1 引 言

在自來水生產(chǎn)企業(yè)，采水有一部分來自于遠離廠區(qū)的取水井群，取水點往往無人值守，為了實現(xiàn)中控室值班人員對水井電動機的運行情況監(jiān)測和控制，為濟寧某自來水廠開發(fā)了這套遠程監(jiān)控系統(tǒng)。井群電動機由松下FPlPLC控制，并由電壓、電流變送器采集現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)，利用調(diào)制解調(diào)器與當?shù)仉娫捑W(wǎng)互連。在中控室的微機上，水廠中央控制室的值班人員可以看到水井電動機的運行狀態(tài)及電壓電流運行參數(shù)，并可以直接控制水井電動機的起停。

2 系統(tǒng)硬件配置及其功能

2．1 智能Modem

要實現(xiàn)PC微機與PLC的遠程通信，兩地各采用一臺智能Modem，通過公用電話網(wǎng)連接起來。圖1所示為智能Modem的構(gòu)造框圖。智能Modem與普通Modem的主要區(qū)別是他內(nèi)部配

置了CPU，這使得智能Modem除了應具有調(diào)制解調(diào)功能外，還增加了如下新功能：

（1）自動撥號與自動應答功能。

（2）差錯檢測與控制功能。

（3）流量控制功能。

（4）速度變換與協(xié)調(diào)功能。

（5）遙控功能。

（6）數(shù)據(jù)壓縮功能等 。

2．2 系統(tǒng)硬件連接及通信原理

進行通信之前先將各設備正確連接，圖2給出連接示意圖。圖中為具有2個串口的FPl機型（該機型型號的后綴為C），他除了有一個RS422 EI可用于編程外，還帶有一個RS232 ，是直接通過RS232 無需適配器的通信方式。對于其他FPl機型，必須配備一個RS422／RS232轉(zhuǎn)換器（即適配器）。

計算機在通信軟件支持下可以使智能Modem（1）自動撥號，呼叫對方，而對方的智能Modem（2）收到呼叫信號，能自動應答＼摘機，從而經(jīng)過電話交換機在PC和PLC之間建立起通信通路。具體來說，發(fā)信方PC機負有下列責任：

①用AT命令設置發(fā)信方Modem撥號狀態(tài)、撥號方式等。

②在DTR二1（即發(fā)信方PC機準備好）條件下，把擬撥的電話號碼發(fā)送給發(fā)信方Modemo

③通知發(fā)信方Modem啟動自動撥號。

發(fā)信方智能Modem負有下列責任：

①按PC機送來的電話號碼，生成撥號脈沖，發(fā)送到電話網(wǎng)的交換機去。

②按預置的等待時間，等待對方應答。

③當收到對方摘機應答信號時，產(chǎn)生CD信號（載波檢出），通知發(fā)信方PC機已收到對方應答，表明通信通道建立，可以通信。

收信方智能Modem負有下列責任：

①當收到電話網(wǎng)上的交換機來的振鈴信號時，置RI＝1，表示有呼叫，立即通知收信方PLC。

②在DTR=1（即收信方PLC機準備好）條件下，Modem向電話網(wǎng)發(fā)摘機應答信號（載波信號），把Modem與電話網(wǎng)接通。

3 通信參數(shù)設置

3．1 PI．C的設置

在通信之前，要先對PLC的傳輸波特率和傳輸格式進行設置o PLC的設置包括兩個方面：軟設置和硬設置。 軟設置是用手持編程器或編程工具軟件FPSOFT向FPl系統(tǒng)寄存器No．412～416寫入控制字來實現(xiàn)的。按照松下PLC產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳輸格式的要求，當PLC通過Modem與計算機進行遠程通信時，應按如下規(guī)定設置：選擇RS232口方式與計算機通信；1個停止位＼奇校驗＼傳輸位數(shù)為7位＼有結(jié)束碼，CR、無起始位；傳輸速率9 600b／so如采用手持編程器，系統(tǒng)寄存器中分別設定如下控制字：No，412，K1；No．413，K2；No．4

14，K1。No．415是站號設定寄存器，最大為32，如設為K1，表示PLC為一號站。如用編程工具軟件FPSOFT，則系統(tǒng)寄存器設置窗口中“No，412 RS232CSelection‘’選擇”Computer Link“，”No．416RS232CModemConnection“應在”Enable“前打”√“，即選為Modem使能。設置完成后，要伴隨一個程序傳人FPl，并且只有當FPl掉電后設置才能生效。

硬設置是指，在PLC的主機上有一個波特率設置開關（在編程口內(nèi)），分為兩檔，在與計算機進行通信時必須把他放置在”9600“處。

3．2 調(diào)制解調(diào)器的設置

S寄存器中存放著Modem的運行參數(shù)。智能Modem所配置的功能可以由PC機用AT命令對S寄存器進行預置。用于遠程通信的兩個調(diào)制解調(diào)器在通信過程中起的作用是不同的，所以他們的命令設置也不相同，必須對他們分別設置后方可舉行通信。

