天線交換自動(dòng)控制系統(tǒng)工控機(jī)與OMRON的C200系列PLC的通信問題

摘 要：本文主要針對(duì)我國不同短波發(fā)射臺(tái)對(duì)短波天線交換開關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工控機(jī)與OMRON的C200系列PLC之間的通信問題，進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出解決辦法，并給出了詳細(xì)的代碼。

關(guān)鍵詞： 短波天線交換開關(guān)；OMRON PLC；通信；發(fā)射機(jī)

前言

短波廣播發(fā)射系統(tǒng)的工作流程是：短波廣播發(fā)射機(jī)產(chǎn)生大功率的射頻短波信號(hào)，短波信號(hào)經(jīng)過短波天線交換開關(guān)后，由饋線送到目標(biāo)天線，目標(biāo)天線把短波信號(hào)發(fā)送出去。天線交換開關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)是我們自主研發(fā)的一套專門用于控制短波天線交換開關(guān)切換的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程遙控、不用人為干擾進(jìn)行自動(dòng)控制，自動(dòng)化程度高，目前已在無線局多個(gè)臺(tái)站投入應(yīng)用多年，運(yùn)行穩(wěn)定。

天線交換自動(dòng)控制系統(tǒng)是由用于遠(yuǎn)程控制的上位機(jī)和用于執(zhí)行命令的PLC（可編程邏輯控制器）兩大部分組成（見圖1）。

天線交換自動(dòng)控制系統(tǒng)的上位機(jī)主要監(jiān)測(cè)和控制開關(guān)的倒換情況、開關(guān)狀態(tài)等； 下位機(jī)采用PLC作為執(zhí)行系統(tǒng)。PLC用于適時(shí)監(jiān)視交換開關(guān)的狀態(tài)和對(duì)交換開關(guān)進(jìn)行操作，并做底層的控制邏輯運(yùn)算，在“遠(yuǎn)程控制”操作模式下負(fù)責(zé)向上位機(jī)傳送開關(guān)的狀態(tài)，并執(zhí)行上位機(jī)發(fā)送來的指令；在“本地控制”操作模式下負(fù)責(zé)執(zhí)行觸摸屏的指令。所以只有工控機(jī)機(jī)與PLC通信完善，PLC才能準(zhǔn)確無誤的執(zhí)行用戶的命令。因此，工控機(jī)與PLC的通信問題，是本套系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

1 問題的提出

目前工業(yè)界的PLC主要由幾種品牌控制，暫時(shí)還不能實(shí)現(xiàn)接口統(tǒng)一，不同品牌的PLC，其與工控機(jī)的通信方式也是不同的。

本文以O(shè)MRON的C200系列PLC為例，詳細(xì)分析工控機(jī)與PLC的通信問題。

首先，解釋下什么是PLC。PLC的定義有許多種。國際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，是無法取代的。

2 問題的分析及解決

OMRON PLC采用上位機(jī)鏈接通信，用來在OMRON PLC和上位機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)，并使得上位機(jī)可以使用上位機(jī)鏈接命令監(jiān)視OMRON PLC的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的摸索，上位機(jī)鏈接通信的使用方法如下。

2.1 必要的設(shè)置

當(dāng)使用RS-232C鏈接實(shí)現(xiàn)上位機(jī)鏈接時(shí)，上位機(jī)只能與1臺(tái)OMRON PLC連接（1：1）；當(dāng)使用RS-422/485連接實(shí)現(xiàn)上位機(jī)鏈接時(shí)，上位機(jī)可以連接多至32臺(tái)OMRON PLC（1：N）。

使用串口連接上位機(jī)，斷口接線有一定規(guī)則，接線如圖2：

接線制作完畢后，要啟動(dòng)上位機(jī)鏈接通信，必須先在OMRON PLC中設(shè)置下述參數(shù)：

與RS-232C連接，必須有一個(gè)傳輸時(shí)間，設(shè)置傳輸延時(shí)以規(guī)定允許的時(shí)間量。傳輸延時(shí)時(shí)間設(shè)置單元為100ms

RS-232C端口：設(shè)置在DM6647，從0000-9999（0-99.99秒延時(shí)）

外設(shè)端口：設(shè)置在DM6652，從0000-9999（0-99.99秒延時(shí)）

2.2 幀格式

上位機(jī)鏈接通信通過在上位機(jī)與OMRON PLC之間交換命令和應(yīng)答實(shí)現(xiàn)。在一次交換傳輸中傳送的命令或應(yīng)答數(shù)據(jù)稱為一幀，一幀最多包含131個(gè)字符。

上位機(jī)的命令幀格式如圖：

4 OMRON系列的PLC也可以通過以太網(wǎng)方法通信，因?yàn)橛袕S家的通信協(xié)議支持軟件，只要購買OMRON的產(chǎn)品，就會(huì)有技術(shù)支持指導(dǎo)使用，不再贅述。

5 總結(jié)

通過串口的方式實(shí)現(xiàn)與OMRON的C200系列PLC的可靠通信以后，天線交換開關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)就可以完全脫離單片機(jī)的模式，從而使得系統(tǒng)的執(zhí)行更加準(zhǔn)確可靠。

參考文獻(xiàn)

[1]《精通Visual Basdic 6.0中文版》 電子工業(yè)出版社2000.12出版；

[2]《Visual Basdic數(shù)據(jù)庫開發(fā)從入門到精通》 人民郵電出版社2006.10出版；

[3]《OMRON C200HX/C200HG/C200HE編程手冊(cè)》歐姆龍有限公司 2002.10出版

作者簡(jiǎn)介：韓翠翠，女，現(xiàn)供職于國家廣電總局無線局北京地球站，工程師。