VB与永宏PLC通信源码

1、 VB与PLC之实时控制系统 詹金万、陈嘉龙一、 前言随着IT产业的进步及因特网的发展，传统工业控制所使用之PLC控制器，具有高度的稳定性及抗噪声的特性且配线容易及价格便宜，因此被大量应用在自动化的场所，已由单机操作朝向网络控制化发展，本文在探讨网络控制化的核心技术，使PC藉由RS-232通讯协议(注)控制PLC（如图一），并透过VB程序语言，达到远程控制及网络自动化控制的功能。本文以手动/自动红绿灯控制为主题，所使用之PLC为国内永宏电机公司所制FB-PLC，内含通讯模块，因此不需额外增购，且可由该公司网站免费下载及更新阶梯图发展软件(Winproladder)。二、 FB-PLCPC主系统

2、(Master)PLC仆系统(Slave)命令讯息RS-232响应讯息图一通讯协议FB-PLC藉由RS-232与PLC取得接口的传输，其传输格式(注)如图二所示，以起始字符(ASCII 02H)与结束字符(ASCII 03H)作为整个命令传输及响应讯息的传输封包，FB-PLC总计提供15种命令格式(ASCII 40H4EH)，当主系统将命令传至PLC后，PLC将依据命令自动回传所对应的讯息，如图三所示起始字符仆站号码命令号码本文资料侦误值checksum结束字符0500个ASCII字符图二范例：将PLC启动(RUN)Master命令STX(02H)0(30H)1(31H)4(34H)1(31H

3、)1(31H)F(46H)9(39H)ETX(03H)PLC回应STX(02H)0(30H)1(31H)4(34H)1(31H)0(30H)F(46H)8(38H)ETX(03H)图三三手动/自动 红绿灯控制阶梯图程序利用缓存器R0，R4作为绿灯时间的计数器，R1，R2作为绿灯闪烁次数及闪烁时间的计数器，R3作为黄灯停留时间计数器，Y0、Y1、Y2分别代表东西向红、黄、绿三个灯，Y3、Y4、Y5分别代表南北向红、黄、绿三个灯。利用输入X2作手动自动的切换控制。当PLC处于自动模式时，绿灯交换分别由缓存器R0、R4控制；当PLC处于手动模式时，由输入X1决定绿灯交换程序。红绿灯阶梯图的设计程序如

4、图四所示。 图四手动自动红绿灯控制阶梯图程序四、 VB 实时监程序架构及程序设计PC藉由RS232与PLC取得联机，传送速度设定为9600bps，整个联机设定请参考VB程序Form_Load()段。实时监控画面设计如图五所示，当执行实时侦测状态按钮时，桌面将呈现如图六图九所示实时状态图，状态的侦测采用轮询（polling）方式，依序读取PLC输出及输入的实时状态，程序执行请参考VB程序SendFrame(Data, No)段；执行参数传递按钮时，桌面将呈现如图十画面，当使用者修改参数后，执行传递参数按钮，PLC 将依据新的数据执行其程序，程序执行请参考VB程序Send_Ref_Click()段

5、。另传送命令按钮提供个别参数的读取和设定及PLC执行程序的加载和存盘等多项功能，桌面呈现如图十一画面，程序执行请参考VB程序SendCmd_Click()段。 图五 实时监控画面设计 图六东西向绿灯Y0监控状态 图七东西向黄灯Y1监控状态 图八南北向绿灯Y3监控状态 图十参数设定传递画面 图九南北向黄灯Y4监控状态 图十一 个别参数命令的传送选择画面五、结论随着因特网的普及，远程监控已是必然的趋势，本专题所提供PC与FB-PLC间的联机，仅需在VB程序中加入因特网对象即可达到Internet的远距控制，亦可透过RS485接口达到远程实时监控。六、参考数据：“Vb与 8051串行传送之研制”国立

6、瑞芳高工90年教师专题研究：“FB-系列RS-232通讯协议”永宏电机股份有限公司七、VB 程序代码Form1程序代码如下：Dim Status1(15) 'Input X接点的状态Dim Status2(12) 'Output Y接点的状态Dim bx(15) 'X接点状态Dim by(12) 'Y接点状态Dim RegDim flag '启动旗号Dim flag1 '由计算机读出PLC缓存器程序旗号 命令"4A"程序Dim flag2 '由计算机写入PLC缓存器程序旗号 命令"4B"程序Dim

