基于ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線的PLC環(huán)道控制和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

LabVIEW進(jìn)行串口通信的基本步驟為：

1）LabVIEW中的串口通信函數(shù)

①ISA配置串口。該函數(shù)主要用于串口的初始化。主要參數(shù)如圖2所示。

②ISA讀取函數(shù)。該函數(shù)為串口讀取子程序，從串行設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理提供條件。主要參數(shù)如圖3。

③ISA寫入函數(shù)。該函數(shù)為串口寫子程序，用于對(duì)串口設(shè)備進(jìn)行寫操作。

④閉端口。當(dāng)對(duì)串口操作完成后，需要關(guān)閉串口，以釋放硬件資源。

2）LabVIEW與PLC串口通信實(shí)現(xiàn)

按照上述過程，設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng)程序，程序框圖與前面板分別如圖6所示。

PC機(jī)與PLC串口通信程序結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分：

(1)串口初始化。根據(jù)通信協(xié)議設(shè)定，通信端口：COM1，波特率：9600bps，1位起始位，8位數(shù)據(jù)

位，1位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)，無(wú)軟件握手協(xié)議。

(2)發(fā)送命令和讀取響應(yīng)將命令通過串口COM1發(fā)給PLC，并接收來(lái)自PLC的響應(yīng)信息，如果響應(yīng)正常(狀態(tài)信息為01或02)，就將所得數(shù)據(jù)做顯示、計(jì)算分析、存儲(chǔ)等后續(xù)處理，以便用于設(shè)備實(shí)時(shí)控制和在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)；如果響應(yīng)不正常則退出程序(03或04)，用戶重新輸入命令開始工作。

(3)關(guān)閉串口。調(diào)用LabVIEW提供的VISA關(guān)閉串口函數(shù)實(shí)現(xiàn)串口資源的釋放。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，LabVIEW首先向PLC發(fā)出一個(gè)讀請(qǐng)求，然后檢測(cè)輸入緩存中的字節(jié)數(shù)；當(dāng)達(dá)到預(yù)定字節(jié)數(shù)時(shí)，LabVIEW利用讀串口函數(shù)將輸入緩存中的字節(jié)一次性讀出，然后繼續(xù)發(fā)出一個(gè)讀請(qǐng)求到PLC。如此循環(huán)，直至結(jié)束。

5結(jié)論

本系統(tǒng)中通過在現(xiàn)場(chǎng)總線控制領(lǐng)域，ControlNet憑借更強(qiáng)的遠(yuǎn)程控制能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程集中處理的便捷；憑借5Mb/s的速率保證了實(shí)時(shí)傳輸；而且在安全性和穩(wěn)定性上，自身獨(dú)有的解決方法保證了在使用過程中數(shù)據(jù)的完備和安全。結(jié)合成功例子，使得ControlNet應(yīng)用于環(huán)道控制系統(tǒng)有了強(qiáng)大的保障。伴隨更多人的關(guān)注，ControlNet會(huì)有更大的發(fā)展。本系統(tǒng)采用的ControlNet總線結(jié)構(gòu)

是現(xiàn)如今最有發(fā)展的總線之一，這就注定了在今后的使用當(dāng)中，有這更多的拓展的空間和進(jìn)行進(jìn)一步提高性能的基礎(chǔ)。PLC自由口通信方式具有與外圍設(shè)備通信方便、自由，易于微機(jī)控制等特點(diǎn)，這一通信方式被越來(lái)越多的監(jiān)控系統(tǒng)所采用。利用PC機(jī)或工控機(jī)的串口，按照自由通信協(xié)議，結(jié)合地址映射技術(shù)在LabVIEW平臺(tái)上開發(fā)出串行通信模塊，可以很方便地實(shí)現(xiàn)主機(jī)與PLC的串行通信，對(duì)PLC的內(nèi)存單元進(jìn)行讀寫操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的監(jiān)控。本文所提出的設(shè)計(jì)能夠方便地應(yīng)用于基于PLC的工業(yè)監(jiān)控，具有開發(fā)方便、擴(kuò)展靈活的優(yōu)點(diǎn)。