毕业设计（论文）-基于PLC的自动售货机的设计.doc

广东工业大学 毕 业 设 计题 目：基于PLC的自动售货机的设计 学生姓名： 学 号： 系（院）： 专 业： 班 级： 指导教师姓名及职称： 起止时间： 年 月 年 月基于PLC的自动售货机的设计摘 要：本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程，利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。关键词：PLC；自动售货机；梯形图The Design of Vending Machine Base on PLCAbstract: The digest this text has introduced the basic principle and work flow of the dispenser , then take transaction course as an example , divide the trade course into several procedure ones, then carry on programming to the procedure one separately. It has stated the role in dispenser of the controller of can programming that concrete. The procedure has involved most course that the dispenser worked. The dispenser utilizing PLC to control has improved systematic stability, it can be steady in a long-term to guarantee the dispenser and run.Key words: PLC; Vending Machine; Ladder Diagram目录1 绪论11.1 自动售货机的背景、发展及实际意义11.2 自动售货机的不足与展望11.3 自动售货机设计的主要内容21.4 自动售货机的基本功能及设计思路32 PLC的概述42.1 PLC的定义42.2 PLC简介42.3 PLC的工作原理42.3.1 分时处理及扫描工作方式52.3.2 扫描周期及PLC的两种工作状态52.3.3 输入输出滞后时间62.4 PLC的硬件组成62.5 PLC的编程语言72.6 PLC的特点73 自动售货机的设计83.1 PLC的选型83.2 I/O分配93.3 编程语言选择103.3.1 顺序功能图(SFC)103.3.2 梯形图(LD)113.3.3 功能块图(FBD)113.3.4 指令表(IL)113.3.5 结构文本(ST)113.4 程序设计123.4.1 系统初始化123.4.2 投币过程133.4.3 价格比较143.4.4 购买过程153.4.5 退币过程163.5 自动售货机界面设计174 PLC与上位机的通信184.1 通信模块链线方式194.1.1 通信模块与计算机的链接194.1.2 通信模块与PLC的链接194.2 FX系列PLC通信协议204.3 通信程序设计215 总结23致 谢24参考文献25基于PLC的自动售货机的设计1 绪论1.1 自动售货机的背景、发展及实际意义自动售货机是一种全新的商业零售形式，20世纪70年代自日本和欧美发展起来。它又被称为24小时营业的微型超市。在日本，70的罐装饮料是通过自动售货机售出的；全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。在中国,自动售货机1999年开始进人中国市场如今，在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所，已不难发现自动售货机的身影。从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。它的售货领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。近几年，自动售货机逐渐被越来越多的消费者所接受。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们好奇心购买的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。1.2 自动售货机的不足与展望由于售货机分布零散、范围广阔的特点，自动售货机在为消费者带来方便的同时，也为经营者在监控、管理、维护等方面带来很大的不便。