摘 要： 本文討論運(yùn)用PLC實(shí)現(xiàn)對送料裝具系統(tǒng)的自動控制，并通過PC與PLC的通信實(shí)現(xiàn)PC對PLC的遠(yuǎn)程控制。通過對工作過程的分析，編寫了通信模塊代碼、PLC內(nèi)部程序、設(shè)計了VB界面，成功實(shí)現(xiàn)了對送料裝車系統(tǒng)的遠(yuǎn)程自動控制。 關(guān)鍵詞：PLC、通信協(xié)議、VB 一 引言 　　本論文所研究的內(nèi)容是某大型采石廠的技改項(xiàng)目，在進(jìn)行技術(shù)改造之前，粉碎好的石頭從15米高的粉碎作業(yè)區(qū)經(jīng)過三級傳送帶運(yùn)送到停留在地面的卡車中。石塊在傳送帶上傳送過程中時常飛濺下來，對地面操作裝載人員的人身安全造成嚴(yán)重威脅，同時，因?yàn)閭魉蛶Т笮万?qū)動電機(jī)開關(guān)瞬間存在電弧放電、工作現(xiàn)場噪聲太大也對操作人員安全不利，因此，該采石廠迫切希望對石料的傳送過程進(jìn)行改進(jìn)，改善作業(yè)人員的工作條件。為使該采石廠實(shí)現(xiàn)裝車過程全部自動化，作者研究和設(shè)計了一套遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)在某大型采石廠得到了實(shí)際應(yīng)用，成功實(shí)現(xiàn)了控制面與操作面的分離，工作人員安全有了可靠保障。 二 系統(tǒng)功能 [align=center] 圖1 自動送料裝車系統(tǒng)示意圖[/align] 　　系統(tǒng)功能如圖1所示。初始狀態(tài)當(dāng)空車停留在裝載區(qū)時，綠燈（L2）滅，紅燈（L1）亮，表示可以開始裝料，此時，進(jìn)料閥門（K1），料斗閥門（K2），電動機(jī)（M1，M2，M3）皆為OFF狀態(tài)。系統(tǒng)開啟后，進(jìn)料閥門K1打開料斗進(jìn)料，石料經(jīng)過6s攪拌后，出料閥門打開，同時傳送帶驅(qū)動電動機(jī)M1運(yùn)行;經(jīng)過2s后，電動機(jī)M2運(yùn)行;再經(jīng)過2s，M3運(yùn)行，依次順序起動送料系統(tǒng)。物料通過傳送帶的傳送，裝入汽車。進(jìn)料閥門K1打開后，如果裝料過快，料斗中原料快溢出時，檢測開關(guān)S1=1（打開），進(jìn)料閥門K1關(guān)閉。當(dāng)汽車重量達(dá)到額定數(shù)值后，稱重開關(guān)S2動作，料斗進(jìn)料閥門K1關(guān)閉，10 s后出料閥門K2關(guān)閉，每過一個2s后M1，M2，M3依次停止，M3停止同時L2亮，L1滅，表示汽車可以開走。 三 硬件系統(tǒng)設(shè)計 　　1.下位機(jī)設(shè)計選用 　　由于自動送料裝車系統(tǒng) 　　這個控制對象的控制量為開關(guān)量，而且控制的量比較少，在保證正常工作的前提下，基于性價比的原因選用超小型PLC低檔機(jī)。而松下電工FP0系列C14就是一款性能優(yōu)秀的超小型PLC低檔機(jī)。它的編程口為RS232口，可直接與計算機(jī)相連，無需適配器，程序存儲容量5K。 　　2.上位機(jī)設(shè)計選用 　　在系統(tǒng)中，上位機(jī)主要完成管理功能?；诖耍O(shè)計選型時，用PC代替工控機(jī)。PC價格便宜，操作方便，內(nèi)存大，人機(jī)界面友好，帶有標(biāo)準(zhǔn)的 RS-232 通信口，易于和FP0型PLC相連。而工控機(jī)目前價位較高，出于經(jīng)濟(jì)性考慮本項(xiàng)目沒有采用工控機(jī)，PC完全可以滿足要求。 　　3.PLC與上位機(jī)的聯(lián)接 　　系統(tǒng)的通信設(shè)計選用點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu)。由于FP0型PLC的通信口和編程口共用一個RS232接口，故采用RS232-RS232的編程電纜作為PC與PLC的連接線，通信距離可達(dá)15，能夠滿足工作現(xiàn)場要求。 