基于調(diào)制解調(diào)器與VB的PLC遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)測(cè)量和控制中廣泛需要遠(yuǎn)程通訊。遠(yuǎn)端PLC等下位機(jī)做生產(chǎn)控制，本地計(jì)算機(jī)需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或參與控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)。實(shí)現(xiàn)以上要求的一個(gè)簡(jiǎn)便的途徑是利用覆蓋面廣泛的公用電話網(wǎng)，使PLC等下位機(jī)利用調(diào)制解調(diào)器(MODEM)和計(jì)算機(jī)的調(diào)制解調(diào)器連接通訊，即可完成硬件上的連接。如圖1所示。在軟件方面，由遠(yuǎn)端下位機(jī)軟件控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控站軟件兩部分組成?？紤]到本地監(jiān)控站軟件只做數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)或少許控制且編程相對(duì)簡(jiǎn)單，所以本地監(jiān)控站的編程軟件可以直接用高級(jí)語(yǔ)言。

2系統(tǒng)概述

本文以一個(gè)實(shí)際的小水電站的瀉水閘門程控工程為例，著重?cái)⑹鲇篮關(guān)LC和PC做遠(yuǎn)程通訊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。系統(tǒng)的下位機(jī)控制采用永宏公司的FBs系列PLC對(duì)水庫(kù)瀉水閘門進(jìn)行開度檢測(cè)和開度控制，監(jiān)控站的界面編程采用VB6.0編寫。

硬件配置：遠(yuǎn)端FBs-CB25+ FBs-10MAU+ECOM外置MODEM+PWS1711

本地PC(含普通內(nèi)置MODEM)

該系統(tǒng)主要控制要求，通過FBs-10MA外接一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)閘門所在位置，然后跟據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面或者PC端(下游5Km處)的設(shè)定位置來控制牽引閘門的馬達(dá)正反轉(zhuǎn)，從而使閘門上升或下降到指定的位置。FBs-CB25所擴(kuò)展得到的通訊口2(RS485)用于PWS1711的通訊，通訊口1(RS232)用于連接MODEM，另外，主機(jī)上的可USB口用于連接調(diào)試用的筆記本電腦。

圖1 系統(tǒng)組成

3調(diào)制解調(diào)器工作方式和設(shè)定

3.1 調(diào)制解調(diào)器工作原理

調(diào)制解調(diào)器分成兩種模式，命令模式和聯(lián)機(jī)模式。當(dāng)調(diào)制解調(diào)器沒有和其它設(shè)備連接時(shí)，其處于命令模式，這時(shí)下達(dá)給調(diào)制解調(diào)器的指令時(shí)作調(diào)制解調(diào)器本身設(shè)定或者動(dòng)作用的。當(dāng)調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)和其它的設(shè)備連接上時(shí)，此時(shí)調(diào)制解調(diào)就是處于聯(lián)機(jī)模式，所有在此時(shí)由計(jì)算機(jī)送到調(diào)制解調(diào)器的訊息都將由經(jīng)電話線傳送到其它設(shè)備上。

用于控制調(diào)制解調(diào)器的特定指令集被稱為“AT指令集”，通過該指令集，從最基本的音量控制到內(nèi)建參數(shù)設(shè)置的改變，都可以由VB經(jīng)過串行端口而對(duì)調(diào)制解調(diào)器下達(dá)控制指令。AT命令集是調(diào)制解調(diào)器通訊接口的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。所有的AT命令都以字符AT開始,作為前綴。前綴AT用以引起調(diào)制解調(diào)器的注意(Attention)檢測(cè)計(jì)算機(jī)串行通訊口發(fā)送信號(hào)的速率,識(shí)別字符格式,包括字符長(zhǎng)度和奇偶設(shè)定等。

調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)之后,等待對(duì)方調(diào)制解調(diào)器送來的載波信號(hào)。如果在一給定時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)到載波, 調(diào)制解調(diào)器自動(dòng)釋放線路并送回結(jié)果碼NOCARRIER，如果檢測(cè)到載波信號(hào), 調(diào)制解調(diào)器即送結(jié)果碼CONNECT + 波特率,就進(jìn)入聯(lián)機(jī)狀態(tài),即可與遠(yuǎn)方系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

3.2 PLC連接調(diào)制解調(diào)器原理及其設(shè)置

在該系統(tǒng)中， PC做為主站，必須控制調(diào)制解調(diào)器主動(dòng)撥號(hào)，另外，在確認(rèn)調(diào)制解調(diào)器和PLC的調(diào)制解調(diào)器聯(lián)機(jī)成功后控制它進(jìn)入聯(lián)機(jī)模式，開始存取PLC數(shù)據(jù)。主站控制調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)連接細(xì)節(jié)見下節(jié)，這里詳述PLC端對(duì)調(diào)制解調(diào)器的設(shè)置方法。

PLC端PLC上電后必須初始化調(diào)制解調(diào)器，設(shè)置成自動(dòng)應(yīng)答來電狀態(tài)。在這里把PLC初始化調(diào)制解調(diào)器的AT指令組合稱為“MODEM驅(qū)動(dòng)程序”。永宏P(guān)LC通過Port1來控制調(diào)制解調(diào)器，并把這種軟件界面稱為調(diào)制解調(diào)器專用界面。如圖2設(shè)定或者設(shè)定特殊暫存器R4149的高八位為55H就可以把Port1設(shè)置為調(diào)制解調(diào)器專用界面，在該界面下PLC會(huì)啟用“MODEM驅(qū)動(dòng)程序”，此時(shí)，雖CPU仍然使用永宏〝標(biāo)準(zhǔn)通訊驅(qū)動(dòng)程序〞來管理Port1的通訊，但必須通過調(diào)制解調(diào)器來聯(lián)機(jī)，在通訊進(jìn)行前，Por t1主控權(quán)是交由〝MODEM驅(qū)動(dòng)程序〞管理，此時(shí)無法對(duì)PLC作任何存取動(dòng)作。“MODEM驅(qū)動(dòng)程序”即將調(diào)制解調(diào)器設(shè)為接收模式，并等待遠(yuǎn)方調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)進(jìn)來，一旦收發(fā)雙方調(diào)制解調(diào)器聯(lián)機(jī)成功，則PLC立即脫離接收模式，而進(jìn)入聯(lián)機(jī)狀態(tài)，Port1控制權(quán)交由永宏〝標(biāo)準(zhǔn)通訊驅(qū)動(dòng)程序〞管理。此時(shí)遠(yuǎn)方調(diào)制解調(diào)器便可任意存取或控制此PLC主機(jī)了。

圖2 本地調(diào)制解調(diào)器設(shè)置

調(diào)制解調(diào)器設(shè)置如圖2所示，在PLC聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，選取菜單中的“PLC”→“設(shè)定”→“Port1設(shè)定”來到圖2，選擇單選框的第二項(xiàng)“透過MODEM作遠(yuǎn)程CPU_Link”，該P(yáng)LC一上電就通過自帶的“MODEM驅(qū)動(dòng)程序”把Port1設(shè)置為調(diào)制解調(diào)器專用界面。另外，通訊格式設(shè)置為同調(diào)制解調(diào)器相同的N，8，1，為提高通訊效率可以把通訊速率設(shè)置為38400bps,或者更高(最高為115200bps)。