摘 要：本文針對在線檢測中出現的紗線不勻問題，通過RS-232C串口通訊，設計了上位機與歐姆龍PLC-CJ1M（CPU21）之間的數據通信，采用基于Windows操作系統功能強大的面向對象的程序設計語言——Visual Basic，編寫了上位機程序，而無需在PLC中編寫任何程序，可以在線獲得紗線的檢測數據，及時反映紗線的不勻。 關鍵字：紗線檢測; 串行通訊; 可編程控制器 0. 引言 　　1969年美國數字設備公司根據美國通用汽車公司的要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器。最初只能用于邏輯運算，故稱為可編程邏輯控制器，簡稱為PLC（Programmable Logic Controller），隨著計算機技術和電子技術的飛速發展，其功能遠遠超出順序控制和邏輯控制的范疇，不僅實現了數據運算和處理能力，而且體積小，功能強，可靠性高，編程直觀，適應性好，接口方便，性價比高。 　　近年來，隨著現代化生產技術的提高，以及計算機技術、信息技術和通訊技術的相互滲透，紗線的不勻直接導致布面的不平整，這就說明在紗線生產環節極為重要。紗線不勻是影響其品質的重要指標之一。傳統的紗線檢測方式都是在實驗室離線進行的，通過對紗線的抽樣，要求一定的溫濕度前提下，相對于紗線的在線檢測反映出離線檢測的滯后性和隨機性。RS-232C串行通訊實現比較容易，常被用于自動控制、數據采集、智能儀表等上位機與外部設備的數據通訊。本文設計了VB與歐姆龍PLC-CJ1M（CPU21）之間的數據通信，在線獲得紗線的檢測數據，如CV值、紗線瞬時直徑、平均直徑、粗節最大值、細節最小值等等，及時反映紗線的不勻，使操作人員及時做出相應調整。 1. 上位機與PLC之間通訊實現 　　歐姆龍PLC—CJ1M（CPU21）有兩個串行通訊口，一是通過歐姆龍專用串口通訊線CS1W-CN226，其網絡類型設置為Toolbus，同時將DIP4串行通訊設狀態置為ON;一是通過歐姆龍九針串口通訊線XM2Z-200S-CV，其網絡類型設置為SYSMAC WAY，其它為默認設置，包括端口為COM1，波特率為9600。圖1所示為上位機通過RS-232C端口連接到PLC的示意圖，也可以稱作1:1連接。 [align=center] 圖1 RS-232C端口的1:1連接[/align] 　　圖2所示為上位機與PLC之間通訊實現過程。 [align=center] 圖2 上位機與PLC之間通訊實現過程[/align] 2. VB與PLC之間通訊協議和程序實現 　　2.1 鏈接系統的通訊協議 　　在紗線數據通訊中，只需要在上位機系統中編寫上位機通訊程序，無需在PLC中編寫任何程序，PLC CPU會根據上位機發來的命令幀自動生成響應幀返回給上位機。命令幀和響應幀之間包含需要通訊的數據，只有保證正確實現命令幀和響應幀之間的應答，才能實現準確的數據交換。命令和應答有兩種方式，一種是從上位機發命令到PLC，另一種方式允許PLC發命令給上位機，我們采用淺一種方式。 　　從上位機發送命令時的命令幀和響應幀如圖3。 [align=center] 圖3 命令幀和響應幀格式[/align] 　　命令幀中： 　　@——命令開始標志，所有命令都以“@”開始; 　　節點號——與上位機連接的PLC，在1:1連接中默認值為00; 　　標題碼——設置兩字節的命令代碼，如RD代表讀PLC的DM區數據; 　　正文——設置命令參數 　　FCS——設置兩字符的幀檢查順序碼，用于校驗，是用兩位ASCII碼表示的8位數據，是從“@”開始到正文結束的所有字符的ASCII碼按位異或運算的結果; 　　結束符——表示命令的結束，用“＊”和回車符“CHR$（13）”標明。 　　應答幀中： 　　@、節點號、標題碼、FCS和結束符同命令幀中的含義。 　　異常號——返回命令的執行狀態，，是否有錯誤發生。 　　