四 軟件 　　1.PLC控制程序設(shè)計 　　第一步 確定輸入、輸出點(diǎn)數(shù)并連接線路，PLC外部端子接線如表1所示; 　　表1 C14型PLC I/O分配 　　第二步 根據(jù)系統(tǒng)的功能要求繪制程序流程圖，如圖2所示; [align=center] 圖2 PLC內(nèi)部程序流程圖[/align] 　　第三步 根據(jù)流程圖編寫PLC內(nèi)部程序，在此從略，梯形圖程序可向作者索取。 　　2.PLC通信協(xié)議及其實(shí)現(xiàn) 　　要想實(shí)現(xiàn)對PLC的遠(yuǎn)程控制就必須研究PLC的通信協(xié)議，從而使PC機(jī)發(fā)出的指令能夠被PLC識別并做出正確的響應(yīng)。松下FP系列PLC通信數(shù)據(jù)格式如下所示： 　　指令信息（PC發(fā)出）： 　　PLC應(yīng)答信息（正常時）： 　　PLC應(yīng)答信息（發(fā)生錯誤時）： 　　注： “ % ”為起始符號,標(biāo)記每一幀報文的開始; “ CR ”為結(jié)束符號,標(biāo)記每一幀報文的結(jié)束; “ AD ”為每一站PLC的地址,用兩位十六進(jìn)制數(shù)表示,如 01 則代表第一臺PLC; “ # ”, “ $ ”, “ ! ”標(biāo)記該幀報文為何種類型,其分別對應(yīng)為:指令信息,應(yīng)答信息（正常）,應(yīng)答信息（錯誤）; “ BCC ”為校驗(yàn)碼,為兩位十六進(jìn)制數(shù)。 　　根據(jù)PLC通信協(xié)議要求，筆者運(yùn)用VB語言編寫了一個高效的通信控件FPComm,運(yùn)用該控件，在PC上可以方便的對PLC的內(nèi)部繼電器R、積存器DT、通信端口進(jìn)行設(shè)置和狀態(tài)讀取。通信控件的VB代碼可向作者索取。 　　3.PC控制面設(shè)計 　　在根據(jù)通信協(xié)議要求編寫完VB通信控件之后，控制面設(shè)計工作就變的非常簡單了，只需運(yùn)用VB自帶的基本控件就可完成設(shè)計任務(wù)，在此不再贅述。需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是：必須把事先編寫好的通信控件添加到控件庫中然后再調(diào)用此控件才能完成通信，否則通信報錯。 五 結(jié)語 　　該系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行，其工作可靠、穩(wěn)定。某采石廠應(yīng)用該系統(tǒng)后，取得了如下兩方面的效益：一是保證了操作人員的安全，RS232的有效通信距離達(dá)15米，完全可以實(shí)現(xiàn)控制面與操作面的分離，操作人員不必再親臨現(xiàn)場;二是大幅度提高了工效，采用該系統(tǒng)之前，一輛載重10噸的運(yùn)輸車平均裝車時間為20分鐘，采用該系統(tǒng)之后，平均裝車時間縮短為9分鐘，在大批量裝載車輛時優(yōu)勢更加明顯。 參考文獻(xiàn)： 　　[1]郭世鋼，《PLC的人機(jī)接口與編程》，《微計算機(jī)信息》雜志，2006年第7-1期，P42-44 　　[2]周萬珍，《PLC分析設(shè)計應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社，2002 　　技術(shù)創(chuàng)新： FP0型PLC都是編程口與通信口共用，沒有配置專門的通信端口，因此這一系列的PLC與上位機(jī)通信存在困難，其控制面板都是與PLC本機(jī)固連在一起，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。在本論文中，作者通過深入研究松下PLC通用的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了PC與FP0型PLC的通信，成功完成了控制面與PLC主機(jī)的分離，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，這也是本論文的最大技術(shù)創(chuàng)新之處。