VB與永宏P(guān)LC通信源碼要點

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1、VB與PLC之實時控制系統(tǒng) 詹金萬、陳嘉龍 、前言 隨著IT產(chǎn)業(yè)的進步及因特網(wǎng)的發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)控制所使用之 PLC控制器，具有高 度的穩(wěn)定性及抗噪聲的特性且配線容易及價格便宜，因此被大量應(yīng)用在自動化的場所， 已由單機操作朝向網(wǎng)絡(luò)控制化發(fā)展，本文在探討網(wǎng)絡(luò)控制化的核心技術(shù)，使 PC藉由 RS-232通訊協(xié)議("控制PLC (如圖一)，并透過VB程序語言，達到遠程控制及網(wǎng)絡(luò)自 動化控制的功能。本文以手動/自動紅綠燈控制為主題，所使用之 PLC為國內(nèi)永宏電機 公司所制FB-PLC,內(nèi)含通訊模塊，因此不需額外增購，且可由該公司網(wǎng)站免費下載及更 新階梯圖發(fā)展軟件(Winproladder)。

2、PC 主系統(tǒng) (Master) PLC 仆系統(tǒng) (Slave) 命令訊息 RS--232 響應(yīng)訊息 圖一 、FB-PLC通訊協(xié)議 FB-PLC藉由RS-232與PLC取得接口的傳輸，其傳輸格式(注2)如圖二所示，以起始字 符(ASCII 02H)與結(jié)束字符(ASCII 03H)作為整個命令傳輸及響應(yīng)訊息的傳輸封包， FB-PLC總計提供15種命令格式(ASC1140H~4EH),當(dāng)主系統(tǒng)將命令傳至 PLC后，PLC 將依據(jù)命令自動回傳所對應(yīng)的訊息，如圖三所示 起始 字符 仆站 號碼 命令 號碼 本文資料 偵誤值 checksum 結(jié)束 字符

3、0~500 個 ASCII 字符 圖 范例：將PLC啟動(RUN) Master 命令 PLC 回應(yīng) 16 ?手動/自動 紅綠燈控制階梯圖程序 利用緩存器R0, R4作為綠燈時間的計數(shù)器，R1, R2作為綠燈閃爍次數(shù)及閃爍時間 的計數(shù)器，R3作為黃燈停留時間計數(shù)器，Y0、Y1、Y2分別代表東西向紅、黃、綠三個燈，Y3、Y4、Y5分別代表南北向紅、黃、綠三個燈。利用輸入 X2作手動/自動的切換 控制。當(dāng)PLC處于自動模式時，綠燈交換分別由緩存器 R0、R4控制；當(dāng)PLC處于手動 模式時，由輸入X1決定綠燈交換程序。紅綠燈階梯圖的設(shè)計程序如圖四所示

4、。  N00i9 STP SSO TO 圖四 手動/自動紅綠燈控制階梯圖程序 四、VB實時監(jiān)程序架構(gòu)及程序設(shè)計 PC藉由RS232與PLC取得聯(lián)機，傳送速度設(shè)定為9600bps整個聯(lián)機設(shè)定請參考 VB程序Form_Load（底。實時監(jiān)控畫面設(shè)計如圖五所示，當(dāng)執(zhí)行實時偵測狀態(tài)按鈕時， 桌面將呈現(xiàn)如圖六?圖九所示實時狀態(tài)圖，狀態(tài)的偵測采用輪詢（ polling）方式，依序 讀取PLC輸出及輸入的實時狀態(tài)，程序執(zhí)行請參考 VB程序SendFrame（Data, N裁；執(zhí) 行參數(shù)傳遞按鈕時，桌面將呈現(xiàn)如圖十畫面，當(dāng)使用者修改參數(shù)后，執(zhí)行傳遞參數(shù)按鈕， PLC將依據(jù)新的數(shù)據(jù)執(zhí)行其程序