7、page_no '缓存器页数Public Sub SendFrame(Data, No) '传送通讯讯息格式()子程序 Select Case No Case 0: Check = Calculate_LRC(Data, 0) '计算LRC值 sendtxt = Chr$(&H2) & Trim(ClientNo) & Trim(CmdNo) & Trim(Data) & Trim(Check) & Chr$(&H3) '开头字符+仆站号码+命令号码+本文数据+侦误值+结尾字符 Case 1: Check

8、= Calculate_LRC(Data, 1) '计算LRC值 sendtxt = Chr$(&H2) & Trim(ClientNo) & Trim(Data) & Trim(Check) & Chr$(&H3) '开头字符+仆站号码+本文数据+侦误值+结尾字符 Case 2: sendtxt = Chr$(&H2) & Trim(ClientNo) & Trim(Data) & Trim(Check_RegText) & Chr(&H3) '开头字符+本文数据+结尾字符

9、 End Select MSComm.Output = sendtxt '透过RS-232送出End SubPublic Function Calculate_LRC(Data, No) As String '计算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) '包含开头字符Chr$(&H2)、仆站号码与命令码 Case 1: LRC = 2

10、+ Asc(Left(ClientNo, 1) + Asc(Mid(ClientNo, 2, 1) End Select For i = 1 To Len(Data) LRC = LRC + Asc(Mid(Data, i, 1) '将Data一次取一字符加入LRC中 Next LRC_Remain = LRC Mod 16 '取余数 LRC的个位数 LRC_Quotient = LRC 16 '取商数 LRC_Quotient = LRC_Quotient Mod 16 'LRC的十位数 Calculate_LRC = Hex(LRC_Quotient) &a

11、mp; Hex(LRC_Remain) '回传十六进制值End FunctionPrivate Sub B_Y_Click(Index As Integer) 'Y按钮()子程序If Index = 0 Then '如果是第0个按钮 If by(Index) = 1 Then '原先是High,就让它变Low sendtxt = "424Y0000" '传送字符串多补一个0 by(Index) = 0 '更改by(Index)内容为Low的状态 Y接点状态 Else '原先是Low,就让它变High sendtxt =

12、 "423Y0000" by(Index) = 1 '更改by(Index)内容为High的状态 End IfElse '如果是第1第11个按钮 If by(Index) = 1 Then sendtxt = "424Y000" & Format(Hex(Index), "#") '传送字符串为两位数,不须补一个0 by(Index) = 0 Else sendtxt = "423Y000" & Format(Hex(Index), "#") by(Ind

13、ex) = 1 End IfEnd IfSendFrame sendtxt, 1 '传送命令数据至RS-232End SubPrivate Sub CmdList_Click() '命单清单选择()子程序 Select Case CmdList.ListIndex '依据命令清单来选择命令 Case 0: CmdNo = "40" Case 1: CmdNo = "41" Case 2: CmdNo = "42" Case 3: CmdNo = "43" Case 4: CmdNo = &q

14、uot;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

15、 14: CmdNo = "4E" End SelectEnd SubPrivate Sub CmdNo_Change() '命令号码改变()子程序 Select Case CmdNo.Text '依据选择命令显示命令清单 Case "40": CmdList.ListIndex = 0 Case "41": CmdList.ListIndex = 1 Case "42": CmdList.ListIndex = 2 Case "43": CmdList.ListIndex =

16、3 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": CmdList.ListIndex =

17、 10 Case "4B": CmdList.ListIndex = 11 Case "4C": CmdList.ListIndex = 12 Case "4D": CmdList.ListIndex = 13 Case "4E": CmdList.ListIndex = 14 Case Else: MsgBox "无此命令!", vbCritical, "错误!" End SelectEnd SubPrivate Sub Command1_Click() Form1.Hid

18、e Form2.ShowEnd SubPrivate Sub Connect_Click() '同步状态侦测()子程序 flag = 1 '设定启动旗号 Connect.Enabled = False '同步状态侦测按钮失效 Do DoEvents SendFrame "440CY0000", 1 '要求回传Y0000Y000B共12个接点状态 For i = 0 To 10 '延迟时间 DoEvents Next SendFrame "4410X0000", 1 '要求回传X0000X0010共16个接点

