：(EEE［&］； ;QJJJ(X&6K:7L ／／若收到应答*,Y则显示通信成功 N7P;L R:?Z@7RRJP7（’通信成功’）； @RE?@@.IBL9GK>?F7：(E?@BL9GK>?F7K7[K； 7LF 78R7 R:?Z@7RRJP7（’通信错误’）； 7LF 78R7 R:?Z@7RRJP7（’通信失败’）； 7LF； "#$ 实例基于.\0的A,与AC,的串行通信，初步开发了变配电所的监控软件，AC,的B／M及数据寄存器 )对应分配的测控量如表’所示。表$ 监控量对应表监测量控制量 ).&&& 电流测量值 ]& 合闸控制 ).&&. 有功功率测量值 ]. 分闸控制 ).&&’ 无功功率测量值 ]’& 断路器故障报警 5& 弹簧储能指示 ]’. 电流越界报警 5. 断路器分合闸指示读写AC,的主要报文格式如下：读AC,的位输入5&&.的报文为： “"!’&&2234%5&&&.&.’/’” 读AC,的位输入5&&&的报文为： —!"# """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" — !""#年第!$卷第$期用)789:;实现A,与三菱AC,串行通信的研究与应用 “!!’""##$%&’"""""()*’” 读+,*寄存器-("""-("")的报文为： “!!’""##.%"-(""""&)-’”，写+,*的/")(的报文为： “!!’""##$."/"")("((0&’” 写+,*的/"""和/""(命令为： “!!’""##$."/""""")"(1(’” 软件运行界面如图2所示图2 监控界面图监控程序软件的流程图如图!所示。监控界面可实现功能有按下合闸按扭，可以控制断路器合闸，并能采集到合闸信号，模拟仪表上能显示检测到的电流、功率等。若电流越限，报警指示等会闪烁，警铃会鸣叫，且!3后会自动令断路器分闸。若本应在合闸状态，断路器出现故障，会报警等。图! 监控程序流程图 ! 关键技术（(）对+,*的-4()"通信格式的设置要与硬件和通信协议相对应。如果不匹配，则通信会不正常。 56*788控件的69::;<=3属性必须设为“10""，>， ?，(”，而不是“10""，<，4，(”。（)）%6)&)转为%624!的转换器要与三菱+,* 匹配，笔者试了多种品牌的适配器是不相配的。本文采用深圳宇泰科技公司生产的@A—)"&替代常用的 #’24!+*—B#，@A—)"&为商业级袖珍型 %6)&)到%62))／24!通用接口转换器，价格便宜、性能可靠。（&）要善于通过查找错误代码查找对应的错误。（2）在-9CDE;中*EF（!）、*EF（0）不能显示，不能把它们当作字符串的形式直接赋值给56*788的 B

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