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    1 引言

    和利時LM系列PLC是杭州和利時公司自主研發(fā)的小型一體化PLC產品。LM系列PLC具有可靠性高、指令豐富、通訊能力強等特點。其支持六種編程語言，包括LD、IL、FBD、SFC、ST、CFC，能夠適應多種PLC編程基礎的人群。一些大的控制系統(tǒng)具有很多現(xiàn)場設備，其中一部分現(xiàn)場設備可能不支持標準的通訊協(xié)議， 但是還需要與第三方控制設備進行數(shù)據(jù)通訊，任何一個廠商的PLC都不可能支持所有現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。如何實 PLC與非標準協(xié)議的第三方設備進行互聯(lián)呢，LM系列PLC推出了自由口的通訊方式，可以實現(xiàn)與任何協(xié)議的第三方設備進行互聯(lián)。本文介紹的是LM系列PLC通過自由口與Flash存儲設備進行數(shù)據(jù)通訊。

    2 LM系列PLC的通訊方式

    LM系列PLC支持多種通訊方式，如Profibus DP、以太網、自由口通訊。LM系列PLC的CPU模塊本體集成了一個RS232通訊口和一個RS485通訊口，RS232和RS485支持標準的Modbus RTU、LM專有協(xié)議和自由口通訊協(xié)議。用戶可以用圖程序設定通訊口的協(xié)議、通訊速率、數(shù)據(jù)位、校驗、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。下圖為和PLC自由口相關的功能塊指令。

                         

                                  圖3                     圖4

    圖1為設定自由口通訊速率、數(shù)據(jù)位、校驗的指令；圖2為恢復Modbus RTU和LM專有協(xié)議的指令，同時也可以設定通訊速率、數(shù)據(jù)位和校驗；圖3為數(shù)據(jù)發(fā)送指令；圖4為數(shù)據(jù)接收指令。同時軟件中有CRC校驗的功能塊指令，可以進行數(shù)據(jù)校驗。也可以通過ST語言方便的編寫校驗程序。以計算CRC校驗碼為例，下面是變量聲明部分：

    FUNCTION_BLOCK Generate_CRC

    VAR_INPUT

    pData:POINTER TO BYTE;

    byteCounter:WORD;

    END_VAR

    VAR_OUTPUT

    CRC_Code:WORD;

         FINISH:BOOL:=FALSE;

    END_VAR

    VAR

    Reg16: WORD;

    j: BYTE;

    i: WORD;

    mval: WORD;

    temp_byte: BYTE;

    flg: WORD;

    END_VAR

    以下是ST語言的程序代碼部分：

    Reg16 := 16#FFFF;

    mval := 16#A001;  

    FOR i:=0 TO byteCounter-1 BY 1 DO

    temp_byte:=pData^;

    pData:=pData+1;

    Reg16:=(Reg16 XOR temp_byte);

    FOR j:=0 TO 7 BY 1 DO

          flg := 0;

          flg:=(Reg16 AND 16#0001);  

          Reg16 := SHR(Reg16,1);                

          IF (flg = 1) THEN

                  Reg16:=Reg16 XOR mval;

          END_IF;

     END_FOR;

    END_FOR;

    CRC_Code:=Reg16;

    FINISH:=TRUE

    3 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的設計

    該PLC控制系統(tǒng)是應用在節(jié)能汽車上，通過PLC對液壓回路的控制使汽車達到降低油耗的目的，在該車的試驗階段，需要把運行過程中的一些過程數(shù)據(jù)進行記錄。當時提出了三種設計方案，第一種方案是對PLC進行改造，在內部增加一條FLASH芯片，修改PLC的底層程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲；第二種方案是通過GPRS收發(fā)器把數(shù)據(jù)上傳到遠程PC；第三種方案是通過自由口與U盤讀寫模塊進行通訊，把數(shù)據(jù)實時寫入U盤中。我們對運行環(huán)境進行了現(xiàn)場考察和反復研究，在可靠性、穩(wěn)定性、方便性等方面做了大量工作，權衡利弊，最終選擇了方案三進行實施。

    Flash存儲設備首先要配置各項參數(shù)，包括接口方式、功能設置、通訊速率等，如圖5所示：

                   

                                         圖5模塊配置

    PLC進行壓力、流量、速度等一些參數(shù)的采集，并把數(shù)據(jù)轉換為ASII碼的形式進行實時存儲。然后通過自由口對U盤讀寫模塊發(fā)送指令，U盤讀寫模塊對發(fā)送的指令進行響應，并完成相應的讀寫U盤操作。系統(tǒng)要求在每組數(shù)據(jù)后面進行時間記錄，所以PLC在每次數(shù)據(jù)發(fā)送的同時把時間寫在文件中，程序流程圖如圖6所示：

       

                                         圖6程序流程圖

    4 結論

    經過長時間的應用證明，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性很好，這種數(shù)據(jù)存儲的實現(xiàn)方式大大節(jié)省了系統(tǒng)的成本，且實現(xiàn)起來較為方便，可以大力推廣。可見，LM系列PLC的自由口應用起來相當靈活，可以方便的和第三方設備進行通訊。

    參 考 文 獻

    [1] 《LM小型一體化PLC硬件手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006

    [2] 《LM小型一體化PLC軟件手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006

    [3] 《LM小型一體化PLC指令與功能塊手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006