目前售货机运行的各种情况都需要由人工判断，包括缺货、缺零钱、币箱已满、售货机机械故障等，经营者普遍采用人工定时巡回视察的管理办法，既费时费力，又无法及时准确获取自动售货机状态报告，给经营者增加了管理成本和难度，也有可能给消费者的正常消费造成不便。不久后，可以使自动售货机的经营者可以根据网络统计的销售状况进行商品销售状况分析，预测商品的销售走势，确定合理的采购和配送策略，以期获得最高的投资回报率。同时售货机的一些故障信息和警报信息可以实时的传送到相应运营人员，从而可以在第一时间内发现并解决问题。自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。1.3 自动售货机设计的主要内容首先要做的工作是确定自动售货机本身所具备的功能及其在进行某种操作后所具有的状态。1. 此自动售货机可以投入0.5元、1元的硬币和5元纸币；2. 当投入的钱总值小于任意商品价格是，按选择商品键无商品输出；3.当投入的钱的总值等于或超过物品价值时，对应的物品指示灯亮灯，表示该商品可以购买；4.当物品对应的指示灯亮灯时，按下按下相应的按键，相应的物品输出，商品对应的指示灯闪烁，提示顾客取走商品；5.如果顾客投入硬币总值超过所选物品的价值时，当按下退币键后将余款退还顾客；6.退币只退0.5元硬币和1.0元硬币，不退5元纸币；7.如果顾客投入硬币后又不想买物品，按下退款按键后，自动售货机会自动将余款退还顾客；8.实现找零功能，当你投入5.0元纸币后不购买任何商品直接按退币，可以直接退出1.0元硬币5个，方便过往顾客。1.4 自动售货机的基本功能及设计思路初始状态投币状态购买状态退币状态投入硬币选择商品有剩余无剩余按下退币在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药品和小的生活保健用品等。售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。举一个简单的例子来说明，例如：售货机中有8种商品，其中01号商品价格为2.5元，02商品为3.0元，其余类推。现投入1个1元硬币，当投入的货币超过01商品的价格时，01商品的选择按钮处应有变化，提示可以购买，其他商品同比。当按下选择01商品时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去01商品的价格，同时启动相应的电机，提取01号商品到出货口。此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。由此看来，售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。自动售货机的工作流程图如图1-1所示。图1-1 自动售货机工作流程图2 PLC的概述2.1 PLC的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。2.2 PLC简介PLC是以CPU为核心，综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，是现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。目前，世界上生产PLC的主要厂家有65个，其中最有名气的厂家在日本、美国和德国。日本的几个厂家为三菱、富士、日立、东芝、横河、立石、光洋、夏普等公司。美国的几个厂家为德州食品公司、通用电器公司、歌德公司、数字设备公司等。还有德国的西门子，荷兰的飞利浦，香港的鹰达等公司也是很有名气的。日本三菱电机公司（MITSUBISHI）于1971年开始研制PLC，目前主要有F1,F2,FX,K,A等十几个系列几十种产品，在我国（主要是华东和华南地区）的工业控制领域具有一定的市场占有率。1 2.3 PLC的工作原理PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的，可以简单地表述为在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。但个人计算机与PLC的工作方式有所不同，计算机一般采用等待命令的工作方式。如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式。当键盘有按键按下或I/O口有信号时则中断转入相应的子程序，而PLC在确定了工作任务，装入了专用程序后成为一种专用机，它采用循环扫描的工作方式，系统工作任务管理及应用程序执行都是以循环扫描方式完成的。