VC＋＋实现PLC的以太网通信.doc

VC实现PLC的以太网通信控工程VC+实现PLG的以太网通信VisualC+RealizetheEthernetCommunicationofPLC兰州交通大学机电工程学院(兰州730070)高博王江涛摘要本文介绍了一个由PLC控制的机场货库监控系统.在三菱Q系列PLC中利用E71以太网通讯模块,通过UDP/IP协议VisualC+6.0实现其网络通讯.详细叙述上/下位机的具体实现步骤,并结合实际情况给出了实现上/下位机通讯的程序.【关键词】VisualC+6.0MELSECPLCUDP/IP协议以太网通信Abstract:ThispaperintroducesanaircargomonitorsystemwhichiscontrolledbyPLC.Throughtheether-netinterfacemoduleofMELSEC-QserierofPLCandUDP/IPprotoca1.VisualC+6.0realizetheethemetcom-munication.Andexplainstheconcretestepsofhost-computerandclient-computerindetail.Accordingtothesitu-ationwritesacommunicationprogramabouthost?-computerandclient?-computer.Keywords:VisualC+6.0MELSECPLCUDP/IPprotocalEnthernetcommunication1引言在工业控制中,用PLC控制的工程在上/下位机通讯中一般采用RS一232/RS一485串口通讯,这种方法对于数据量较大,通讯距离较远,实时性要求高的控制系统,很难满足通讯要求.以太网技术是当前应用最为广泛的计算机网络技术.首先,它有广泛的技术支持,已经成为网络通信领域事实上的标准,因此应用比较规范.再者,以太网可以达到很高的通讯速率.利用以太网的这些优点,结合PLC控制器,就可以构筑全分散,全开放的工业控制系统.机场货库监控系统是以PLC控制为主的自动化立体仓库监控系统.包括上位机和下位机.上位机是监控机,下位机是货库的硬件设备(货架,输送机,堆垛机,扫描仪等).上位机发送作业指令驱动堆垛机进行货物的出入库操作.整个机场货库监控系统最关键的部分是上位机和下位机的硬件设备的信息传递.本中国仪器仪表2004.11机场货库监控系统采用上位机与下位硬件设备的以太网通讯模式.2系统网络结构本系统根据现场实际传输距离,网络传输速度,性能价格比等控制要求,选用10Base一5粗缆以太网结构.机场货库监控系统由监控机服务器,收/发货工作站计算机,10/100M工业以太网卡,网络交换器,UPS不间断电源和打印机组成.监控机服务器通过100Mbps高速以太网与上级配餐楼生产管理系统服务器连接,经由网络交换器通过10Mbps工业以太网与收/发货工作站计算机,下位各设备PLC连接,系统配置如图1所示.3PC与PLC的以太网连接提供两种方式:上位Pc通过三菱的GXDeveloper监控软件设置或直接通过下位PLC设置.3.1上位Pc通过三菱的GXDeveloper监控软件设置下面给出三菱的GXDeveloper监控软件与三菱Q3l上级生产管理系统服务器100Mbps高速以太网机场货库监控系统服务器UPs,手=印机等lOMbps工业以太网:l1l收/发货工作站堆垛机l堆垛机2堆垛机3输送及巷道计算机地面PLC_地面PLC地面PLC显示PLC无线数据通信l触摸屏1ll触摸屏2lil触摸屏3I堆垛机1堆垛机2堆垛机3巷道输送机,巷道显机上PLC机上PLC机上PLC示牌,条码阅读器图1自动化立体仓厍管理与监控系统配置图系列PLC之间以太网通讯的具体设置步骤.首先通过连接线连接PC的COM口与三菱PLC的CPU,在PC机上的GXDeveloper中建立了PC与PLC的连接.连接成功后,设置PLC的网络参数选择该模块为以太网网络类型,建立自己的网络号:1;PLC的站号:1;IP地址格式:aaa.bbb.CCC.ddd:pppp:t:aaa.bbb.CCC.ddd为IP地址,PPPP为端KI号(范围25665535),t为连接超时时间(单位秒),都是十进制数.所有的PLC,PC的IP地址,端口号不能重复.