專利名稱：Plc邏輯控制器串行通訊數(shù)據(jù)的讀取、配置裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種邏輯控制器串行通訊數(shù)據(jù)處理技術，具體的說是一種PLC邏 輯控制器串行通訊數(shù)據(jù)的讀取、配置及裝置。
背景技術：
PLC是自動控制領域經(jīng)常使用的控制設備，PLC具有穩(wěn)定性好、I/O端口種類全、執(zhí) 行周期內(nèi)自動掃描端口等優(yōu)點。串口功能模塊不同于一般的I/O端口，其執(zhí)行過程獨立于 PLC的掃描周期，數(shù)據(jù)處理過程具有特殊性，在使用上有一定難度。PLC邏輯控制器有很多 種協(xié)議，CanOpen便是其中的一種。CanOpen協(xié)議具有從站數(shù)目多(最多110個)、通訊速 率快(可達IMBps)、通訊穩(wěn)定性好等優(yōu)點，被廣泛應用于集成度高、控制復雜的自動控制領 域。CanOpen為一個主站多個從站的構架方式，主站一般是工控機攜帶的主站卡，運行 用戶自行設計的控制程序；PLC可以作為CanOpen從站。一般的I/O端口數(shù)據(jù)都可以從主 站直接讀取，對于用戶來說數(shù)據(jù)是透明的，相當于直接通過主站采集數(shù)據(jù)，但是PLC從站的 串口模塊的數(shù)據(jù)很難從主站直接讀取，主要原因是串口模塊外接的串行通訊設備種類不 同，造成數(shù)據(jù)的長度、格式等參數(shù)不同；再者，串行通訊設備完整的一幀數(shù)據(jù)通常很長，如十 幾個或幾十甚至上百個字節(jié)，PLC無法在一個掃描周期內(nèi)全部讀取，即使能夠一次讀取，在 CanOpen主站也找不到與其相匹配的數(shù)據(jù)類型。對于使用者來說，如何在CanOpen的主從構 架下，從作為從站的PLC的串口模塊中將數(shù)據(jù)在主站中合理配置并傳送至主站就成了一個 難題，這也正是本實用新型要解決的技術問題。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術中存在的PLC作為CanOpen從站且攜帶串口通訊模塊時，串口模塊 如何從外部設備或終端采集到數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)如何傳輸至CanOpen主站這一技術難題，本實 用新型提供一種能夠處理PLC串口模塊數(shù)據(jù)采集的PLC邏輯控制器串口模塊數(shù)據(jù)的讀取、
配置裝置。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是本實用新型PLC邏輯控制器串行通訊數(shù)據(jù)的讀取、配置裝置包括PLC邏輯控制 器、RS232串口模塊以及RS485串口模塊，其中，RS232串口模塊以及RS485串口模塊與PLC 邏輯控制器的數(shù)據(jù)接口相連，RS232串口模塊中的RTS和CTS管腳短接，RS485串口模塊的 TxD和RxD管腳短接；RS485串口模塊的-TxD和-RxD管腳短接。本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點1、通過對PLC所攜帶的RS232模塊和RS485模塊接線的改進，解決了和目前市場 上使用廣泛的無握手等待信號類型的串行通訊設備的硬件連接問題。2.實用新型將接PLC通過RS232和RS485模塊接收到串口通訊數(shù)據(jù)進行拆分，分 成多個能表示完整物理意義的數(shù)據(jù)，匹配在QW256開始的數(shù)據(jù)區(qū)，由于進行了拆分，數(shù)據(jù)字節(jié)變短，使CanOpen主站可以找到與之大小匹配的數(shù)據(jù)類型，使數(shù)據(jù)的上傳成為可能；3.串行通訊往往需要實時性，固通過本實用新型的雙定時器方法使PLC不間斷的 和外部連接設備或終端交換數(shù)據(jù)，保證了通訊的實時性。

圖1為本實用新型中PLC邏輯控制器和串口功能模塊組合連接圖；圖2為本實用新型中RS232串口功能模塊與外部設備連接圖；圖3為本實用新型中RS485串口功能模塊與外部設備連接圖；圖4為本實用新型實施例電氣連接圖；圖5為本實用新型與姿態(tài)傳感器的連接圖；圖6為本實用新型與漏水傳感器的連接圖。
具體實施方式
