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1. 引言
隨著經(jīng)濟發(fā)展，汽車數(shù)量急劇增加，城市道路日漸擁擠，交通擁塞已成為一個國際性的問題。因此，設(shè)計可靠、安全、便捷的多功能交通燈控制系統(tǒng)有極大的現(xiàn)實必要性。通常情況下，交通信號燈控制的主要缺陷是交通信號燈控制系統(tǒng)缺乏有效的應(yīng)急措施，導(dǎo)致十字路交通受阻，造成不必要的經(jīng)濟損失。為此，我們考慮設(shè)計十字路口的監(jiān)控系統(tǒng)。以便方便、快速的對交通燈控制。Siemens公司生產(chǎn)的PLC由于價格低、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場以及強大聯(lián)網(wǎng)功能特點被廣泛使用。考慮到這些因素，本系統(tǒng)以PLC作為下位機。上位機可以采用VC++、VB、Delphi等高級語言，由于本系統(tǒng)實現(xiàn)的功能相對簡單，涉及的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理要求不是太高，因此考慮用價格便宜，通訊容易實現(xiàn)的VB作為上位機。

2. 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)構(gòu)成如圖1
監(jiān)控系統(tǒng)主要由計算機和PLC構(gòu)成。用PC/PPI電纜連接計算機的RS-232口和PLC的RS-485口，作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（使用PC/PPI電纜上的DIP開關(guān)來為電纜配置正確的波特率）。
本系統(tǒng)選用的計算機處理器型號是Pentium （R） 4 CPU; 有40G的硬盤空間；選用Microsoft windows XP 操作系統(tǒng)；有一個COM口。
Siemens 公司提供多種型號的CPU以適應(yīng)各種應(yīng)用。本系統(tǒng)選用的是Siemens 公司生產(chǎn)的CPU224型號的S7-200PLC, 它有一個RS-485口， 14個輸入口，10個輸出口，完全可以滿足該系統(tǒng)的要求（該系統(tǒng)需要8個輸出口）。

3. 操作流程及通訊原理
3.1 操作流程
a 在SETP7-Micro/WIN軟件的操作欄中點擊system block 圖標(biāo)，出現(xiàn)圖2所示的界面。

d 在所示的界面3上點擊右邊欄的“雙擊刷新”按鈕，以便搜尋正確的波特率。
e 將程序下載至PLC。
f 將 PLC處于RUN模式。
g 打開VB界面，點擊菜單的“運行”選項，出現(xiàn)圖4的所示的監(jiān)控界面，在監(jiān)控界面中輸入需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
h 單擊圖4的監(jiān)控界面上的開始按鈕，通訊開始。

3.2 通訊原理
當(dāng)程序開始時，初始化VB界面，打開通信端口，當(dāng)按下VB界面上的開始按鈕時，啟動定時器，用于采集通信數(shù)據(jù)，該定時器每隔0.1s采集一次通信數(shù)據(jù)；同時接收和發(fā)送函數(shù)也已經(jīng)打開，這時可以在VB界面中輸入南北、東西交通燈的運行時間。即在VB中輸入數(shù)據(jù)傳送給PLC。
PLC程序開始時，初始化PLC的通訊端口，接收VB發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，PLC判斷是否接收到結(jié)束字符，如果沒有接收到結(jié)束字符，PLC將處于接收狀態(tài)，如果接收到結(jié)束字符，PLC延時0.01s后開始向VB發(fā)送數(shù)據(jù)。如果由于任何其它原因接收完成，啟動一個新的接收。
VB接收PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)“1”或“0”來控制交通燈的“亮”或“滅”，同時控制對應(yīng)車的“運行”或“停止”。
當(dāng)沒有按下停止或結(jié)束按鈕時，VB每隔0.1s發(fā)送一次數(shù)據(jù)給PLC, PLC接收到數(shù)據(jù)后，如果滿足發(fā)送條件，就把數(shù)據(jù)發(fā)送給VB。這樣就達到了計算機上的模擬界面來監(jiān)控實際路面交通的運行狀況，如果遇到緊急事件，需要調(diào)整車輛的運行時間，只需要在計算機中輸入需要的時間即可。

3. 4. VB中的MSComm控件簡介
4.1在Windows環(huán)境下，操作系統(tǒng)通過驅(qū)動程序控制各種硬件資源，不允許用戶像在DOS 環(huán)境下那樣直接對串口進行底層操作。為此，Visual Basic 6.0提供了一個串口通訊控件 Miscrosoft Comm Control,簡 稱MSComm 控件。操作員只需設(shè)置和監(jiān)視MSComm控件的屬性和事件，就可以輕而易舉地實現(xiàn)串行通信。