设PLC1的IP地址:192.168.0.1;端口号:8080,连接超时时间为5s.再打开操作设置如图2设置.图2设置以太网参数再打开传输设置,选择UDP/IP协议,全双工传输方式,对方IP地址.设置完网络参数下载到PLC的CPU.选择菜单上的在线一传输设置.选择上位Pc以太网板与下位PLC的以太网模块,参数为:PC;网络号:1;站号:1;PLC:IP地址:192.168.0.1,站号:2;测试连接成功后建立了与PLC的以太网连接.323.2PLC程序设置PLC端的梯形图如图3所示.此程序仅打开第一个通信信道,通过以太网连接到监控机.设PLC的IP地址为:192.168.0.2.I/O点及表示的意义:X1F为连接超时;X1A为初始化错误;X10为打开端口1完成;X19为初始化完成;Y19为初始化请求;D110为协议方式;D111为端口地址;Y17为通信错误;Y8为打开通道1.DM0VlHOCOA2O0o2lDl0oFR0MlHOlK80ID20olKlTO1HOlHlF01H80olIKlT0PHOlKl6lDllOIKl写入IP地址初始化请求初始化错误通讯错误uDP,IP协议端口号打开通道1图3上下位机通讯程序打开多路端KI通讯程序与此类似,需要把端口号相应改变一下,其他程序基本不变.4PC与PEG的通讯协议QJ71E71模块是三菱Q系列PLC的以太网通讯模块,它可以使PLC作为一个节点连接在局域网上,方便实现PLC与Pc的通讯.Qj71E71模块具有AUI粗缆连接口可直接与粗缆连接,组成10Base一5以太网.QJ71E71模块协议:QJ71E71支持3种数据通讯方式,即握手方式,请求方式和其它节点的请求直接读<中国仪器仪表>20o4.11虹疆写方式.在第三种方式中,PLC为服务器端,不需要进行通讯编程,由上位机向PLC发送通信请求命令.其命令帧与响应帧的格式如下:写人命令帧格式:l旦I堇盛呈l!I呈塑堕I墼堡壅I墼堡响应帧格式:匦巫读取命令帧格式:响应帧格式:5VisuaIC+实现上位机与PLC的以太网信息交互通过Winsock实现PC与PLC的以太网通信.Winsock是基于Socket模型的API开发网络上的应用程序,可以直接调用它.在c+编译环境下,提供了ClientSocket控件,用此控件可以更方便地实现网络编程.下面给出了ClientSocket控件的使用.ClientSocket,木控件的主要属性说明和设置;Name:Client;/$控件名称;Host:/$主机名;Active:是否处于连接状态;ClientSocket,木控件的主要响应的事件:OnConnect:/连接成功后触发的事件;OnDisconnect:/$断开连接后触发的事件;OnError:,木通信错误触发的事件;OnRead-/卑收到服务器发来的数据后触发的事件;VoidfastcallMainForm:OnConnectClick(TobjectSender)/$客户端建立Socket连接if(Client一>Actice),木若为连接状态,先断开连接ClientActice=false;ClientHost=192.168.0.1;/输入IP地址;ClientActice=true;/请求建立Socket连接;voidfastcallMainForm:SendClick(TobjectSender)/客户端向PLC写人数据;staticunsignedcharsenddatann:数据;ClientSocketSendBuf(recvdata,n);/发送命令帧;voidfastcallMainForm:ClientRead(TobjectSender,TcustomWinsocketSocket)/客户端向PLC读出数据;unsignedcharresult【n;ClientSocketReceiveBuf(result,n);/读取命令帧此通信程序已成功应用于机场货库监控系统,达到了理想的效果.要实现对控制系统进行有效的信息管理与监控,基于以太网的PLC分布式控制系统必将会有更广泛的应用.本文的论述对解决这类问题有一定的参考价值.参考文献1PROGRAMMABLECONTROLLERMELSEC-QUSERS-MANUALMITISUBISHIELECTRICCORPORATION.Japan2000.8.2EthernetInte