可編程控制器與Labview的通訊實現(xiàn)

摘  要：以O(shè)MRON可編程控制器為例，介紹了Labview與PLC通訊的方法及具體實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：PLC Labview 串口通訊

1、引言

　　Labview是實驗室虛擬儀器工程工作臺（Labview Virtual Instruments Engineering Workbench）的簡稱，是美國國家儀器公司開發(fā)的虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，它的功能強(qiáng)大靈活，可以廣泛應(yīng)用于自動測量系統(tǒng)、工業(yè)過程自動化、實驗室仿真等各個領(lǐng)域。

　　Labview使用圖形化編程語言編程，簡單直觀，極大節(jié)省程序開發(fā)時間，同時Labview可提供豐富的庫函數(shù)和功能模塊，可完成各種各樣的編程任務(wù)。

　　Labview最重要的功能在于它可提供數(shù)據(jù)采集與分析庫，能連接總線接口硬件、VXI儀器及GPIB和串口儀器。

圖1 基于Labview開發(fā)平臺的虛擬儀器

　　國內(nèi)使用的很多儀器都提供了串口通訊功能，利用Labview的串口通訊函數(shù)可輕易與這些儀器連接，通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。

　　本文以O(shè)MRON的CPM1A型PLC為例，詳細(xì)說明了在Labview中如何利用已有的串口通訊函數(shù)集來與PLC進(jìn)行串口通訊。

2、Labview與串口通訊

　　在Labview中實現(xiàn)串口通訊可以有兩種方法：利用VISA或者使用標(biāo)準(zhǔn)的串口通訊函數(shù)。

　　2.1、利用VISA進(jìn)行串口通訊

　　VISA是應(yīng)用于儀器編程的標(biāo)準(zhǔn)I/O應(yīng)用程序接口（API），VISA本身并不具有儀器編程能力，VISA是調(diào)用低層驅(qū)動器的高層的API。

　　VISA可以和VXI、GPIB及串口儀器按照所使用的儀器調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動器，具體的使用方法可參考Labview的用戶手冊

　　2.2利用標(biāo)準(zhǔn)串口通訊函數(shù)進(jìn)行串口通訊

　　在Labview中提供了幾個標(biāo)準(zhǔn)的串口通訊函數(shù)：

　　在Labview中，進(jìn)行串口通訊的基本步驟：

　　第一：初始化端口，利用串口初始化函數(shù)設(shè)定進(jìn)行串口通訊的端口號、波特率、停止位、校驗、數(shù)據(jù)位，注意在Labview中串行端口號是從0開始編號的。

　　第二：讀寫端口，利用串口讀寫函數(shù)。從串口中讀入或輸出數(shù)據(jù)。

　　第三：關(guān)閉端口。

3、Labview與PLC的串口通訊實現(xiàn)

　　CPM1A型PLC是OMRON的一種微型PLC，它有12個輸入點，8個輸出點。該型PLC提供了比較豐富的上位鏈接命令，利用這些命令可通過串口利用PC機(jī)對PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行干預(yù)。本文僅以其中兩條命令為例說明Labview與歐姆龍PLC的串口通訊實現(xiàn)方法。

　　3.1、上位機(jī)對PLC的輸人繼電器進(jìn)行讀操作

　　命令格式

　　PLC響應(yīng)格式（其中正常情況下結(jié)束碼為00）：

　　Labview中的程序?qū)崿F(xiàn)：

　　第一 初始化串口

　　第二 讀PLC輸入繼電器值：

　　3.2上位機(jī)寫輸出繼電器進(jìn)行寫操作

　　命令格式：

　　Labview中的程序?qū)崿F(xiàn)：

　　第一 初始化串口

　　同上

　　第二 對PLC輸出繼電器進(jìn)行寫操作：

　　在讀寫PLC輸入輸出繼電器時，有以下問題需要注要：

　　第一：PLC每個輸入輸出繼電器的狀態(tài)是一個二進(jìn)制值，所以在Labview與PLC通訊的時候，需要要據(jù)情況把這些二進(jìn)制值組合成字節(jié)或從一個字節(jié)數(shù)值中分解出單個二進(jìn)制值。

　　第二：歐姆龍PLC的上位鏈接命令格式中有一個FCS幀檢驗部份，即把從一幀的開始到FCS前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯異或得到的8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換成一個2個字符的ASCII碼。實現(xiàn)這個功能只需調(diào)用Labview中的Exclusive Or函數(shù)即可。

4、結(jié)束語

　　本文介紹了在Labview中利用串口通訊函數(shù)進(jìn)行PLC與PC通訊的方法及實例，該裝置在實際運行中，工作可靠、效果良好。

參考文獻(xiàn)

　　[1] 張新亮，孫軍強(qiáng)，Labview驅(qū)動一般多功能接口卡的研究[J]，儀器儀表學(xué)報，2000，6

　　[2] Labview User Manual .National Instruments.