5、，程序執(zhí)行請參考 VB程序Send_Ref_Click假。另傳送 命令按鈕提供個別參數(shù)的讀取和設(shè)定及 PLC執(zhí)行程序的加載和存盤等多項功能，桌面呈 現(xiàn)如圖H^一畫面，程序執(zhí)行請參考 VB程序SendCmd_Click（段。 -IE 火 I HEJS 該站進調(diào)[―■ ■ ■■除苴料;二曲查礴 命令爨珥I I I :他七 二I :: 口號司滴料 一糧置謁 flfJFU 序止乳白 同步A樵情御 骷熟海蛋 博運用帝 清除|話市 供站■[01 ■謫料翰宜稿 訪令蝌k I r~ 陀二士R 曬 10時詢 精存器笠料 福及起 a 凰： ：：：：：XU IS X3 I? Xr

6、i X?附雪？ XS m ISO XII xn KI? tu ：：：VU TJ 1 T3 V4 T5 Tfr V? ?8 VU 710 1!：：：：：：：：：：：： ^■ppoooooDogoo：iiHibH^ Y0 I ?] I TJ I I W I T5 I T6 I T7 I ?6 I Y9 I Tlfl I TH I ?轂便退〔 M XI牢2 X3工*15 刖取物期 X10 III XII對3 KI* XIS g □匚□□口 YD VI 心 YJ 皿 5 V6 燈我修 Y10的1 i 0000000000 TO 1 3 I TJ T4 75 V6 T? Iffl I

7、T9 VI01 TIL 圖五實時監(jiān)控畫面設(shè)計 圖六東西向綠燈Y0監(jiān)控狀態(tài) 圖七 東西向黃燈Y1監(jiān)控狀態(tài) 圖八南北向綠燈Y3監(jiān)控狀態(tài) 祿燧^鏢次數(shù)：|T 鏢疇固：尸 黃燎亮畤^： po 木象爆亮畤是十束西向） 睇熄亮畤圄（南北向） 僖送磐敷拓^蓼敷 TI 向主瘦面 YD YJ TI TJ T4 T5 B T? B Y5 Y3D T3J oo>o*ooooooo 0 1 Z yj T4 TJ I H 7 B 9 TIC JL 圖十參數(shù)設(shè)定傳遞畫面 ■ II遇皆耳 量站雄國RT 命令熨昌7\~ 博送it料 糧克超 「 圖九 南北向黃燈Y4監(jiān)控狀態(tài) 初用

8、需工 M 工，液 JP 而 HP K抑XII IL2 XI? XM川5 a□□□□□□□□□□□□□□口口 VD ?] 72 TJ 74 T5 品 7 YR VS Y3D T1I oooooooooooo VD 1 2 YJ TjI T3 I ffl V7 YB Y9 Mlt 3L 個別參數(shù)命令的傳送選擇畫面 五、結(jié)論 隨著因特網(wǎng)的普及，遠程監(jiān)控已是必然的趨勢，本專題所提供PC與FB-PLC間的聯(lián) 機，僅需在VB程序中加入因特網(wǎng)對象即可達到Internet的遠距控制，亦可透過RS485接 口達到遠程實時監(jiān)控。 六、參考數(shù)據(jù) 1: “Vb與8051串行傳送之研制”國立瑞芳高工90

9、年教師專題研究 2 : “FB-系列 RS-232通訊協(xié)議”永宏電機股份有限公司 七、VB程序代碼 Forml程序代碼如下： Dim Status1(15) Dim Status2(12) Dim bx(15) Dim by(12) Dim Reg Dim flag Dim flag1 Dim flag2 Dim page_no Input X接點的狀態(tài) Output 丫接點的狀態(tài) X接點狀態(tài) 丫接點狀態(tài) ‘啟動旗號 ’由計算機讀出 PLC緩存器程序旗號 ’由計算機寫入PLC緩存器程序旗號 ‘緩存器頁數(shù) 命令"4A"程序 命令"4B"程序 Pu

10、blic Sub SendFrame(Data, No) ′傳送通訊訊息格式 ()子程序 Select Case No Case 0: Check = Calculate_LRC(Data, 0) 計算 LRC 值 sendtxt = Chr$(&H2) & Trim(ClientNo) & Trim(CmdNo) & Trim(Data) & Trim(Check) & Chr$(&H3) ‘開頭字符+仆站號碼+命令號碼+本文數(shù)據(jù)+偵誤值+結(jié)尾字符 Case 1: Check = Calculate_LRC(Data, 1) 計算 LRC 值 sendtxt = Chr$(&