当PLC通电后，首先对硬件和软件作一些初始化操作，初始化反复不停地分阶段处理各种不同的任务。2.3.1 分时处理及扫描工作方式 PLC系统正常工作时要完成如下的任务：1.计算机内部各工作单元的调度、监控；2. 计算机与外部设备间的通讯；3.用户程序所要完成的工作。这些工作都是分时完成的。每项工作又都包含着许多具体的工作，以用户程序的完成来说又可分为三个阶段输入处理阶段；程序执行阶段；输出处理阶段。如图2-1所示。图2-1 PLC的三个处理阶段2.3.2 扫描周期及PLC的两种工作状态PLC有两种基本的工作状态，即运行(RUN)状态和停止(STOP)状态。运行状态是执行应用程序的状态。停止状态一般用于程序的编制与修改。图2-2给出了运行和停止两种状态PLC不同的扫描过程。由图可知，在这两个不同的工作状态中，扫描过程所要完成的任务是不尽相同的。PLC在RUN工作状态时，执行一次图2-2所示的扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值为1100ms。以OMRON公司C系列的P型机为例，其内部处理时间为1.26ms；执行编程器等外部设备命令所需的时间为12ms（未接外部设备时该时间为零）；输入、输出处理的执行时间小于1ms。指令执行所需的时间与用户程序的长短，指令的种类和CPU执行速度有很大关系，PLC厂家一般给出每执行1K（1K1024）条基本逻辑指令所需的时间（以ms为单位）。某些厂家在说明书中还给出了执行各种指令所需的时间。一般说来，一个扫描过程中，执行指令的时间占了绝大部分。图2-2 扫描过程示意图2.3.3 输入输出滞后时间输入输出滞后时间又称为系统响应时间，是指PLC外部输入信号发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻止之间的时间间隔。它由输入电路的滤波时间、输出模块的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间三部分所组成。2 2.4 PLC的硬件组成PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等几部分组成。其中，CPU是PLC的核心；输入单元/输出单元是CPU与现场输入/输出设备之间的接口电路；通信接口用于连接编程器、上位计算机等外部设备，其硬件构成图如图2-3。图2-3 PLC的硬件结构图2.5 PLC的编程语言PLC为用户提供了完善的编程语言来满足编制用户程序要求。它提供的编程语言通常有以下5种：梯形图（LAD）、语句表（STL）、顺序功能图（SFC）、功能块图（FBD）和结构文本（ST）。2.6 PLC的特点(1)高可靠性，抗干扰能力强。高可靠性是电气设备的关键性能。PLC由于采用的是现代大规模集成电路技术，严格的生产工艺制造，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。(2)配套齐全，功能完善，适用性强。PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。(3)易学易用，深受工程技术人员的喜爱。PLC作为通用的工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备，其编程语言易于为工程技术人员接受。(4)系统设计周期短，维护方便，改选容易。PLC用存储逻辑代替接线，大大地减少了控制设备外部的接线，使控制系统的设计周期大大缩短，同时维护也变得容易起来。(5)体积小，重量轻，能耗低。以超小型PLC为例，其新近产品的品种底部尺寸小于100mm2，重量小于150g，功耗仅有数瓦。3 自动售货机的设计3.1 PLC的选型依据控制任务，从PLC的输入/输出点数、存储器容量、输入/输出接口模块类型等方面等来选择PLC型号。在自动售货机控制系统的设计中根据I/O个数要求及技术要求，因此我选择三菱FX2N32MR。FX2N32MR主要参数及特点如下：（1）支持的I/O点数为1024点（Q00JCPU为256点）（2）Q00JCPU是一个由CPU、电源和主基板(5槽)组成的CPU单元。(电源模块设计为100V-240V)Q00CPU和Q01CPU是独立的CPU模块。（3）Q-CPU的程序效率（程序长度）为A系列的2倍（4）件元件的存储器为19K字，允许软元件在16K字范围内任意分配。此外，Q00Q01CPU将RAM用做文件寄存器的标准RAM。文件寄存器含有32K字，能处理大容量的数据。（5）QCPU基本模式都含有闪存ROM。标准的CPU能在不使用存储卡的情况下执行ROM操作。（6）Q00Q01CPU基本模式具有串行通讯功能。