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1 原理分析
本文以三菱MECLEC A系列PLC为例,讨论用C语言实现通讯的方法。
(1) PLC串行通信
三菱A系列PLC串行通信模式,PLC中有2个RS-232异步通信串行接口,能方便用于双机、多机之间的通信,其通信模式有ASCII和RTU两种方式。ASCII模式下,信息是以冒号(:)字符表示帧的开始,CR(回车)、LF(换行)表示帧的结吏,换行符同时也起同步符作用,表示发送方已准备好接受即时应答。RTU(远程终端设备)模式下,帧的同步模拟同步报文来保持,即以字符间隔时间为起始位,若3.5个字符时间未收到新字符或帧尾,则刷新原值且以下-个接受到的字节为地址进行通信数据的接收。RTU报文的帧结构如表1所示。
本文以RTU模式为例加以分析。RTU模式下,采用标准为八个数据位(低位在前,高位在后)1个奇偶校验位和1个停止位。
(2) UART基本特性分析
微机实现异步通信是依靠适配器来完成的,而后者又是以UART芯片,即通用异步收发器芯片为核心构成的。
IBM PC的异步通信适配器使用的UART芯片为INS 8250。它是40引脚双列直插式封装的可编程异步通信接口芯片。现将8250中几个寄存器介绍如下(端口地址仅以COM1为例)
a) 线路控制寄存器(端口地址3FB)
此寄存器用来设置通信参数。各位作用如下所示:
位(Bit) 含义
0 字符长度(低位)
1 字符长度(高位)
2 停止位位数
3 奇偶校验允许
4 奇偶性选择
5 固定校验位选择
6 设置停顿
7 除数寄存器访问位
寄存器中字长的选择
位0 位1 字长
0 0 5
0 1 6
1 0 7
1 1 8
b) 线路状态寄存器(端口地址3FD)
此寄存器用来获得有关接收和发送数据的信息。各位作用如下所示
位(bit) 置为1时的含义
0 字符以接收到且放在接收缓冲寄存器中
1 接收缓冲寄存器中原有数据在读出之前
被新来数据破坏
2 输入字符奇偶校验错
3 输入字符停止位错
4 收到停顿信号(BREAK)
5 UART以准备好接受下一个新的待发送字符
6 待传送字符以发出
7 不用
c) 除数寄存器(高位字节端口地址3F9,地位字节端口地址3F8)
波特率 十六进制数 低位字节 高位字节
2400 60H 0 60
4800 18H 0 18
9600 0CH 0 0C
2 应用研究
我们在开发低成本集散系统中,研究了PLC与上位机IBM PC486之间的串行通信。
我们应用的PLC具有模拟量输入和输出以及内嵌PID控制算法等功能。在工程现场,PLC可针对被控制量的变化情况利用内嵌PID控制算法自动完成对调节回路中被控对象的控制。有时上位机需要了解现场参数,并进行PID算法的参数调整,这就要求PLC和上位机之间能进行通信。而数据传送采用的波特率为9600bps,二进制方式。通信口的程序清单如下:
CommIni(int Baud Hi, int Baud Lo,int mode)
{
OutportB(Ox 3fb,Ox,8O);//允许访问除数寄存器,以改变波特率//
OutportB(Ox 3f8,Baud Lo);//设置波特率低位//
OutportB(Ox 3f9,Baud Hi);//设置波特率高位//
OutportB(Ox 3fb,Mode);//设置为读写方式,Mode为1BH时,设置通信口为8个数据位,1个停止位,一个偶校验位//
}
通信子程序清单如下:
Comm(int IRT,int Comm Num, unsigned char Data[ ])
{
int i, Count, j;
switch(IRT)
{
case 1;
for (I=0; I<Comm Num;I
++)
{
count=0
While(((inportB (Ox3fb)&Ox 01)=0) &(count<1000)