本實用新型PLC邏輯控制器串口模塊數(shù)據(jù)的讀取、配置通過以下方法實現(xiàn)其控 制將RS232串口模塊的RTS和CTS短接，將其通訊握手等待信號禁止；將RS485串口模塊的TxD和RxD短接作為RS485通訊的data+信號；將RS485串口模塊的(_TxD)和(-RxD)短接，作為RS485通訊的data-；通過雙定時器耦合的方法周期性不間斷觸發(fā)PLC與串行通訊設備的數(shù)據(jù)交換，使 PLC與串行通訊設備連續(xù)不間斷通訊；將串口數(shù)據(jù)整理并存放在％ QW256開始的緩沖區(qū)，作為PLC輸出變量，在CanOpen 主站中進行配置并讀??；每次讀取一組數(shù)據(jù)后，將PLC串行數(shù)據(jù)緩沖區(qū)索引及數(shù)據(jù)都清零，使每次均從緩 沖區(qū)的索引零開始讀取數(shù)據(jù)，避免了對索引的繁瑣處理。圖1所示為PLC邏輯控制器和串口功能模塊的連接及接線處理，其中RS232串口 模塊的RTS和CTS短接，RS485串口模塊的TxD與RxD短接，-iTxD與-RxD短接。RS232串口 模塊與RS485串口模塊與外部設備的連接如圖2、3所示，其中，RS232模塊的TxD與外部設 備的RxD連接，RS232模塊的RxD與外部設備的TxD連接，二者的Common連接到一起；RS485 模塊的RxD端與外部設備的data+連接，RS485模塊的-RxD端與外部設備的data-連接。串行通訊設備往往要求不間斷的進行數(shù)據(jù)交換，使得系統(tǒng)在連續(xù)的時間段內(nèi)不停 的獲得串口數(shù)據(jù)信息，本實用新型通訊使用兩個PLC內(nèi)置的定時器解決這個問題。兩個定 時器為上升沿觸發(fā)類型，第一個定時器的使能輸入信號為第二個定時器的輸出信號，第二 個定時器的使能輸入信號為第一個定時器的輸出信號，且第一個定時器的輸入信號進行取 反操作，這樣，連個定時器可以相互耦合的不停的循環(huán)觸發(fā)，直到PLC斷電結(jié)束工作為止。 這樣，PLC和串行通訊設備的數(shù)據(jù)交換是連續(xù)不間斷的。PLC為串行通訊模塊分配了數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)有兩個參數(shù)，分別是索引 (Index)和數(shù)據(jù)(data)，索引最大為255，PLC采取了索引跟隨數(shù)據(jù)個數(shù)不停增長，當索引 為最大值255時，將索引置零，重新計數(shù)的方式。這種方式給完整一組數(shù)據(jù)的截取帶來了困 難。本實用新型采取了讀取一組數(shù)據(jù)后將索引和數(shù)據(jù)全部清零的方式，如果只將索引清零，新的一組數(shù)據(jù)依然排在前一組數(shù)據(jù)之后，將數(shù)據(jù)(data)也同時清零，這樣，可以保證每次 讀取數(shù)據(jù)都存放在索引零開始的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，給數(shù)據(jù)的后續(xù)處理帶來了很大的方便。由于串行通訊設備的數(shù)據(jù)往往過長，CanOpen主站的數(shù)據(jù)類型沒有與其長度相匹 配的數(shù)據(jù)類型，這給CanOpen讀取串行通訊設備的數(shù)據(jù)帶來了困難。本實用新型先將串 行通訊設備的數(shù)據(jù)拆分處理成2個字節(jié)數(shù)據(jù)，存放在QW256開始的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，這個區(qū)域內(nèi) 在CanOpen主站中可以找到與其相匹配的數(shù)據(jù)類型。這樣，串行通訊設備的數(shù)據(jù)就可以在 CanOpen主站讀取了。本實施例以萬可的750-837作為CanOpen從站和PLC邏輯控制器，其后連接RS232 串口功能模塊750-650和RS485串口功能模塊750-653。如圖4所示，將750-650的RTS和CTS短接，將750-653的TxD與RxD短接，將 750-653 的-TxD 與-RxD 短接。750-837內(nèi)部有定時器，可以作為本實用新型所述雙定時器耦合觸發(fā)數(shù)據(jù)通訊功 能使用。