19、状 Loop While (flag = 1) '重复执行回传X与Y接点状态，直到启动旗号被停止为止End SubPrivate Sub Form_Activate() '窗体启用()子程序 CmdList.ListIndex = 1 '预设命令为"PLC执行控制"End SubPrivate Sub RegText_Change() 'RegText改变()子程序 Check_RegText = Calculate_LRC(RegText, 1) '计算LRC值显示在Check_RegText上End SubPrivate Sub

20、SendCmd_Click() '传送()子程序 If SendData = "" Then MsgBox "传送数据不可空白!", vbCritical, "错误!" Else CheckText = Calculate_LRC(SendData, 0) '计算LRC值显示在检查码上 SendFrame SendData, 0 '传送数据 End IfEnd SubPrivate Sub ClearData_Click() '清除()子程序 For i = 0 To 15 bx(i) = 0 InpX

21、(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) '接点全部OFF，显示白色 Next For i = 0 To 11 by(i) = 0 OutY(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) '接点全部OFF，显示白色 NextEnd SubPrivate Sub EndCmd_Click() '结束()子程序 If MSComm.PortOpen = True Then MSComm.PortOpen = False '关闭通讯端口 End If End '程序结束End SubPrivate Sub Fo

22、rm_Load() '窗体加载()子程序 MSComm.CommPort = 1 '指定COM1作为通讯端口 MSComm.Settings = "9600,e,7,1" '设定通讯协议的格式 MSComm.PortOpen = True '开起通讯端口 MSComm.RThreshold = 1 '设定输入缓冲区接到一个字，即起动接收事件(OnComm) MSComm.InputLen = 0 '设定每次读取输入缓冲区的数据的长度，0表示每次读取所有数据 MSComm.RTSEnable = True '使 Requ

23、est To Send (RTS) 线有效。 '一般情况下，由计算机传送 RTS 信号到调制解调器，以请示准许传送数据 flag = 1 '启动旗号 flag1 = 0 '设定读出PLC缓存器程序旗号 flag2 = 1 '设定写入PLC缓存器程序旗号End Sub Public Sub MSComm_OnComm() 'RS-232接收()子程序 Do buffer = buffer & MSComm.Input '一直接收字符串，直到收到结尾字符为止 Loop Until InStr(buffer, Chr(&H3) If I

24、nStr(buffer, Chr(&H2) Then buffer = Right(buffer, Len(buffer) - 1) '去除开头字符 End If If InStr(buffer, Chr(&H3) Then buffer = Mid(buffer, 1, InStr(1, buffer, Chr(&H3), 1) - 1) '去除结尾字符 End If Select Case Mid(buffer, 3, 2) '判别命令码 Case "40": ' "PLC系统状态" Case

25、"41": ' "PLC之RUN/STOP控制" Case "42": ' "单一个单点之运作控制" Case "43": ' "连续多个单点之抑/致能状态读取" Case "44": ' "连续多个单点之状态读取" '显示状态值 XStatus = "" '清除XStatus内容 YStatus = "" '清除YStatus内容 If L

26、en(buffer) = 23 Then '接收到 Input X 的内容 For i = 0 To 15 '015共16个输入端 XStatus = XStatus & Mid(buffer, 6 + i, 1) '将16个接点的ON/OFF状态显示在XStatus上 If Mid(XStatus, i + 1, 1) = 1 Then InpX(i).BackColor = RGB(255, 0, 0) '如果接点为ON，显示红色 bx(i) = 1 Else InpX(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) '如

27、果接点为OFF，显示白色 bx(0) = 0 End If Next ElseIf Len(buffer) = 19 Then '接收到 Output Y 的内容 For i = 0 To 11 '011共12个输出端 YStatus = YStatus & Mid(buffer, 6 + i, 1) '将12个接点的ON/OFF状态显示在YStatus上 If Mid(YStatus, i + 1, 1) = 1 Then OutY(i).BackColor = RGB(255, 0, 0) '如果接点为ON，显示红色 by(i) = 1 Else O