11、H2) & Trim(ClientNo) & Trim(Data) & Trim(Check) & Chr$(&H3) ‘開頭字符+仆站號碼+本文數(shù)據(jù)+偵誤值+結(jié)尾字符 Case 2: sendtxt = Chr$(&H2) & Trim(ClientNo) & Trim(Data) & Trim(Check_RegText) & Chr(&H3) ‘開頭字符+本文數(shù)據(jù)+結(jié)尾字符 End Select MSComm.Output = sendtxt 透過 RS-232送出 End Sub Public Function Calculate_LRC(Data, No) As Str

12、ing 計算 LRC 值()子程序 Select Case No Case 0: LRC = 2 + Asc(Left(ClientNo, 1)) + Asc(Mid(ClientNo, 2, 1)) + Asc(Left(CmdNo, 1)) + Asc(Mid(CmdNo, 2, 1)) ’包含開頭字符Chr$(&H2)、仆站號碼與命令碼 Case 1: LRC = 2 + Asc(Left(ClientNo, 1)) + Asc(Mid(ClientNo, 2, 1)) End Select For i = 1 To Len(Data) LRC = LRC + Asc(M

13、id(Data, i, 1)) Next 將 Data 一次取一字符加入 LRC 中 LRC_Remain = LRC Mod 16 LRC_Quotient = LRC \ 16 LRC_Quotient = LRC_Quotient Mod 16 Calculate_LRC = Hex(LRC_Quotient) & Hex(LRC_Remain) End Function 取余數(shù) LRC 的個位數(shù) 取商數(shù) LRC 的十位數(shù) 回傳十六進制值 Private Sub B_Y_Click(Index As Integer) If Index = 0 Then

14、If by(Index) = 1 Then sendtxt = "424Y0000" by(Index) = 0 Else sendtxt = "423Y0000" by(Index) = 1 End If Else If by(Index) = 1 Then sendtxt = "424Y000" & Format(Hex(Index), "##") by(Index) = 0 Else sendtxt = "423Y000" & Format(Hex(Index), "##") by(Index) = 1 End If End If SendFrame se

15、ndtxt, 1 End Sub Y 按鈕 ()子程序 如果是第 0 個按鈕 原先是 High, 就讓它變 Low 傳送字符串多補一個 0 更改by(Index)內(nèi)容為Low的狀態(tài) Y接點狀態(tài) 原先是 Low, 就讓它變 High 更改 by(Index) 內(nèi)容為 High 的狀態(tài) ’如果是第1?第11個按鈕 傳送字符串為兩位數(shù) ,不須補一個 0 傳送命令數(shù)據(jù)至 RS-232 Private Sub CmdList_Click() Select Case CmdList.ListIndex Case 0: CmdNo = "40" Case 1: CmdNo =

16、 "41" Case 2: CmdNo = "42" Case 3: CmdNo = "43" Case 4: CmdNo = "44" Case 5: CmdNo = "45" Case 6: CmdNo = "46" Case 7: CmdNo = "47" Case 8: CmdNo = "48" Case 9: CmdNo = "49" Case 10: CmdNo = "4A" Case 11: CmdNo = "4B" Case 12: CmdNo = "4C" Case 13: CmdNo = "4D" Case 14: CmdNo = "4E" En

17、d Select End Sub Private Sub CmdNo_Change() Select Case CmdNo.Text Case "40": CmdList.ListIndex = 0 Case "41": CmdList.ListIndex = 1 Case "42": CmdList.ListIndex = 2 Case "43": CmdList.ListIndex = 3 命單清單選擇 ()子程序 依據(jù)命令清單來選擇命令 命令號碼改變 ()子程序 依據(jù)選擇命令顯示命令清單

