基于PC+PLC的計算機監控系統的設計

摘 要：本文介紹了基于PC+PLC的計算機監控系統的系統結構、通信協議及通信格式，并闡述了通信及監控程序的具體實現。

關鍵詞：PC；PLC；計算機監控；串行通信；盾構機電氣

中圖分類號：U665.2 文獻標識碼：A

1 前言

基于PC+PLC的計算機監控系統由于可以充分利用PLC現場控制的穩定性和上位PC機的過程運算與數據存儲能力，形成一個優勢互補的計算機監控系統，且方便組網和分布式控制，在工業控制中的應用越來越廣闊。同時也是我司在國防科工委立項的“盾構機關鍵技術研發及整機制造”項目研制內容之一。

2 監控系統結構

監控系統上位機采用PC，下位機選用三菱FX2N PLC。PC通過RS-232C/485轉換接口FX-485PC-IF分別與若干臺（最多16臺）帶有通訊適配器FX2NC-485ADP和連接子板FX2N-CNV-BD的PLC相連，組成1：N的分布式聯網監控系統。PLC通過自身的輸入輸出點XY和擴展的模擬量模塊實現對現場速度、溫度、液位、流量和壓力等數據的實時采集監控。監控系統結構如圖1所示。

3 通信協議及通信格式

3.1 通訊格式

FX2N系列PLC提供的通信類型中有兩種可供選擇：一種是無協議通信（利用PLC的RS指令進行數據傳輸）；另一種是計算機鏈接（采用專用協議進行數據傳輸）。其中，無協議通信不能指定特定站號的PLC接收數據，不能對PLC發出運行停止指令，也不能對PLC的位元件直接進行操作等，而采用計算機鏈接進行數據傳輸通信則能實現這些功能，根據實際需要，本系統中PC與PLC的通信采用的是計算機鏈接通信方法，而PLC與所帶的下位通信模塊采用的是無協議通信方法。

通訊格式可用PLC中的特殊數據寄存器D8120來設置，格式見表1。

5 結束語

本文以“盾構機關鍵技術研發及整機制造”科研項目為背景，介紹了盾構機電氣中基于PC+PLC的計算機監控系統的系統結構、通信協議及通信格式，并闡述了上位PC機通信監控程序、界面和下位PLC控制程序的具體實現。涉及到盾構機數據監控系統開發與研究、螺旋機及皮帶輸送機排土量壓力傳感器控制、基于現場總線技術的PLC控制、多協議計算機遠程監控和全系統故障監控設計與研究等研制內容，同時對其它基于PC+PLC的類似系統也有較高的參考價值。