PLC与计算机之间的通信技术分析
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PLC与计算机之间的通信技术分析
作者：白光翔
来源：《科学与信息化》2018年第03期
摘要 PLC是可编程控制技术，属于现代控制技术的类型，取代了传统控制的方式。
PLC 技术经常应用到工业生产领域内，提高了工业生产的信息化水平。
PLC与计算机之间存在紧密的联系，特别是通讯技术方面，保证计算机可以控制PLC的程序应用，完善PLC与计算机之间的通讯连接。
本文主要以PLC与计算机为例，探讨两者之间的通信技术。
关键词 PLC；计算机；通信技术
PLC与计算机之间的通信技术，表明计算机是PLC运行的基础支持，现阶段PLC技术的发展过程中，主要采用通信技术连接着计算机，计算机是PLC技术的终端部分，而通信技术决定着PLC技术的应用效果，应该规范PLC与计算机的通信技术，以此来完善PLC与计算机之间的通讯和连接，表明通信技术的重要性。
1 PLC与计算机的通讯分析
PLC是机电自动化的核心，在工业自动化中PLC的核心是计算机，进而实现工业自动化。
PLC与计算机的通信技术要达到可靠性的状态，还要简化通讯编程，完善上位机与下位机的连接。
计算机可以控制多台PLC，确保通信技术的多级分布控制，确保PLC与计算机通讯的灵活性，满足机电一体化的根本需求。
2 PLC与计算机的通讯技术
2.1 通讯模式
PLC与计算机之间的通讯模式应该采用简单的通讯设计，促使计算机和PLC可以达到稳定的连接状态。
PLC与计算机通讯中最常用的是自由口模式，也就是明确计算机和PLC的主从关系，在主从关系下计算机主导控制PLC，PLC利用RCV接收计算机的指令，编译解码计算机指令后并执行[1]。
自由口模式的首要条件是串口初始化，设置通信技术中的波特率、数据位数等，完成自由端口通讯模式的初始化工作，进入PLC与计算机的数据收发。
2.2 串口通信
PLC与计算机通信技术中的串口通信是重要的工作，实现串口通信有利于实现计算机对PLC的准确控制。
列举串口通信技术的应用，如：PLC与计算机通讯的串口通信中，比较注重异步协议、同步协议，异步协议的串口通信非常简单，允许计算机、PLC之间存在时差，同步
协议相对复杂，此项协议对时差的误差要求较高，仅允许较小的误差[2]。
串口在通信技术中具有编码转换的作用，计算机向PLC发送指令时，指令经过串口时就会转换成通信协议支持的串口信息，待PLC接收到数据后，串行会继续转换成字节数。
除了编码转换的作用以外，串口通信作用还有：①数据格式化，串行接口会格式化计算机传来的数据，同步传输通信数据块；②串—并转换，此类转换是PLC与计算机之间通讯连接的重要内容，负责串行到并行数据的转换，待PLC数据转换为并行后进入到计算机内实行处理，提高PLC与计算机的通讯效率；③数据传输速率控制，用于控制、选择波特率；④控制接口标准，根据接口标准选择信号线，完善远距离的数据传输，保障PLC到计算机通讯的稳定性。
3 PLC与计算机的通讯配置
PLC和计算机的通讯中采用RS422接口标准，此类通信接口的配置与普通的计算机连接不同，利用光电耦合技术实现了RS422与RS232接口的转换，连接PLC与计算机的通信系统。
RS422接口是PLC与计算机通讯配置中的主要接口电路，重点分析PLC与计算机的通讯配置，如下：
PLC与计算机通讯应该处于就绪的状态，PLC准备好后需要把计算机RS232中的RS、CS 短接，确保计算机可以向PLC准确的发送数据，由于RS232中具备交叉连接的条件，所以可以转换成RS422接口，保证PLC与计算机通讯的硬件连接，待硬件连接好需要设置PLC的通信系统，维护好两者之间的有效连接。
PLC在串口通信技术中，专门配置了寄存器设备，如：D8120通讯寄存器，此项串口通信是PLC与计算机连接中不可缺少的寄存器，需要把串口通信设置成8位，校对好通讯串口中的参数，比特率参数设置成9600bps，不需要设定专用的通信协议。
现阶段中PLC与计算机连接通讯配置中为了取消控制线，准确设置了开始与结束字符，重点检查PLC到计算机之间的通信信息。
PLC的型号、系列决定了其与计算机的通信速率。
本文以FX2系列的PLC为例，探讨通讯配置。
FX2系列PLC通讯配置是9600bit/s，按照单位帧完成通信数据的接收与发送。
PLC 到计算机通讯配置的初始命令是从主机开始发送的，直到PLC接收到通信信息后才能完成整个数据传输的过程。
PLC与计算机之间的通讯串口主要是建立在VC++6.0的基础上的，采用时间驱动的方法进行串口通信，支持多个串行接口同时访问应用程序[3]。
PLC与计算机的通讯配置框架中，设计好空间初始化的程序，同时设计好数据发送程序，完善通信技术中的各项配置。
PLC与计算机之间的通信技术中采用脉冲输入数字量端口（即：DIO），解决数据传输的问题，DIO端口在通讯中具有稳定、可靠的作用，避免PLC发生通讯失效的问题，DIO的脉冲需大于0，此时就可以完成数据传输，DIO高频、低频脉冲中，低频更加具有准确性，缓解了PLC与计算机的通讯压力，预防通讯错误。
DIO端口在通讯配置中表现出了较高的优势，其可提高频率上限的准确性，预防通讯中的误差波动，不会增加PLC硬件的能耗负担。
4 结束语
PLC与计算机的通讯连接具有分布式的特点，根据通讯连接的实际状态规划好PLC与计算机的连接，合理分配通信技术的应用，同时配置好通讯连接，保障PLC与计算机的稳定性与可靠性。
通信技术提高了PLC与计算机的连接效果，防止出现连接失误的情况，最主要的是确保PLC与计算机的有效连接，满足工业自动化的基本需求。
参考文献
[1] 陈冬梅.基于PLC的计算机通讯监控系统的研究与应用[J].电脑知识与技术，2017，13（06）：24-26.
[2] 魏学品.计算机远程网络通信技术探析[J].电脑知识与技术，2016，12（12）：45-46.
[3] 石泽宇，石林炜.PLC与计算机之间程控通信技术研究[J].电子技术与软件工程，2014，（14）：237.
作者简介
白光翔（1989-），男，云南玉溪人；学历：本科，现就职单位：昆明长水国际机场有限责任公司，研究方向：工业电气PLC自动化控制。
