基于PLC和智能儀表通訊的實現

　　[摘要]簡單介紹了S7-200PLC的通信功能，重點闡述了S7-200PLC與多臺智能儀表通信系統的設計與實現，給出了通信程序的軟件流程圖。
　　
　　在以水稻為原料的飴糖生產過程中，需要把水稻的用量、出糖量、糖化罐的液位及溫度等數據信息測量出來送給中央控制室的上位機，以便準確分析產出比，及時掌握生產過程中工藝的動態過程。這就需要現場的下位機和控制室的上位機之間必須有可靠的通信。我們設計的控制系統，上位機采用工業控制機，下位機有四臺PLC，其中一臺是S7-300CPU315-2DP，安裝在中央控制室的配電柜內，主要任務是通過PROFIBUS總線控制輸入/輸出單元EM221/EM222從而控制整個生產車間的電動機、水泵、電磁閥等執行機構。另外三臺PLC為安裝在現場的S7-200CPU224，主要負責采集智能儀表的數據。S7-200與智能儀表的通信是本文的重點，其組成如圖1所示：　　
　　1S7-200PLC及其通訊功能
　　
　　S7-200小型PLC硬件功能完善，指令系統豐富。它的子程序調用和中斷程序調用簡單方便，特別是其通訊功能非常強大，和其它小型PLC相比具有不可比擬的優點。
　　
　　S7-200PLC內部集成有PPI接口，其物理特性為RS485?？梢詾橛脩籼峁┮韵峦ㄓ嵎绞剑海?）PPI方式：是S7-200zui基本的通訊方式，通過自身的端口就可實現通訊，為默認方式。（2）MPI方式：一種多點接口通訊協議，S7-200可以通過內置端口連接到MPI網絡上與S7-300/S7-400進行通訊。（3）自由通訊方式：是建立在半雙工RS-485硬件基礎上的一種通訊方式，它允許用戶自己定義通訊格式，如數據長度和奇偶校驗等，因此可方便地與任何通訊協議公開的智能設備進行通訊。（4）PROFIBUS-DP網絡。
　　
　　2PLC與智能儀表的通訊程序設計
　　
　　2.1PLC與智能儀表之間的通訊格式
　　
　　圖1中1#PLC負責采集現場的18塊蘭申電磁流量計的數據，蘭申電磁流量計通訊協議為主從掃描式通訊協議，每次通訊過程均由主機發起，然后從機進行響應，回傳規定的信息，完成一次通訊過程。根據要求只需讀出流量計的瞬時流量、正向總量值，因此可定義主機（PLC）命令格式和從機（流量計）響應格式如下：　　
　　考慮到流量計串行通訊協議的特點，選擇PLC的自由口作為PLC與流量計之間的通訊方式。設定好18塊流量計的地址及通訊速率后就可以通過V4.0STEP7MicroWINSP3編程軟件進行自由口通訊程序設計，按照自由口通訊的工作方式，實現PLC與流量計的數據傳輸。
　　
　　2.2軟件設計及框圖
　　
　　整個程序由主程序、中斷程序和3個子程序組成。主程序主要完成定時更新流量計地址，調用子程序以及其它邏輯控制。中斷程序0用于接收流量計回送的數據。子程序0用于初始化PLC的通訊端口。子程序1用于按流量計地址更新校驗碼后向流量計發送命令。子程序2用于將流量計回送的相關數據存入數據緩沖區，該緩沖區已同過對S7-300組態和S7-300的存儲區相關聯，方便上位機讀取下位機的數據。通訊軟件流程圖如圖2所示。　　2.3上位機通訊程序設計
　　
　　上位機應用力控組態軟件進行監控界面、報警回顧、歷史曲線、控制命令、報表統計等程序設計，上位機通過以太網模塊CP343-1與S7-300通訊，本文不再詳述。
　　
　　3結束語
　　
　　本文所設計系統已應用在在江西金佳谷物股份有限公司的淀粉糖生產車間，自2010年9月份以來一直可靠運行。
　　
　　參考文獻：
　　
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