18、 Case "44": CmdList.ListIndex = 4 Case "45": CmdList.ListIndex = 5 Case "46": CmdList.ListIndex = 6 Case "47": CmdList.ListIndex = 7 Case "48": CmdList.ListIndex = 8 Case "49": CmdList.ListIndex = 9 Case "4A": C

19、mdList.ListIndex = 10 Case "4B": CmdList.ListIndex = 11 Case "4C": CmdList.ListIndex = 12 Case "4D": CmdList.ListIndex = 13 Case "4E": CmdList.ListIndex = 14 Case Else: MsgBox " 無此命令 !!", vbCritical, " 錯誤 !" End Select End Sub Private Sub Command1_Click() Form1.Hide Form2.Show End Sub Pr

20、ivate Sub Connect_Click() flag = 1 Connect.Enabled = False Do DoEvents SendFrame "440CY0000", 1 For i = 0 To 10 DoEvents Next SendFrame "4410X0000", 1 Loop While (flag = 1) End Sub Private Sub Form_Activate() CmdList.ListIndex = 1 End Sub Private Sub RegText_Change() Check_RegText =

21、Calculate_LRC(RegText, 1) End Sub 同步狀態(tài)偵測 ()子程序 設(shè)定啟動旗號 同步狀態(tài)偵測按鈕失效 要求回傳 Y0000?Y000B共12個接點狀態(tài) 延遲時間 要求回傳 X0000?X0010共16個接點狀 重復(fù)執(zhí)行回傳 X 與 Y 接點狀態(tài)，直到 ［啟動旗號 ］被停止為止 窗體啟用 ()子程序 預(yù)設(shè)命令為 "PLC 執(zhí)行控制 " RegText 改變 ()子程序 計算 LRC 值顯示在 Check_RegText 上 傳送 ()子程序 Private Sub SendCmd_Click() If SendData =

22、 "" Then MsgBox " 傳送數(shù)據(jù)不可空白 !!", vbCritical, "錯誤 !" Else CheckText = Calculate_LRC(SendData, 0) 計算 LRC 值顯示在檢查碼上 SendFrame SendData, 0 傳送數(shù)據(jù) End If End Sub 清除 ()子程序 接點全部 OFF ，顯示白色 Private Sub ClearData_Click() For i = 0 To 15 bx(i) = 0 InpX(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) Next For i =

23、0 To 11 by(i) = 0 OutY(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) 接點全部 OFF ，顯示白色 Next End Sub Private Sub EndCmd_Click() If MSComm.PortOpen = True Then MSComm.PortOpen = False End If End 結(jié)束 ()子程序 關(guān)閉通訊端口 程序結(jié)束 End Sub Private Sub Form_Load() MSComm.CommPort = 1 MSComm.Settings = "9600,e,7,1" MS

24、Comm.PortOpen = True MSComm.RThreshold = 1 MSComm.InputLen = 0 MSComm.RTSEnable = True 窗體加載 ()子程序 指定 COM1 作為通訊端口 設(shè)定通訊協(xié)議的格式 開起通訊端口 設(shè)定輸入緩沖區(qū)接到一個字，即起動接收事件 (OnComm) 設(shè)定每次讀取輸入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)的長度， 0 表示每次讀取所有數(shù)據(jù) 使 Request To Send (RTS) 線有效。 一般情況下，由計算機傳送 RTS 信號到調(diào)制解調(diào)器，以請示準(zhǔn)許傳 送數(shù)據(jù) flag = 1 flag1 = 0 flag2 =

25、1 End Sub 啟動旗號 設(shè)定讀出 PLC 緩存器程序旗號 設(shè)定寫入 PLC 緩存器程序旗號 Public Sub MSComm_OnComm() Do buffer = buffer & MSComm.Input 止 Loop Until InStr(buffer, Chr(&H3)) If InStr(buffer, Chr(&H2)) Then buffer = Right(buffer, Len(buffer) - 1) End If If InStr(buffer, Chr(&H3)) Then buffer = Mid(buffer, 1, InS

