发布时间 : 星期五 文章基于labvIEW的PLC与上位机通讯系统设计毕业论文更新完毕开始阅读dfa29025f11dc281e53a580216fc700abb6852be
摘要
论文以松下FP1系列PLC为研究对象，对其MEWTOCOL-COM协议，有关远程测控系统开发，以及PLC指令的机器代码进行系统研究，并在此基础上开发B/S 模式的Web远程测控系统。
论文首先介绍了PLC的运用领域和发展前景；其次对MEWTOCOL-COM协议进行了系统的研究分析，以实验统计的方式，得出了PLC基本指令的机器代码表；接着基于LABVIEW10.0，开发了PLC与上位机的人机界面，简单实现了上位机对PLC端口，寄存器，定时器以及布尔命令的读写功能。接下来又介绍了通讯原理和通讯模式，描述了LABVIEW10.0中的通讯函数，然后以16盏流水灯为例子，先在向PLC输入梯形图，然后在通讯系统上对PLC的进行监控，以16盏布尔灯显示其运行过程。接着比较分析了Date Socket 通讯，TCP通讯和Web通讯的优缺点，并解释了最终通讯方案选择的原因。最后基于Web通讯技术实现了PLC与上位机的远程通讯。
本文技术对进一步研发PLC与上位机通讯系统提供了一定的借鉴作用，尤其机代码的测定在后续进一步开发通讯界面提供了新的方向。
关键字：松下PLC 上位机 串口通讯 指令机代码 LABVIEW10.0
Web服务器
I
Design a Communication System Between PLC and
Computer
ABSTRCT
The paper see the PLC of FP1 series made by Panasonic as the research object, studying for the MEWTOCOL-COM protocol, the development of remote monitoring and control system, as well as the machine code represented the PLC command ,and finally build a remote measurement and control system based on the Web in the model of B/S.
Firstly, the application fields and development prospects are introduced in this paper. Secondly, the MEWTOCOL-COM protocol is studied in a systematic way. Meanwhile, the machine code table of the PLC basic command was found in statistical methods by conducting serious experiments. Thirdly, a PC interface lining to PLC was constructed based on LABVIEW10.0,and it can implement some function simply ,such as read or write the PLC ports ,registers, timers, or the Boolean command and so on. Then the paper introduces the communication principle and communication modes, describes communication function in LAB- VIEW10.0, and takes 12 lamps for example, we input the ladder diagram into a PLC, and then monitor the PLC with display 16 Boolean lamps display its runni- ing process by the communication system which we have developed . Then we do a comparative analysis of the Date Socket communication, TCP communication and Web in advantages and disadvantages. Finally, the PC interface realizes the long-distance communication between the host PC and PLC based on Web.
The technology studied in this thesis provides some reference function for the development of communications system between PLC and host PC.
Keywords：Panasonic PLC Host PC Serial Communication Machine
Code LABVIEW10.0 Web Server
II
目录
摘要 ............................................................ I ABSTRCT ........................................................ II 目录 .......................................................... III 第一章 绪论 ..................................................... 1
1.1 引言 ................................................... 1
1.1.1 PLC概述 .......................................... 1 1.1.2 PLC在控制领域的发展前景 ........................... 2 1.2 PLC与上位机通讯概述 ..................................... 3 1.3 通讯系统设计方案 ....................................... 3
1.3.1通讯系统的可行性分析 ............................... 3 1.3.2 软件系统的需求分析 ................................. 4 1.3.3 软件系统的总体设计 ................................. 4
第二章 PLC的通讯协议 ........................................... 8
2.1 引言 .................................................... 8 2.2 Labview与上位机通讯 ..................................... 8
2.2.1 通讯概述 ........................................... 8 2.2.3 PLC与上位机的串口通讯原理 ........................ 9 2.3 PLC 与上位机的硬件连接 ................................ 11 2.4松下FP系列的通讯协议 ................................... 11
2.4.1 MEWTOCOL-COM的说明 ............................... 11 2.4.2与通讯界面有关通讯指令说明 ........................ 14
第三章 labview与PLC的串口通信 ................................ 21
3.1 labview 实现串口通信关键控件介绍 ....................... 21 3.2 与PLC的通讯的程序设计 ................................. 24
3.2.1. 通讯原理图 ....................................... 24 3.2.2 设计系统的通讯模型 ................................ 25 3.2.3 典型模块通讯 ...................................... 28 3.3 Labview 实时监控PLC实例：流水灯监控 .................. 31
3.3.1 流水灯梯形图设计 .................................. 31 3.3.2 labview的监控的程序设计 .......................... 35 3.3.3 系统的监控运行调试 ................................ 37 3.5 本章小结 ............................................... 38 第四章 网络远程虚拟仪器开发 .................................. 39
4.1 通信模式 ............................................... 39
4.1.1 C/S（Client/Server）模式 .......................... 39 4.1.2 B/S (Browser/ Server)模式 ......................... 40
III
4.1.3 C/S 和B/S 的比较选择 ............................. 40 4.2 开发远程虚拟仪器的技术 ................................. 42
4.2.1 Date Socket 技术 ................................. 42 4.2.2 TCP技术 ......................................... 44 4.2.3 Web技术 ........................................ 46 4.3基于Web技术的网络化开发 ................................ 46
4.3.1配置LabVIEW Web服务器 ............................ 47 4.3.2配置Web发布工具HTML文件 ......................... 48
第五章 总结与展望 .............................................. 50
5.1 总结 ................................................... 50 5.2 展望 ................................................... 51 参考文献 ....................................................... 52 附录 ........................................................... 53 致谢 ........................................................... 63
IV
第一章 绪论
1.1 引言
可编程逻辑控制器(PLC)是以微处理器为核心的一种T业控制装置，它综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术，逐渐成为当代工业控制领域的支柱产品。随着现代工业生产自动化水平的日益提高和微电子技术的飞速发展，PLC已成为功能完备的自动化系统，并且在相关行业得到了广泛的应用。
1.1.1 PLC概述
PLC采用可编程的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等功能的面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其相关外部设备，都应按照易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。从该定义可以看出，PLC可完成程序存储和指令执行，进行信息的处理，从而实现从输入信号到输出信号的变换。
PLC的主要使用特点：①功能性强。C具有逻辑运算、计数、顺序控制、计时、A／D和D／A转换、数值运算、数据处理等功能。它可对开关量进行控制，也可对模拟量进行控制，既可控制一台生产设备，也可控制一条生产线。PLC还具有通讯功能，可与上位计算机构成分布式控制系统，实现遥控功能。②通用性强由于PLC产品的系列化和模块化，PLC配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。当控制对象的硬件配置确定以后，可通过修改用户程序，方便快速地适应应用条件的变化。③可靠性高。工业生产对电气控制设备可靠性的要求非常高，其应当具有很强的抗干扰能力，能够在恶劣的环境下长期连续可靠地工作，平均无故障时间长，故障修复时间短。而PLC是专为工业控制设计的，能够适应工业现场的恶劣环境。在PLC的设计和制造过程中，采取了一系列提高可靠性的措施，使PLC的平均无故障时间可达数万小时，有些优质品牌的产品更高达几十万小时。④编程简单。⑤
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