4.2 MSComm控件的屬性
.CommPort: 設(shè)置并返回通信端口號。
.Settings: 以字符串的形式設(shè)置并返回波特率、奇偶校驗位、數(shù)據(jù)位和停止位。其中以字符n、o、e分別表示無校驗、奇校驗和偶校驗。
.PortOpen: 設(shè)置并返回通信端口狀態(tài)。設(shè)置為True時，打開端口；設(shè)置為False時，關(guān)閉端口。
.Input: 從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)，類型為Variant。
.Output: 向發(fā)送緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，類型為字符串或字節(jié)數(shù)組。
.InputMode: 設(shè)置從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的格式，設(shè)為0時為字符串格；設(shè)為1為二進制格式。
.InBufferCount: 設(shè)置和返回接收緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)，設(shè)為0時清空接收緩沖區(qū)。
.OutBufferCount: 設(shè)置和返回發(fā)送緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)，設(shè)為0時清空發(fā)送緩沖區(qū)。
.Inputlen: 設(shè)置和返回Input每次讀出的字節(jié)數(shù),設(shè)為0時讀出接收緩沖區(qū)的全部內(nèi)容。
.Rthreshold: 表示在串口事件OnComm發(fā)生之前，接收緩沖區(qū)接收的最少字節(jié)數(shù)。若設(shè)為0，可以禁止發(fā)生OnComm事件。一般設(shè)為1，即當(dāng)接收緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)大于等于1時，就會產(chǎn)生接收事件。
CommEvent: 返回相應(yīng)的Oncomm事件常數(shù)。
4.3 MSComm控件處理接收信息的方式
MSComm控件提供了兩種處理方式：
（1）事件驅(qū)動方式：Rthreshold 屬性非0時，收到字符或傳輸線發(fā)生變化時就會產(chǎn)生串口事件OnComm。通過查詢CommEvent屬性可以捕獲并處理這些通信事件。
（2）查詢方式：通過查詢InputBufferCount（接收緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)）屬性值， 處理接收到的信息。
本文采用事件驅(qū)動方式

5. 方案的具體實現(xiàn)
5.1程序設(shè)計

5.1.1 VB發(fā)送數(shù)據(jù)給PLC
MSComm1.Output = Text2.Text & Text3.Text &Text4.Text & Text5.Text & Chr（10）
‘利用MSComm控件向PLC發(fā)送數(shù)據(jù) （文本框內(nèi)分別為控制交通燈南北直行、南北彎行、東西直行、東西彎行的時間） 說明：由于PLC識別從VB發(fā)送過來的ASCII碼，所以這些文本框內(nèi)為經(jīng)過運算的, PLC的識別的ASCII碼。這里用
p = Val（txt1.Text）
Text2.Text = Chr（（p - 3） ＊ 10）等語句。

5.1.2 VB接收PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)
Private Sub MSComm1_OnComm（）
If MSComm1.CommEvent = comEvReceive Then
‘如果接收到字符
S1 = MSComm1.Input
‘把接收緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)賦值給臨時變量"S1"
If （S1 = Chr（&H1B）） And （Len（SCOMS） > 2） Then ‘如果變量"S1"（接收緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)接收到起始字符‘&H1B‘，并且變量"SCOMS"中的字節(jié)數(shù)大于2），則
SCOMS = ""
清空變量"SCOMS"中的數(shù)據(jù)
Else
‘否則
If S1 <> Chr（&HD） Then
‘如果變量"S1"沒有接收到結(jié)束字符‘&H0D‘，則
SCOMS = SCOMS&S1
‘將"S1"中的數(shù)據(jù)累加到"SCOMS"中
Else
‘否則
……
‘?dāng)?shù)據(jù)處理
End sub
‘ 結(jié)束 Text5.text=MSComm1.input
xt5.T ‘ text5.Text為存放PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)
End Sub
5.2下位機程序設(shè)計
5.2.1 PLC 接收VB發(fā)過來的數(shù)據(jù) （PLC接收緩沖區(qū)的分配如圖5）
RCV VB100, 0

5.2.2 PLC向VB發(fā)送數(shù)據(jù)（PLC發(fā)送緩沖區(qū)的分配如圖6）
MOVB 8, VB400
//設(shè)置發(fā)送字節(jié)個數(shù)為8，發(fā)送緩沖區(qū)為VB400
MOVB 16#1B, VB401
//設(shè)置發(fā)送信息的起始字符為"16#1B"
MOVB 16#0D, VB408
//設(shè)置發(fā)送信息的結(jié)束字符為"16#0D"，
MOVB ‘1‘, VB402
NOT
MOVB ‘0‘, VB402
//若Q0.0有輸出，VB402為"1"，否則為"0"
XMT VB400, 0
//在端口0向用戶回送信息，發(fā)送緩沖區(qū)指向VB400

6. 結(jié)論
通過VB實現(xiàn)與PLC通訊。使PLC的工作納入微型計算機的管理之下。經(jīng)試驗驗證，編制的VB程序在Microsoft windows XP系統(tǒng)下和PLC之間通訊運行良好、無誤碼，能有效的解決十字路口交通的運行狀況。