基于VC的PLC数据采集管理系统 数据采集, 人机界面, 管理系统, 管理软件, 实际应用

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　0 引 言　　PLC具有可靠性高，系统设计灵活，编程简单，易于安装，抗干扰能力强等优点，但单独的PLC不能提供良好的人机界面和数据处理能力。在实际应用中，往往需要将一组PLC的数据存储、显示和打印出来并对PLC进行实时的监控，应用工业监控组态软件可以解决此类问题。当系统不是很大时，也可以采用VC等工具自己开发出上位机监控通信软件，相对于专业监控组态软件，它具有灵活、小巧、成本低等优点。正是基于现场的应用实际，使用VC开发出了一套满足现场需要的数据采集管理软件系统。
　　l 现场需求描述
　　车间有10台单独的试验台(由OMRON CJlG-HPLC和触摸屏组成)，负责检验4种类型制动阀产品的性能参数，并存入各自的DM，EM存储区中，现要求用一台工控机将各台PLC内的数据采集进去，实现产品信息的集中管理，可以灵活地查询、修改、添加、导出所有的产品信息，并能打印出各种指定格式的产品记录单和汇总单；同时需要对PLC工作状态进行监视。
　　2 系统的硬件构成
　　该系统的硬件由1台上位机(工控机)，11个RS 232/RS 485转换模块(该系统选用1个FS-485G模块(需外接电源)连接工控机，10个UT-201型连接PLC)，10根CJIG-H自由口到RS 232的转换电缆(该系统选用FS-CN26)，10台CJIG-H PL及若干双绞线组成，其示意图如图1所示。

　　3 上位机软件的实现
　　3.1 通信部分的实现
　　3.1.1 功能描述
　　自动将现场10台试验台的紧急阀和主阀信息采集存人数据库；较实时地监视工控机与各试验台的通信状态和通信内容；并可设置COM口；配置待通信的试验台；编排试验员姓名与其编号的对应序列。通信部分的运行界面如图2所示。

　　3.1.2 上位机与PLC之间的通信协议
　　该系统采用Host Link通信协议，上位机与PLC组成1：N的Host Link通信系统。Host Link采用总线式通信方式，通信的主动权在上位机一方，上位机启动通信；首先向PLC发出FINS命令，PLC收到后会自动识别并加以执行，然后将执行结果返回上位机，上位机以帧的形式发送命令(命令码)，PLC也以帧的形式回送执行结果(响应码)。在通信时，PLC与上位机的通信参数(如节点地址、通信波特率、数据格式)应设为一致。上位机的通信设置在对应的VC编写的程序中进行，PLC的通信设置在其对应的系统设定区进行。FINS命令具体格式可在OMRON CJCS通信手册中查找。
　　3．1．3 上位机的通信编程
　　上位机通过串口与PLC相连，故使用VC的串口通信控件 MSComm，完成对串口的读写工作。在使用Mscomm控件进行读写前，必须先初始化该控件的一些属性，串口初始化代码如下：

　　该程序中使用事件驱动(Event-driven)的方法来接收数据，当串口接收缓冲区中有字符到达时，MsComm控件的Oncomm事件处理函数捕获到相关的通信事件，并被自动调用，在OnComm函数中加入自己的处理代码，即可把PLC中传来的数据进行处理、存储等；通过MSComm控件的SetRThreshold函数设置产生OnComm事件之前要接收的字符数，在OnComm函数中用Switch语句，即可实现对不同的响应码的不同处理。
　　通过定时函数和循环控制函数，周期地依次向各个PLC发送读写PLC的FINs命令码，再在OnComm函数中加入对不同PLC响应码的处理函数，就可实时地完成对PLC数据的采集。同时根据响应码的内容监视PLC的运行状态。PLC自动将检验的产品性能数据连续存入D存储区中，当存储区满时自动从头循环覆盖存放，上位机定时将PLC的D存储区的产品数据读入、处理并存人数据库。该系统中上位机1 min内可依次读完10台PLC的各自1条产品性能信息，而PLC检验完1个产品需15 min左右，故可满足相对的实时性。为保证上位机完整且不重复地读取PLC的所有产品性能数据，在各台PLC中对每种产品都定义了A，B两个存储单元，A单元存放上位机读取过的最后一条信息地址，当上位机每读完1条信息，就由上位机对此单元的内容更新；B单元存放最新的产品信息存放地址，当PLC每产生1条新信息时，就由PLC更改该单元内容；上位机在读取产品信息前，先对比A，B单元的内容，决定是否进行数据读取和读取哪个地址的数据。这样即使上位机与PLC断开一定时间后，当重新连接上，也可将以前没读到的信息读入。程序流程图如图3所示。