基于HostLink协议实现欧姆龙PLC-CJ1G与计算机的串口通信.doc

基于HostLink协议实现欧姆龙PLC-CJ1G与计算机的串口通信摘要：本文以欧姆龙公司的cj1g中型plc为例，介绍了欧姆龙hostlink即上位链接协议，详细的讨论了基于hostlink即上位链接协议的plc与计算机通信的原理、上位链接命令和用vb如何实现plc与计算机的通信。关键词：plc 串口通讯 fcs 上位链接plc是新一代工业控制装置,由于可靠性高、适应性好、抗干扰能力优、接口功能强、编程简单、直观以及模块化结构、使用方便等优点,在工业控制领域中，作为一种稳定可靠的控制器得到广泛的应用。但它也有自身的一些缺点，即数据的计算处理和管理能力较弱，不能给用户提供良好的界面等。而计算机恰好能弥补plc的不足，它不但有很强的数据处理和管理能力，而且能给用户提供非常美观而又易于操作的界面。将plc与计算机结合，可使系统达到既能及时地采集、存储数据，又可处理和使用好数据，两者结合的关键是plc与计算机之间的通信。本文以欧姆龙公司的cj1g中型plc为例，详细的讨论了基于hostlink协议的plc与计算机通信的原理和用vb如何实现plc与计算机的通信。1、欧姆龙hostlink简介欧姆龙公司的cp、cqm、c200、cj、cs1等plc的串行通讯都是采用hostlink协议进行通讯的，hostlink协议是欧姆龙的专有协议，通过hostlink协议使用计算机的串行口可与omron的plc设备通讯。上位机链接系统即hostlink系统是对于弱电系统集成一种即优化又经济的通信方式，它适合一台上位机与一台或多台plc进行链接。上位机可对plc传送程序，并监控plc的数据区，以及控制plc的工作情况。hostlink系统允许一台上位机通过上位机链接命令向hostlink系统的plc发送命令，plc处理来自上位机的每条指令，并把结果传回上位机。hostlink协议系统可使上位机对plc的程序进行传送或读取，并可对plc数据区进行读写操作。所有通信都将作奇偶检验和帧检验的双重检查系统，从而能估计出通信中的错误。可以使用plc自带的rs-232c口与上位机进行连接，也可使用欧姆龙专用的通信板进行连接。通讯参数设置应与设备的通讯参数相同，默认为：9600,7,2,e(偶校验)。plc与计算机之间的连接线是omron提供的专用电缆cj1w-cn118来实现的，也可自制通讯电缆来实现，其连接图如图1所示。2、上位机与plc间通信的基本原理要实现上位机与plc间的通信，欧姆龙cj系列plc与上位机通讯可以采用上位链串行通信模式。进行上位链接通信时，上位机与plc间使用命令和响应进行发送接收。而命令与响应都是以“帧”为单位进行的。首先，上位机向plc发送命令，同时把发送权移交给plc，plc接收到上位机的命令后，进行fcs校验，fcs校验就是把从一帧的开始到fcs前面的数据进行逻辑异或得到的8位数据变换成2个字符的ascii码，对接收信息的各帧计算fcs，并同时附加在帧后的fcs进行对照校合，就能检查数据错误。数据正确后再由plc向上位机发送响应，这样就完成了一次通讯。3、上位机与plc间通信命令与响应的格式(1)命令格式，如图2所示。：表示以开始，而且必需以以开始。设备号：是上位机用来识别所连接plc的唯一号码。识别码：就是命令码，设定为两个字符的长度。正文：设定命令参数。fcs：设定为两个字符的检验码，如果通信出错通过计算fcs校验码，就可以及时发现。终端：命令结束，用两个字符设定即“*”和cr回车符来表示。(2)响应格式，如图3所示。：表示以开始，而且必需以以开始。设备号：是上位机用来识别所连接plc的唯一号码。异常码：返回命令的执行状态（有无错误）。正文：在有读出数据时返回。fcs：设定为两个字符的检验码。终端：命令结束，用两个字符设定即“*”和cr回车符来表示。(3)欧姆龙上位链接命令介绍。欧姆龙公司提供的上位链接命令，用于对欧姆龙plc 进行相应的读写操作，常用上位链接命令如表1：4、基于vb的通信程序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优先权的方式，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。本文中采用了vb来编写计算机与plc间的通讯程序。(1)计算fcs校验的vb自定义函数如下：function fcs(byval inputstr as string) as stringdim slen, i, xorresult as integerdim tempfcs as stringslen=len(inputstr) （求输入字符串长度）xorresult=0for i=1 to slenxorresult=xorresult xor asc(mid$(inputstr,i,1) （按位异或）next itempfcs=hex$(xorresult) （转化为16进制）if len(tempfcs)=1 then tempfcs=“0”+tempfcsfcs=tempfcsend function(2)计算机与plc通信程序。读plc的 vb自定义函数如下：public function myread(origword as string, numread as string)dim readcom as stringdim i2 as integerdim readword as stringstatic tim1 as integerstatic tim2 as integeron error goto errdealif mainmenu.ms1.portopen=false then mainmenu.ms1.portopen=truereadcom=“00rd”+origword+numread (读dm区，前四个表示起始字，后四位表示字数)readcom=readcom+fcs(readcom)+”*”+chr(13)i2=0mainmenu.ms1.inbuffercount=0mainmenu.ms1.output=readcomdodoeventsi2=i2+1loop until mainmenu.ms1.inbuffercount= cint(numread)*4+11 or i210000if i25 thentim1=0if warndis1=true then exit function goto mss2msgbox”上下位机通信错误，请检查！”, vbcritical,”警告”warndis1=trueend ifend function写plc的 vb自定义函数如下：public sub mywrite(orgiword as string,wrstr as string)dim writcom as stringdim i2 as integerdim resstr as stringdim tim as integerwritcom=“00wd”+orgiword+wrstr(写dm区，前四个表示起始字，后四位表示写入值)writcom=writcom+fcs(writcom)+”*”+chr(13)i2=0mainmenu.ms1.inbuffercount=0mainmenu.ms1.output=writcomdodoeventsi2=i2+1loop until mainmenu.ms1.inbuffercount=11 or i210000if i210 thenmsgbox”上下位机通信错误，请检查！”,vbcritical,”警告”end ifend sub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