2.2 通訊端口初始化 　　在上位機與PLC實現通訊之前，必須先在上位機VB中設置通訊控件MSComm1的相應屬性，通訊口初始化程序一般放在窗體加載程序中。 　　Private Sub Form_Load（） 　　MSComm1.CommPort = 1 ‘設置Com1通訊口 　　MSComm1.Settings = “9600,e,7,2” ‘波特率9600，e偶校驗，7位數據位，2位停止位 　　MSComm1.PortOpen = True ‘打開通訊端口 　　MSComm1.InBufferCount = 0 ‘清空接收緩沖區 　　End Sub 　　其它設置均取通訊控件MSComm1的默認值。 　　2.3 幀格式代碼 　　采用基于Windows操作系統功能強大的面向對象的程序設計語言——Visual Basic，編寫了上位機程序，建立了上位機與PLC之間良好的通訊協議。以讀內存DM區為例： 　　上位機命令幀： 　　"@" + "00" + "FA" + "1" + "00000000" + "0101" + "82" + 開始地址+讀取個數+FCS+結束符 　　PLC應答幀： 　　"@" + "00" + "FA" + "1" + "00000000" + "0101" + "82" + "0000"+讀取數據 +FCS+結束符 　　其中： 　　FA——表示FINS命令 　　0101——表示連續讀內存區 　　82——表示讀內存DM區 　　2.4 校驗算法實現 　　為了保證通訊數據準確無誤的傳輸，歐姆龍PLC對通訊數據以按位異或算法進行校驗。代碼如下，僅供參考。 　　Option Explicit 　　Function FCS（ByVal temp1 As String） As String 　　Dim slen1, i, xorresult1 As Integer ‘ 定義變量 　　Dim tempfcs1 As String 　　xorresult1 = 0 　　slen1 = Len（temp1） ‘ 求輸入字符串的長度 　　For i = 1 To slen1 　　xorresult1 = xorresult1 Xor Asc（Mid（temp1, i, 1）） ‘從首字符到尾字符獲取ASCII碼，按位異或 　　Next i 　　Tempfcs1 = Hex$（xorresult1） ‘轉換為16進制 　　If Len（tempfcs1） = 1 Then 　　FCS = "0" & tempfcs1 　　Else 　　FCS = tempfcs1 　　End If 　　End Function 3. 結束語 　　本文作者創新點主要通過RS-232C串口通訊，采用面向對象的可視化編程工具——Visual Basic建立上位機與歐姆龍PLC-CJ1M（CPU21）之間的數據通訊，獲取紗線在線檢測數據，現場實測表明能夠快速準確在線測量紗線的CV值、瞬時直徑、平均直徑、粗節最大值、細節最小值等等，實時反映紗線的不勻率，對提高棉紡企業紗線質量具有重要的意義。 參考文獻： 　　[1]榮大龍. VB編程PLC串行通訊技術及應用[J].微計算機信息，2002，11：54-56 　　[2]張智杰.使用VB開發PLC的串行通訊程序.儀器儀表用戶[J]，2002，9（1）：23-25 　　[3]余松，趙忠堂.用VISUAL BASIC實現上位機和PLC的通訊[J].電氣傳動， 1999,（3）：41-43 　　[4]OMRON SYSMAC CS/CJ系列可編程控制器編程手冊[Z]，2003，4 　　[5]樊春峰，李勁偉.用VB開發上位機與OMRON PLC之間的一種通訊程序[J].洛陽工學院學報，2002，23（2）：82-84 　　[6]沈世斌. 三菱PLC與PC機間的通訊應用[J].微計算機信息，2006，4-1：81-83