與計算機相連的調(diào)制解調(diào)器（即圖2中的Modem（1））在通信中沒有特殊要求，只要按照通用設置，將其設為出廠時的設置值即可。該設置查Modem手冊可知，為”ATLJ“命令。

與PLC相連的調(diào)制解調(diào)器（即圖2中的Modem（2））的設置則比較復雜，可以按下面3個步驟進行設置：

（1）首先要將其設置為”開啟自動應答功能“，即使用AT命令賦予寄存器S0一個非零值n.n可以是1-255之間的任一整數(shù)，但不能為0?！敝低瑫r還表示當調(diào)制解調(diào)器摘機自動應答一個呼叫之前所檢測到的振鈴次數(shù)。

（2）設置DTR（數(shù)據(jù)終端準備就緒）信號檢測控制命令符“AT&Dn”中的n=0，即不作任何檢測。所謂DTR命令是指只要有一方發(fā)出命令即可響應，而不必檢測到雙方都有信號再響應。在這種通信方式情況下必須選擇此功能，因為PLC一方只能被動地接受由計算機發(fā)出的命令，而不能主動向計算機發(fā)出信號，即每次只要計算機發(fā)出命令，Modem（2）就立即進入自動應答狀態(tài)，或向PLC發(fā)出控制命令，或讀取由PLC來的數(shù)據(jù)。

（3）為了判斷撥號連接是否成功，還需要用指令ATX0設置調(diào)制解調(diào)器來提供基本呼叫進程結(jié)果碼，用指令ATE0設置調(diào)制解調(diào)器來關閉字符回顯，用ATV0設置選用數(shù)字結(jié)果碼應答，AT&W來保存設置。

如果設置成功，調(diào)制解調(diào)器應當回送結(jié)果碼OK，代表命令已執(zhí)行。兩個調(diào)制解調(diào)器分別設置完成后，再將其分別接到計算機和PLC上。

4 松下電工的專用通信協(xié)議

FPlPLC與計算機的通信中，采用的是松下電工公司專用的通信協(xié)議，即“MEWTOCOL-COM”標準協(xié)議。在以計算機作為主站，PLC作為從站構(gòu)成的通信網(wǎng)絡中，通信由主站發(fā)起，把命令幀發(fā)向從站，從站以響應幀做應答。MEWTOCOL-COM協(xié)議對命令幀與響應幀格式做了嚴格規(guī)定。其中：％為MEWTOCOL-COM的命令幀開始標志；H，L為站地址的高位與低位；#為站號特征碼；發(fā)送文本：由命令碼及數(shù)據(jù)組成；BCC為塊檢查碼；CR為回車結(jié)束符。

（2）響應幀格式

響應幀分兩種：若主站命令幀正確無誤，則用“正確

5 PC機通信程序開發(fā)

一般來說，PC微機與PLC的遠程通信實現(xiàn)起來并沒有什么困難，只要為PC機配備該種PLC專用的通信卡和通信軟件及與Modem配套的異步通信軟件，按要求對通信卡進行初始化，并編制用戶程序即可，或購買專業(yè)公司的組態(tài)軟件，做簡單開發(fā)也可。用這種方法存在的惟一問題是價格問題，在PC微機上配上PLC制造廠生產(chǎn)的專用通信模塊及專用通信軟件，常會使PC微機酌價格數(shù)倍甚至幾十倍的升高，高級用戶可以利用計算機的軟硬件資源開發(fā)出個性化的監(jiān)控界面，用戶程序可以用匯編語言也可以用高級語言如VB，VC，C／C++等編寫。我們采用的是C語言在直接驅(qū)動硬件層次上調(diào)用通信功能，編制通信程序，直接對通信硬件訪問，速度最快。通信程序采用模塊結(jié)構(gòu)，包括初始化模塊、Modem驅(qū)動模塊、校驗碼生成模塊、成幀模塊、發(fā)送模塊、接收模塊及幀處理模塊。模塊間有些是按順序連接，有些是通過對狀態(tài)位判別連接起來，有些是對特殊字符（結(jié)束符等）的識別連接起來。其中，初始化模塊由計算機串行口的初始化、Modem控制寄存器的初始化組成；編寫Modem驅(qū)動程序時，不需BCC校驗，所發(fā)送和接收的命令代碼為Modem專用的AT命令代碼。由于整個程序較長，此處省略。

6 結(jié) 語

利用電話網(wǎng)這種現(xiàn)成的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，在兩地適當配置智能Modem，可實現(xiàn)個人計算機與異地PLC（網(wǎng)絡）的遠程通信，但由于電話網(wǎng)的速度太慢，不適用于對實時性控制要求較高的場合，常用于遠程故障監(jiān)視系統(tǒng)及無人值班小型變電站倒閘操作的遙控操作。

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