近几年来，PLC因其可靠性高、编程简单、抗干扰强等优点在工业控制领域得到了广泛应用。但PLC在人机交互性能方面较弱，而工业控制计算机具有良好的人机界面及控制决策能力，因此，将二者结合起来可有效实现整个生产过程的综合控制。

    本文所介绍的PLC通信技术应用于由PLC与工业控制计算机组成的胶带运输实时监控系统。该系统采用上下位机主从式结构，PLC作为下位机完成工业现场数据的实时采集和分站控制功能；上位机采用工业控制计算机实现数据的显示、报警等功能。该系统可实现胶带运输过程中的模拟显示、故障报警、实时控制等。

二、通信方式

    该系统采用华光公司的SU-6系列PLC，通信方式采用串行通信，通信接口均为PLC与工业控制计算机上的RS232接口。但是由于RS232采用非平衡方式传输数据，传输距离近，而胶带输送机趋向大功率、长距离，且单机监测信息量多，控制要求复杂，直接采用RS232方式不能满足传输距离要求。因此，采用RS485方式。因为RS485采用平衡差动式进行数据传输，适合于远距离传输，并具有较强抗干扰能力。式中：RS232与RS485之间的信号转换采用通信转换器，

三、通信规程

    SU-6系列PLC串行通信采用半双工异步传送，支持CCM通信协议，并具有以下功能：（1）上位通信功能；（2）主局功能；（3）一对一功能；（4）无协议串行通信功能。以上功能可以实现PLC的寄存器和内部继电器的读入和写出、传送状态的跟踪等。由于CCM协议采用主从通信方式，所以通信过程中由主局保持主动权，向子局发出呼叫，并通过向子局发送命令帧来控制数据传送的方向、格式和内容；子局对得到的主局呼叫作出响应，并根据命令帧要求进行数据传输。由于在胶带运输控制系统中要进行数据的读取和写入双向操作，因此采用一对一方式，工业控制计算机作为主局，PLC作为子局。

    数据传输过程以主局向子局写入数据为例，如图2所示，通信是主局向子局提出呼叫开始，子局作出应答以建立连接，主局接到应答后，向子局发送首标，子局将依据首标各项要求与主局进行数据传输，在子局作出响应后，开始传送数据，数据以128字节（ASCⅡ方式）为单位进行分组传送，最后主局发送EOF信号结束本次通信。其中，首标作为命令帧，规定了数据传送方向、数据操作起始地址及数据传送量等。

    在进行数据通信时，通信应答时间决定了系统读写速度，而作为主局的计算机通信时间因上位计算机类型、PC扫描时间、PLC数据通信接口模块应答延迟时间设定值、波特率、数据传送量的不同而不同。其中，PC扫描时间与应答延迟时间对通信时间的影响：当PC扫描时间比应答延迟时间短时，前者对通信时间没有影响；反之，当PC扫描时间比应答延迟时间长时，在计算总通信时间时，采用PC扫描时间，计算公式如下：

    数据通信中，数据传送量因采用的传送方式不同而不同。传送方式支持ASCⅡ码和二进制两种。其中ASCⅡ码是用8bit表示数字、字母等，因此采用它来进行数据通信时，一字节二进制数要由两字节ASCⅡ来表示，实际传输量就是采用二进制数据通信的两倍。而在胶带运输系统中要求较强的可靠性和实时性，为提高通信速率，更好地实现实时监控，选用二进制传输方式，波特率选用9600bps，并采用奇校验，通信时间/字符为1ms/字符。

四、通信程序设计

    在通信程序设计中，子局的通信参数可以通过PLC上的DIP开关直接进行设定，而主局的通信参数设定则需要软件实现。在该系统中，主局的通信软件编制采用VB6.0。

    MSComm控件提供串行通信功能，具有事件驱动、查询两种通信方式。事件驱动通信是利用控件的OnComm事件捕获通信事件或通信错误，并执行OnComm的事件处理过程。当前发生的通信事件或通信错误由控件的CommEvent属性来判断。

    在本系统中，工业控制计算机作为主局，向作为子局的PLC发出呼叫及命令帧，并采用中断方式等待PLC的响应，即在MSComm控件的OnComm事件中根据CommEvent属性值来编制相应的响应过程或错误处理程序。在通信开始前，首先通过控件的Settings设定通信参数为“9600，O，8，1”，依据CCM协议的每次实际传送数据量，定义Rthreshold为应收到的字节数。完成串口初始化定义后，打开通信口，主局发出呼叫，在得到子局响应时，CommEvent属性值变为comEvReceive，激活OnComm事件处理相应事件，事件程序流程图如图3所示。首先将读取的子局信息处理，判断其与呼叫帧是否一致，若一致，发送首标命令帧，否则重新呼叫。在得到子局的首标回应后，开始数据的读取或写入操作，依据数据传送方向及数据量的不同设定控件的Rthreshold属性。最后通信以主局接收到EOF为结束。循环执行上述过程以完成数据的连续读写。

    对于通信中的错误，一般可以通过接收到的CommEvent属性值来判断处理。但对于线路故障或PLC出现掉电等情况时，CommEvent属性值无法激活，就要利用看门狗的思想，设定定时程序，若通信超时，则结束前次通信，重新呼叫。

五、结束语

    该技术已在兖矿集团兴隆庄煤矿井下5300胶带运输机监控系统中投入使用。经现场运行表明，该技术在应用方便了现场控制监视，有利于故障的及时排除，提高了生产的安全性及系统可靠性，便于进行网络扩展，在车间级监控系统中有较好的推广前景。