CPU的RS-232接口能与使用MC通讯协议的外部设备进行通讯。此功能使CPU不再需要串行通讯模块，降低了成本。（7）由于具有自动CC-Link启动功能，您可以在不设定参数的情况下启动CC-Link、刷新数据，减少了人工设定参数的时间。（8）Q PLC编程更简单，特殊功能模块有专门的设定软件，无需向A系列PLC那样用FROM/TO指令编程（9）Q基本模式版本B后支持浮点运算、8路PID、标准RAM增加到128K，支持ST（结构化文本，类高级语言）、SFC、FB编程。3 3.2 I/O分配输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。本实验的I/O分配如表3-1所示，PLC硬件连接入图3-1所示。表3-1 自动售货机的I/O分配序号输入I/O地址输出I/O地址01投入0.5元硬币X00001商品可选灯亮、以选闪烁Y00002投入1.0元硬币X00102商品可选灯亮、以选闪烁Y00103投入5.0元纸币X00203商品可选灯亮、以选闪烁Y00204选择01商品X00304商品可选灯亮、以选闪烁Y00305选择02商品X00405商品可选灯亮、以选闪烁Y00406选择03商品X00506商品可选灯亮、以选闪烁Y00507选择04商品X00607商品可选灯亮、以选闪烁Y00608选择05商品X0070.5元币硬退币控制Y00709选择06商品X010出01商品行Y01010选择07商品X011出02商品行Y01111取出商品X012出03商品行Y01212退币按钮X013出04商品行Y01313出05商品行Y01414出06商品行Y01515出07商品行Y016161.0元硬币退币控制Y017图3-1 PLC硬件连接图3.3 编程语言选择3.3.1 顺序功能图(SFC)图3-1 顺序功能图转换1步1步2步3动作1动作2转换2顺序功能图是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图中可以用别的语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中的三种主要元件（见图31）。顺序功能图用来描述开关量控制系统的功能，根据它可以很容易地画出顺序控制梯形图程序。3.3.2 梯形图(LD)梯形图是用的最多的PLC图形编程语言。梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似，如图3-4所示。继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的PLC的编程语言，是PLC的第一编程语言。3.3.3 功能块图(FBD)这是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。有的微型PLC模块(如西门子公可的“LOGO!”逻辑模块)使用功能块图语言，除此之外，国内很少有人使用功能块图语言。3.3.4 指令表(IL)PLC的指令是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，由指令组成的程序叫做指令表(Instruction list)程序。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC。在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。3.3.5 结构文本(ST)结构文本(ST)是为：IEC611313标准创建的一种专用的高级编程语言。与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。 除了提供几种编程语言供用户选择外，标准还允许编程者在同一程序中使用多种编程语言，这使编程者能选择不同的语言来适应特殊的工作。4而本设计中使用应用最广泛的梯形图来编程。3.4 程序设计本设计的自动售货机有7种不同价格的商品可以购买，分别用数据寄存器D4D7来保存7种商品的价格，如表3-2所示。程序设计部分分为几个模块分别设计，使思路清晰明朗，分别有：系统初始化；投币过程；价格比较；购买过程；退币过程。下面对各个模块分别进行说明。表3-2对应寄存器分配说明对应寄存器投币额D1消费额D2余额D301商品价格D402商品价格D503商品价格D604商品价格D705商品价格D806商品价格D907商品价格D10退币0.5元D11退币1.0元D133.4.1 系统初始化系统初始化，主要是将各个商品的价格存入对应的数据寄存器和将投币额、消费额、余额以及退币寄存器等进行清零操作，除此之外，还进行对上位机的通信格式进行设置。