基于ControlNet現(xiàn)場總線的PLC環(huán)道控制和監(jiān)控系統(tǒng)設計

LabVIEW進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，用于對串口設備進行寫操作。

④閉端口。當對串口操作完成后，需要關閉串口，以釋放硬件資源。

2）LabVIEW與PLC串口通信實現(xiàn)

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

PC機與PLC串口通信程序結構分為3個部分：

(1)串口初始化。根據(jù)通信協(xié)議設定，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，無奇偶校驗，無軟件握手協(xié)議。

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

(3)關閉串口。調用LabVIEW提供的VISA關閉串口函數(shù)實現(xiàn)串口資源的釋放。當程序運行時，LabVIEW首先向PLC發(fā)出一個讀請求，然后檢測輸入緩存中的字節(jié)數(shù)；當達到預定字節(jié)數(shù)時，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)出一個讀請求到PLC。如此循環(huán)，直至結束。

5結論

本系統(tǒng)中通過在現(xiàn)場總線控制領域，ControlNet憑借更強的遠程控制能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程集中處理的便捷；憑借5Mb/s的速率保證了實時傳輸；而且在安全性和穩(wěn)定性上，自身獨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。結合成功例子，使得ControlNet應用于環(huán)道控制系統(tǒng)有了強大的保障。伴隨更多人的關注，ControlNet會有更大的發(fā)展。本系統(tǒng)采用的ControlNet總線結構

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中，有這更多的拓展的空間和進行進一步提高性能的基礎。PLC自由口通信方式具有與外圍設備通信方便、自由，易于微機控制等特點，這一通信方式被越來越多的監(jiān)控系統(tǒng)所采用。利用PC機或工控機的串口，按照自由通信協(xié)議，結合地址映射技術在LabVIEW平臺上開發(fā)出串行通信模塊，可以很方便地實現(xiàn)主機與PLC的串行通信，對PLC的內存單元進行讀寫操作，從而實現(xiàn)對PLC的監(jiān)控。本文所提出的設計能夠方便地應用于基于PLC的工業(yè)監(jiān)控，具有開發(fā)方便、擴展靈活的優(yōu)點。