和利時LM系列PLC與Flash存儲設備進行數(shù)據(jù)通訊的解決方案

1、引言

和利時LM系列PLC是杭州和利時公司自主研發(fā)的小型一體化PLC產(chǎn)品。LM系列PLC具有可靠性高、指令豐富、通訊能力強等特點。其支持六種編程語言，包括LD、IL、FBD、SFC、ST、CFC，能夠適應多種PLC編程基礎的人群。一些大的控制系統(tǒng)具有很多現(xiàn)場設備，其中一部分現(xiàn)場設備可能不支持標準的通訊協(xié)議，但是還需要與第三方控制設備進行數(shù)據(jù)通訊，任何一個廠商的PLC都不可能支持所有現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。如何實 PLC與非標準協(xié)議的第三方設備進行互聯(lián)呢，LM系列PLC推出了自由口的通訊方式“ title=”通訊方式“》通訊方式” title=“通訊方式”》通訊方式“ title=”通訊方式“》通訊方式，可以實現(xiàn)與任何協(xié)議的第三方設備進行互聯(lián)。本文介紹的是LM系列PLC通過自由口與 Flash存儲設備進行數(shù)據(jù)通訊。

2、LM系列PLC的通訊方式

LM系列PLC支持多種通訊方式，如Profibus DP、以太網(wǎng)、自由口通訊。LM系列PLC的CPU模塊本體集成了一個RS232通訊口和一個RS485通訊口，RS232和RS485支持標準的Modbus RTU、LM專有協(xié)議和自由口通訊協(xié)議。用戶可以用圖程序設定通訊口的協(xié)議、通訊速率、數(shù)據(jù)位、校驗、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。下圖為和PLC自由口相關的功能塊指令。

圖1為設定自由口通訊速率、數(shù)據(jù)位、校驗的指令；圖2為恢復Modbus RTU和LM專有協(xié)議的指令，同時也可以設定通訊速率、數(shù)據(jù)位和校驗；圖3為數(shù)據(jù)發(fā)送指令；圖4為數(shù)據(jù)接收指令。同時軟件中有CRC校驗的功能塊指令，可以進行數(shù)據(jù)校驗。也可以通過ST語言方便的編寫校驗程序。以計算CRC 校驗碼為例，下面是變量聲明部分：

FUNCTION_BLOCK Generate_CRC

VAR_INPUT

pData:POINTER

TO BYTE;

byteCounter:WORD;

END_VAR

VAR_OUTPUT

CRC_Code:WORD;

FINISH:BOOL：=FALSE;

END_VAR

VAR

Reg16： WORD;

j： BYTE;

i： WORD;

mval： WORD;

temp_byte： BYTE;

flg： WORD;

END_VAR

以下是ST語言的程序代碼部分：

Reg16 ：= 16#FFFF;

mval ：= 16#A001;

FOR i：=0 TO byteCounter-1 BY 1 DO

temp_byte：=pData︿;

pData：=pData+1;

Reg16：=（Reg16 XOR temp_byte）;

FOR j：=0 TO 7 BY 1 DO

flg ：= 0;

flg：=（Reg16 AND 16#0001）;

Reg16 ：= SHR（Reg16，1）;

IF （flg = 1） THEN

Reg16：=Reg16 XOR mval;

END_IF;

END_FOR;

END_FOR;

CRC_Code：=Reg16;

FINISH：=TRUE;

3、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的設計

該PLC控制系統(tǒng)是應用在節(jié)能汽車上，通過PLC對液壓回路的控制使汽車達到降低油耗的目的，在該車的試驗階段，需要把運行過程中的一些過程數(shù)據(jù)進行記錄。當時提出了三種設計方案，第一種方案是對PLC進行改造，在內(nèi)部增加一條FLASH芯片，修改PLC的底層程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲；第二種方案是通過GPRS收發(fā)器把數(shù)據(jù)上傳到遠程PC；第三種方案是通過自由口與U盤讀寫模塊進行通訊，把數(shù)據(jù)實時寫入U盤中。我們對運行環(huán)境進行了現(xiàn)場考察和反復研究，在可靠性、穩(wěn)定性、方便性等方面做了大量工作，權衡利弊，最終選擇了方案三進行實施。

Flash存儲設備首先要配置各項參數(shù)，包括接口方式、功能設置、通訊速率等，如圖5所示：

圖5 模塊配置

PLC進行壓力、流量、速度等一些參數(shù)的采集，并把數(shù)據(jù)轉換為ASII碼的形式進行實時存儲。然后通過自由口對U盤讀寫模塊發(fā)送指令，U盤讀寫模塊對發(fā)送的指令進行響應，并完成相應的讀寫U盤操作。系統(tǒng)要求在每組數(shù)據(jù)后面進行時間記錄，所以PLC在每次數(shù)據(jù)發(fā)送的同時把時間寫在文件中，程序流程圖如圖6所示：

圖6 程序流程圖

4、結論

經(jīng)過長時間的應用證明，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性很好，這種數(shù)據(jù)存儲的實現(xiàn)方式大大節(jié)省了系統(tǒng)的成本，且實現(xiàn)起來較為方便，可以大力推廣?？梢姡琇M系列PLC的自由口應用起來相當靈活，可以方便的和第三方設備進行通訊。