28、utY(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) '如果接点为OFF，显示白色 by(i) = 0 End If Next End If Case "45": ' "连续多个单点之状态写入" Case "46": ' "连续多个缓存器之数据读取" Case "47": ' "连续多个缓存器之数据写入" Case "48": ' "任意单点/缓存器混合之状态/数据读取" C

29、ase "49": ' "任意单点/缓存器混合之状态/数据写入" Case "4A": ' "程序存盘" Reg = buffer '显示缓存器内容存入Reg flag1 = 1 '设定读出缓存器旗标，以利Read_PLC_Click()子程序执行 Case "4B": ' "程序加载" flag2 = 1 '设定写入缓存器旗标，以利Write_PLC_Click()子程序执行 Case "4C": '

30、; "缓存器数据存盘" Case "4D": ' "缓存器数据加载" Case "4E": ' "测试回传" Case Else: ' "未知命令" & Mid(buffer, 3, 2) & vbCrLf & buffer End SelectEnd SubPrivate Sub Read_PLC_Click() '读取PLC()子程序 FileDlg.Filter = "*.txt" '预

31、设扩展名为*.txt FileDlg.ShowSave '显示储存档案对话盒 fn = FileDlg.FileName '指定檔名fn On Error GoTo err '如有错误发生,跳至错误处理 Open fn For Append As #1 '将读出的缓存器内容存盘 For page_no = 0 To 127 '缓存器共128页 RegTxt = "" '每次清除转换后要存档的Reg内容 SendFrame "4A" & Format(Hex(page_no), "#&quo

32、t;), 1 Do Until flag1 = 1 '直到计算机读出PLC缓存器程序旗号为止 DoEvents Loop For i = 3 To Len(Reg) - 2 '从头开始至侦误码前结束 If i = 4 Then RegTxt = RegTxt & "B" '将命令"4A"改成"4B" ElseIf i = 5 Then If page_no < 16 Then RegTxt = RegTxt & "0" & Hex(page_no) '少

33、于两码的，补一位数的"0" Else RegTxt = RegTxt & Hex(page_no) '本来就是两码的，不须补"0" End If Else RegTxt = RegTxt & Mid(Reg, i, 1) '将读取进来的RegText转换成要存档的Reg End If Next RegText = RegTxt '显示在RegText上 Write #1, RegText '写入档案 flag1 = 0 '清除旗号，等待下次再执行 Nexterr: '错误处理 Close #

34、1 '关闭档案End SubPrivate Sub RunCmd_Click() '执行()子程序If MSComm.PortOpen = False Then MSComm.PortOpen = TrueEnd If RunCmd.Enabled = False '执行按钮失效 StopCmd.Enabled = True '停止按钮有效 Connect.Enabled = True '同步状态侦测按钮有效 SendFrame "411", 1 '传送命令 flag = 1 '设定启动旗号，执行循环 End SubP

35、rivate Sub SendData_Change() '传送数据改变()子程序 CheckSum = Calculate_LRC(SendData, 0) '计算检查码显示在CheckSum上End SubPrivate Sub StopCmd_Click() '停止()子程序 RunCmd.Enabled = True '执行按钮有效 StopCmd.Enabled = False '停止按钮失效 Connect.Enabled = False '同步状态侦测按钮有效 flag = 0 '停止启动旗号，跳离执行循环 For i =

36、0 To 4 SendFrame "410", 1 '为防止无法立即关闭，传送三次命令，强迫停止 Next For i = 0 To 11 by(i) = 0 OutY(i).BackColor = RGB(255, 255, 255) '接点全部OFF，显示白色 NextEnd SubForm2程序代码如下：Dim R0, R1, R2, R3, R4Private Sub BackMain_Click() Unload Me Form1.ShowEnd SubPrivate Sub Default_Ref_Click() EW_GreenTime = 2

37、5 GreenFlashCount = 2 GreenFlashTime = 4 YellowTime = 20 SN_GreenTime = 25End SubPrivate Sub EW_GreenTime_Change() VScrollGT_EW.Value = EW_GreenTime End SubPrivate Sub Form_Activate() Default_Ref_ClickEnd SubPrivate Sub Form_Load() VScrollGFT = GreenFlashTime VScrollGFC = GreenFlashCount VScrollYT = Yel