通过运行初期闭合继电器M8002产生一个起始脉冲，在第一次扫描时给D1至D15赋初值，赋值功能通过16位数据传送指令MOV实现。其中对上位机的通信设置为：传输率9600bit/s；7位数据位；1位停止位；偶校验；站号为0。具体程序如图3-2所示。图3-2 系统初始化程序3.4.2 投币过程在投币的过程中，每投下一枚硬币或纸币，投入显示将增加相应的币值，余额也增加同样币制。当按下投入0.5元硬币时，相当于让X000接通，投入0.5元的同时要使投入显示、余额显示都相应增加相同数值，加法是由16位加法指令ADD来实现的。投入1.0元、5.0元时，原理同上。具体程序如图3-3图3-3 投币过程程序3.4.3 价格比较价格的比较要贯穿实验过程的始终，只要余额大于某种商品价格时，该商品对应的灯点亮，提示可以购买。为了实现数据的实时比较，用了一个特殊内部继电器M8000,在程序执行过程中，M8000始终保持闭合，CMP是16位数据比较指令，用它来比较余额和商品的价格，如余额(D3)大于01商品(D4)时则M0闭合，等于时M1闭合，不管M0还是M1闭合都会使01商品对应的灯(Y000)点亮，表示01商品可选，其他商品比较跟01商品类似。具体程序如图3-4所示。图3-4 价格比较的部分程序值得说明的是此处X003常闭触点的作用是，在未选择01商品时，又满足余额大于01商品价格是，Y000才点亮L1，而当选择01商品后，常闭触点断开，Y000熄灭L1，改为L1闪烁（程序将在后面说明）。比较模块的其他程序与此部分程序类似。3.4.4 购买过程当投入的币值可以购买某种商品时，按下相应的“选择”按纽，对应的输出继电器给步进电机一个脉冲信号，步进电机接收到脉冲信号后转动预先设定好的步数将商品移出至出货框中，在出货框中出现该种商品，同时消费显示栏中显示出已经消费掉的金额，余额也将扣除已消费的币值，与此同时，商品对应的灯闪烁，表示该商品已经在出货框中，等待取走。接着余额继续与价格相比较，判断是否能继续购买。出现在出货口的商品在没有取走前，L1一直闪烁，当取商品时，触动行程开关SQ1，常闭触点X013断开，L1不再闪烁。这部分程序如图3-5所示。图3-5 购买商品部分程序在此过程中，一是要使商品出现在出货框中，二要提示人取走商品（闪烁），三是要实现内部货币的运算。以01商品为例，当投入得钱超过01商品价格时，Y000点亮L1，表示可购买该商品，按下选择01商品键，相当于给X003加一个信号，此时M25接通并自保，M8002接通，给Y010一个脉冲信号，驱动步进电机输出01商品，Y000开始闪烁，内部币值的计算和是否取走商品无关，只要按下选择按钮，并且可以购买此商品就要从余额中扣除相应的金额，显示消费的币值。加法由ADD指令实现，减法由SUB指令实现。当取出商品后触动常闭触点X013，使X013断开，L1停止闪烁。此时，一个交易完成，购买其他商品与01商品类似过程。3.4.5 退币过程在退币过程中，最主要的是完成退币的运算过程和对退币器的驱动，根据结果退出相应的钱币，退币结束时还要使用到的某些寄存器清零。当按下退币按钮即X013接通时执行，进而执行一次其下面的指令对寄存器进行清零后返回初始状态。具体退币过程的程序如图3-6所示。对寄存器清零的程序如图3-7所示。图3-6 退币过程程序DIV是除法指令，第一次将余额的币值除以10，商存储于寄存器D11中，余数存于寄存器D12中，商D11的数据作为定时器T2的初值，定时器的时间长短决定Y007输出的时间长短，进而决定1.0元退币器退币的数量。余数D12除于5，刚好可以整除（商品的价格都是0.5元的倍数），商存储于D13中，余数D14为0。商D13的数据作为定时器T3的初值，定时器的时间长短决定Y017输出的时间长短，进而决定0.5元退币器退币的数量。当定时器计时完后，也就是退币结束后，对寄存器进行清零操作，这里使用区间复位指令ZRST。图3-7 清零操作程序完成了以上5个过程，自动售货机的PLC控制程序基本完成，程序可以控制售货机实现上面所要求的各种功能。3.5 自动售货机界面设计硬币从进硬币投入，硬币识别机自动识别所投硬币的面值，不同面值分别输出不同的信号给X000或X001。而纸币入口只接收5元纸币，并有纸币识别机识别其真伪和面值，如果是5元硬币就会相应给X002信号。投币同时，在显示界面投币处显示投入的相应数目。各个按键下面贴有该商品的商品名和商品价格，以供客户选择，取物口出装有行程开关，当顾客取物品的时候触到行程开关，表示商品已经取出，售货机做出相应的反应。具体界面如图3-8所示。图3-8 自动售货机界面4 PLC与上位机的通信要实现远程监控自动售货机，就要使PLC与上位机进行连接进行实时通信。FX2N系列PLC内部有一个RS232接口，通过适配电缆可和计算机实现通信。