26、tr(1, buffer, Chr(&H3), 1) - 1) End If Select Case Mid(buffer, 3, 2) Case "40": " PLC 系統(tǒng)狀態(tài) " Case "41": " PLC 之 RUN/STOP 控制 " Case "42": " 單一個單點之運作控制 " Case "43": " 連續(xù)多個單點之抑 / 致能狀態(tài)讀取 " Case "44": " 連續(xù)多個單點之狀態(tài)讀取 " XStatus = "" YStatus = "" If Len(buffer) = 23 Then For i = 0 To 15 RS-2

27、32 接收 ()子程序 一直接收字符串，直到收到結(jié)尾字符為 去除開頭字符 去除結(jié)尾字符 判別命令碼 顯示狀態(tài)值 清除 XStatus 內(nèi)容 清除 YStatus 內(nèi)容 接收到 Input X 的內(nèi)容 ’0?15共16個輸入端 XStatus = XStatus & Mid(buffer, 6 + i, 1) 將16個接點的 ON/OFF 狀態(tài)顯示在 XStatus上 Case "45": Case "46": Case "47": Case "48": Case "49": Case "4A": Case "4B": Case "4C": Case "4

28、D": Case "4E": Case Else: End Select End Sub If Mid(XStatus, i + 1, 1) = 1 Then InpX(i).BackColor = RGB(255, 0, 0) bx(i) = 1 Else InpX(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) bx(0) = 0 End If Next ElseIf Len(buffer) = 19 Then For i = 0 To 11 YStatus = YStatus & Mid(buffer, 6 + i, 1) 如果接點為 ON

29、，顯示紅色 如果接點為 OFF ，顯示白色 接收到 Output Y 的內(nèi)容 0?11共12個輸出端 將12個接點的 ON/OFF 狀態(tài)顯示在 YStatus上 If Mid(YStatus, i + 1, 1) = 1 Then OutY(i).BackColor = RGB(255, 0, 0) by(i) = 1 Else OutY(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) by(i) = 0 End If Next End If 連續(xù)多個單點之狀態(tài)寫入 " 連續(xù)多個緩存器之?dāng)?shù)據(jù)讀取 " 連續(xù)多個緩存器之?dāng)?shù)據(jù)寫入 " 任意單點 / 緩存器混

30、合之狀態(tài) / 數(shù)據(jù)讀取 " 任意單點 / 緩存器混合之狀態(tài) / 數(shù)據(jù)寫入 " 如果接點為 ON ，顯示紅色 如果接點為 OFF ，顯示白色 " 程序存盤 " Reg = buffer flag1 = 1 " 程序加載 " flag2 = 1 " 緩存器數(shù)據(jù)存盤 " " 緩存器數(shù)據(jù)加載 " " 測試回傳 " 設(shè)定讀出緩存器旗標(biāo)，以利 設(shè)定寫入緩存器旗標(biāo)，以利 "未知命令 " & Mid(buffer, 3, 2) & vbCrLf & buffer Private Sub Read_PLC_Click() FileDlg.Filter = "*.txt"

31、FileDlg.ShowSave fn = FileDlg.FileName On Error GoTo err Open fn For Append As #1 For page_no = 0 To 127 RegTxt = "" SendFrame "4A" & Format(Hex(page_no), "##"), 1 Do Until flag1 = 1 DoEvents Loop 顯示緩存器內(nèi)容存入 Reg Read_PLC_Click()子程序執(zhí)行 Write_PLC_Click() 子程序執(zhí)行 讀取PLC()子程序 預(yù)設(shè)擴展名為 *.txt 顯示儲存檔案對

32、話盒 ’指定槽名fn 如有錯誤發(fā)生 ,跳至錯誤處理 將讀出的緩存器內(nèi)容存盤 緩存器共 128頁 每次清除轉(zhuǎn)換后要存檔的 Reg 內(nèi)容 直到計算機讀出 PLC 緩存器程序旗號為止 For i = 3 To Len(Reg) - 2 If i = 4 Then RegTxt = RegTxt & "B" ElseIf i =