設置TP型定時器tpl和tp2，將tpl的輸入信號mi設為tp2的輸出信號Q2，將 tp2的輸入信號IN2設為tpl的輸出信號Q1，并將輸入進行取反操作，即INl = N0TQ2, IN2 = NOTQl,通過以上方法，可以實現(xiàn)tpl和tp2兩個定時器的循環(huán)觸發(fā)，不間斷的進行讀取數(shù) 據(jù)操作。在PLC內(nèi)部，將其串行數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的的索引Index和data在每次讀取數(shù)據(jù)之后 均置零，即hdex = 0 ；通過FOR循環(huán)語句從0循環(huán)到Index-I將數(shù)據(jù)data[0] —直到數(shù)據(jù) dataUndex-I]均置零，即PLC語句FORi = OTO Index-IDOdata[i] = 0 ；END_F0R ；上述語句實現(xiàn)每次讀取數(shù)據(jù)將緩沖去清零，下一組新的數(shù)據(jù)到來時從緩沖區(qū)零開 始處理即可，免去了繁瑣的尋找新的一組數(shù)據(jù)的其實位置(以索引表示)的繁瑣操縱，給數(shù) 據(jù)處理帶來很大的方便。RS232串行通訊設備為姿態(tài)傳感器，其與PLC串口模塊的連接如圖5所示；RS485 串行通訊設備為漏水檢測器，其與PLC串口模塊的連接如圖6所不。將姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)拆分成2組數(shù)據(jù)，分別為方向角、縱傾角、橫滾角，配置在PLC 的QW256、QW257、QW258數(shù)據(jù)區(qū)，將漏水傳感器的設備1漏水電阻值、設備2漏水電阻值、設 備3漏水電阻值配置在PLC的QW259、Q\^60、QW261數(shù)據(jù)區(qū)。配置的方法為在PLC內(nèi)部設變 量，變量名自擬，如outdataO，通過語句outdataOAT% QW256將變量outdataO配置在內(nèi)存 區(qū)域QW256，這樣，outdataO便可在CanOpen主站上進行讀取。其余變量的配置方法相同。本實施例中的姿態(tài)傳感器的一組數(shù)據(jù)共M個字節(jié)，分別表示了方向角、縱傾角、 橫滾角三個物理意義的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)長度遠遠超過了 CanOpen主站所有數(shù)據(jù)類型的最大長 度。通過本實用新型，將M個字節(jié)拆分，提取用戶需要的三個角度數(shù)據(jù)并匹配在QW256開 始的數(shù)據(jù)區(qū)，是數(shù)據(jù)的上傳成為可能。姿態(tài)傳感器需要不停的顯示物體的當前姿態(tài)，固通過 本實用新型的雙定時器方法是PLC不間斷的和姿態(tài)傳感器交換數(shù)據(jù)，是使用者可以實時的 掌握物體的姿態(tài)。
權利要求1. 一種PLC邏輯控制器串行通訊數(shù)據(jù)的讀取、配置裝置，其特征在于包括PLC邏輯控 制器、RS232串口模塊以及RS485串口模塊，其中，RS232串口模塊以及RS485串口模塊與 PLC邏輯控制器的數(shù)據(jù)接口相連，RS232串口模塊中的RTS和CTS管腳短接，RS485串口模 塊的TxD和RxD管腳短接；RS485串口模塊的-TxD和-RxD管腳短接。
專利摘要本實用新型涉及一種PLC邏輯控制器串行通訊數(shù)據(jù)的讀取、配置裝置，包括PLC邏輯控制器、RS232串口模塊以及RS485串口模塊，其中，RS232串口模塊以及RS485串口模塊與PLC邏輯控制器的數(shù)據(jù)接口相連，RS232串口模塊中的RTS和CTS管腳短接，RS485串口模塊的TxD和RxD管腳短接；RS485串口模塊的-TxD和-RxD管腳短接。本實用新型解決了和目前市場上使用廣泛的無握手等待信號類型的串行通訊設備的硬件連接問題。保證了通訊的實時性。
文檔編號G05B19/05GK201886331SQ20102064321
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月4日 優(yōu)先權日2010年12月4日
發(fā)明者孫凱, 李智剛, 秦寶成 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所