可編程控制器與Labview的通訊實現

關鍵詞：PLC Labview 串口通訊

1、引言

　　Labview是實驗室虛擬儀器工程工作臺（Labview Virtual Instruments Engineering Workbench）的簡稱，是美國國家儀器公司開發的虛擬儀器開發平臺軟件，它的功能強大靈活，可以廣泛應用于自動測量系統、工業過程自動化、實驗室仿真等各個領域。

　　Labview使用圖形化編程語言編程，簡單直觀，極大節省程序開發時間，同時Labview可提供豐富的庫函數和功能模塊，可完成各種各樣的編程任務。

　　Labview最重要的功能在于它可提供數據采集與分析庫，能連接總線接口硬件、VXI儀器及GPIB和串口儀器。

圖1 基于Labview開發平臺的虛擬儀器

　　國內使用的很多儀器都提供了串口通訊功能，利用Labview的串口通訊函數可輕易與這些儀器連接，通過串口進行數據傳送。

　　本文以OMRON的CPM1A型PLC為例，詳細說明了在Labview中如何利用已有的串口通訊函數集來與PLC進行串口通訊。

2、Labview與串口通訊

　　在Labview中實現串口通訊可以有兩種方法：利用VISA或者使用標準的串口通訊函數。

　　2.1、利用VISA進行串口通訊

　　VISA是應用于儀器編程的標準I/O應用程序接口（API），VISA本身并不具有儀器編程能力，VISA是調用低層驅動器的高層的API。

　　VISA可以和VXI、GPIB及串口儀器按照所使用的儀器調用相應的設備驅動器，具體的使用方法可參考Labview的用戶手冊

　　2.2利用標準串口通訊函數進行串口通訊

　　在Labview中提供了幾個標準的串口通訊函數：

　　在Labview中，進行串口通訊的基本步驟：

　　第一：初始化端口，利用串口初始化函數設定進行串口通訊的端口號、波特率、停止位、校驗、數據位，注意在Labview中串行端口號是從0開始編號的。

　　第二：讀寫端口，利用串口讀寫函數。從串口中讀入或輸出數據。

　　第三：關閉端口。

3、Labview與PLC的串口通訊實現

　　CPM1A型PLC是OMRON的一種微型PLC，它有12個輸入點，8個輸出點。該型PLC提供了比較豐富的上位鏈接命令，利用這些命令可通過串口利用PC機對PLC的工作狀態進行干預。本文僅以其中兩條命令為例說明Labview與歐姆龍PLC的串口通訊實現方法。

　　3.1、上位機對PLC的輸人繼電器進行讀操作

　　命令格式

　　PLC響應格式（其中正常情況下結束碼為00）：

　　Labview中的程序實現：

　　第一 初始化串口

　　第二 讀PLC輸入繼電器值：

　　3.2上位機寫輸出繼電器進行寫操作

　　命令格式：

　　Labview中的程序實現：

　　第一 初始化串口

　　同上

　　第二 對PLC輸出繼電器進行寫操作：

　　在讀寫PLC輸入輸出繼電器時，有以下問題需要注要：

　　第一：PLC每個輸入輸出繼電器的狀態是一個二進制值，所以在Labview與PLC通訊的時候，需要要據情況把這些二進制值組合成字節或從一個字節數值中分解出單個二進制值。

　　第二：歐姆龍PLC的上位鏈接命令格式中有一個FCS幀檢驗部份，即把從一幀的開始到FCS前面的數據進行邏輯異或得到的8位二進制數據變換成一個2個字符的ASCII碼。實現這個功能只需調用Labview中的Exclusive Or函數即可。

4、結束語

　　本文介紹了在Labview中利用串口通訊函數進行PLC與PC通訊的方法及實例，該裝置在實際運行中，工作可靠、效果良好。

參考文獻

　　[1] 張新亮，孫軍強，Labview驅動一般多功能接口卡的研究[J]，儀器儀表學報，2000，6

　　[2]，Labview User Manual .National Instruments.