33、 5 Then If page_no < 16 Then RegTxt = RegTxt & "0" & Hex(page_no) Else RegTxt = RegTxt & Hex(page_no) End If Else RegTxt = RegTxt & Mid(Reg, i, 1) End If Next 從頭開始至偵誤碼前結(jié)束 將命令 "4A" 改成 "4B" 少于兩碼的，補一位數(shù)的 "0" 本來就是兩碼的，不須補 "0" 將讀取進來的 RegText 轉(zhuǎn)換成要存檔的 Reg RegText = RegTxt Write #1, RegTex

34、t flag1 = 0 Next err: Close #1 End Sub Private Sub RunCmd_Click() If MSComm.PortOpen = False Then MSComm.PortOpen = True End If RunCmd.Enabled = False StopCmd.Enabled = True Connect.Enabled = True SendFrame "411", 1 flag = 1 顯示在 RegText 上 寫入檔案 清除旗號，等待下次再執(zhí)行 錯誤處理 關(guān)閉檔案 執(zhí)行 ()子程序 執(zhí)行按鈕失效

35、停止按鈕有效 同步狀態(tài)偵測按鈕有效 傳送命令 設(shè)定 ［啟動旗號 ］，執(zhí)行循環(huán) End Sub Private Sub SendData_Change() CheckSum = Calculate_LRC(SendData, 0) End Sub Private Sub StopCmd_Click() RunCmd.Enabled = True StopCmd.Enabled = False Connect.Enabled = False flag = 0 傳送數(shù)據(jù)改變 ()子程序 計算檢查碼顯示在 CheckSum 上 停止 ()子程序 執(zhí)行按鈕有效 停止

36、按鈕失效 同步狀態(tài)偵測按鈕有效 停止 ［啟動旗號 ］，跳離執(zhí)行循環(huán) For i = 0 To 4 SendFrame "410", 1 Next For i = 0 To 11 by(i) = 0 OutY(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) Next End Sub 為防止無法立即關(guān)閉，傳送三次命令，強迫停止 接點全部 OFF ，顯示白色 Form2程序代碼

37、如下： Dim R0, R1, R2, R3, R4 Private Sub BackMain_Click() Unload Me Forml.Show End Sub Private Sub Default_Ref_Click() EW_GreenTime = 25 GreenFlashCount = 2 GreenFlashTime = 4 YellowTime = 20 SN_GreenTime = 25 End Sub Private Sub EW_GreenTime_Change() VScrollGT_EW.Value 二EW_GreenTime En

38、d Sub Private Sub Form_Activate() Default_Ref_Click End Sub Private Sub Form_Load() VScrollGFT = GreenFlashTime VScrollGFC = GreenFlashCount VScrollYT = YellowTime VScrollGT_EW = EW_GreenTime VScrollGT_SN = SN_GreenTime End Sub Private Sub GreenFlashCount_Change() VScrollGFC.Value = Gree

39、nFlashCount End Sub Private Sub GreenFlashTime_Change() VScrollGFT.Value = GreenFlashTime End Sub Private Sub Send_Ref_Click() R0 = Format(Hex(EW_GreenTime), "0000") R1 = Format(Hex(GreenFlashCount), "0000") R2 = Format(Hex(GreenFlashTime), "0000") R3 = Format(Hex(YellowTime), "0000") R4 =

40、 Format(Hex(SN_GreenTime), "0000") sendtxt = "4905" & "R00000" & R0 & "R00001" & R1 & "R00002" & R2 & "R00003" & R3 & "R00004" & R4 Form1.SendFrame sendtxt, 1 End Sub Private Sub SN_GreenTime_Change() VScrollGT_SN.Value 二SN_GreenTime End Sub Private Sub VScrollGFC_Change() GreenFlashCount =

41、VScrollGFC.Value End Sub Private Sub VScrollGFT_Change() GreenFlashTime = VScrollGFT.Value End Sub Private Sub VScrollGT_EW_Change() EW_GreenTime = VScrollGT_EW.Value End Sub Private Sub VScrollGT_SN_Change() SN_GreenTime = VScrollGT_SN.Value End Sub Private Sub VScrollYT_Change() YellowTime = VScrollYT.Value End Sub Private Sub YellowTime_Change() VScrollYT.Value = YellowTime End Sub