考虑到距离较远，应选用RS485通信方式。为此在PLC和计算机之间增加扩展的通信模块RS232C/485变换接口FX485PCIF、RS485通信适配器FXON485ADP和RS485通信用功能扩展板FX2NCNVBD。其中扩展板FX2NCNVBD安装在PLC内部，只起接口变换的作用。通过正确链接，可完成RS232C与RS485之间的信号转换，最远传输距离500米。5系统构成方案如图41。图4-1计算机与PLC的485链接接方式4.1 通信模块链线方式4.1.1 通信模块与计算机的链接计算机标准的RS232C接口和FX485PCIF硬件链线如图42。图4-2 RS232C与FX485PCIF硬件连线4.1.2 通信模块与PLC的链接FX485PCIF和PLC的链接是通过通信适配器FXON485ADP来实现的，可选择一对或两对导线连接方式。a) .一对导线的连接如图4-3所示，其中终端电阻R为110，屏蔽双绞线的屏蔽层必须接地。图4-3 一对导线连接示意图b).两对导线的连接示如图4-4所示，其中终端电阻R为330，屏蔽双绞线的屏蔽层必须接地。6图4-4 两对导线连接示意图4.2 FX系列PLC通信协议计算机与PLC之间采用主从应答方式，计算机始终具有初始传送优先权，根据需要向PLC发出读写命令；PLC处于被动状态响应上位机的命令。上位机读数据时通过通信口向PLC发出读数据命令，PLC响应命令并将数据传回上位机，上位机通过读通信口即可获得所需数据；写数据时，上位机通过通信口向PLC发出写命令及数据，PLC即可接收。当PLC没能正确响应时，PLC返回没能正确响应标志。此外PLC通信模块还有其它命令代码，上位机发出不同的命令，PLC便能做出相应的响应。为了使计算机和PLC建立起正确的通信，必须对PLC的特殊寄存器作相应的设置。D8120用来设置数据长度、校验形式、波特率和协议方式，即设置计算机与PLC的通信格式，；D8121用来设置站号，2位的16进制数，设置范围为00H0FH；D8129用来设置校验时间，校验时间指的是当从计算机向PLC传送数据失败时，计算机从传送开始至接收最后一个字符所等待的时间，其单位为10ms。6计算机可以对PLC进行多种操作，不同的操作通过不同命令码来实现，主要的命令码及其作用见表4-1。“站号”应和要进行通信操作的PLC方的D8121设置的站号一致；“PC号”指FX系列PLC的CPU代号，为FFH；“等待延时”范围为0-150毫秒,单位为10ms，以十六进制0H-FH表示，如100ms为AH。“字符块”指要操作的PLC内部软元件单元，可以是位元件，也可是字元件。“和校验”是指将信息帧中从“站号”到“字符块”的每一项ASCII码值求和后的十六进制数的低两位。计算机与PLC之间通信数据均以十六进制的ASCII码表示。通信中的主要控制字符的ASCII码及其含义见表4-2。表4-1 命令码及其功能命令码功能命令码功能BR批量读出位元件WR批量读出字元件BW批量写入位元件WW批量写入字元件RR远程启动PLC的运行RS远程停止PLC的运行TT回馈检测，计算机将数据送往PLC，再从PLC接收数据以验证通信是否正确表4-2 控制字符的ASCII码及其含义表控制字符ASCII码含义ENQ05H来自计算机的查询信号ACK06H无校验错误时，PLC对ENQ的应答信号NAK15H检测到错误时，PLC对ENQ的应答信号STX02H信息帧起始标志ETX03H信息帧结束标志4.3 通信程序设计在自动售货机中计算机和PLC的通信，主要完成两方面的工作。一是读取PLC输入、输出继电器的状态来销售量、储存量等的运行状态；另一方面是将控制参数写入PLC来实现自动售货机运行的远程控制。MSComm控件串口编程基本流程如下：(1). 当前工程中插入MSComm控件；(2). 串口初始化并打开串口；串口初始化主要完成设定串口号和通信协议等。通信协议的设置要和PLC端的设置一致。(3). 设置握手协议(4). 数据传送与接收；下面给出的两段程序说明了如何进行计算机和PLC之间的数据传输与接收。7Private Sub Timer1_Timer()MSComm1.InBufferCount = 0 清空接收缓冲区read$ = Chr(5) + 00FFWR0Y00000240 向0号站发送命令，以字节方式读取 PLC内Y00Y37的数据字符串，等待时间100msMSComm1.Output = read$ 向PLC发送命令字符串DoDoEventsLoop Until MSComm1.InBufferCount = 9ReadAnswer$ = MSComm1.Input 读取接收缓冲区数据End SubPrivate Sub Cmd