监控计算机与PLC数据通信的研究与应用
可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。由于它的功能强、可靠性高、适应性好以及具有模块化结构等优点，在工业控制中得到了广泛的应用。把个人计算机连入PLC网络，不但有很强的数据处理和管理能力，而且能给用户提供非常美观而又易于操作的界面，实现对系统参数的监控、修改及显示各种实时控制图表，从而使工作人员及时了解现场情况。而这些功能的实现是以PLC与上位机的通信为基础的，因此通信是本文研究的重点环节。 本文共分六章，其中第五、六章是重点章节。第一章绪论，主要讲述了论文的研究背景和课题研究的任务。作为论文的理论基础，第二、三章分别介绍了PLC控制系统和PLC通信及网络的一些基本原理，并且针对行车机构给出了自行设计通信交互的思路。第四章详细介绍了西门子S7-200 PLC的通信方式、通信协议及通信指令。第五、第六两章针对专用行车电气控制装置存在的`不能实现远程监控和存储历史数据等问题，编制了PLC自由口通信协议并用Visual Basic6.0高级语言设计通信界面、开发通信程序。另外，与系统研究相关的数据库理论、变频调速技术和传感器等应用技术在文中也有所涉及。文章最后总结了本课题设计的不足，提出了可以进一步完善监控功能的设想。 论文以监控计算机与PLC数据通信的研究为理论基础，针对专用行车电气控制装置存在的问题，提出了实时监控的方法，深入地了解了通信的底层协议，通过对相关理论和技术的分析、应用，设计出良好的监控界面，主要开发了PC和S7-200 PLC的通信程序。该通信程序的开发，主要应用了Visual Basic6.0高级语言、S7-200 PLC的自由口通信指令、数据库等内容，与利用工控组态软件实现监控的方法相比较，这种自行开发的方式，具有占用硬盘空间小、控制灵活、性能价格比高等特点，可为针对性、专业性更强的监控应用提供通信保障，也可以为其它品牌的PLC通信提供借鉴，具有一定的现实意义和参考价值。 【关键词】：PLC 上位机 串行通信 自由口模式【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM571.61
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2007.096355
【目录】：
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第1章 绪论8-11
- 1.1 课题的研究背景8-9
- 1.2 课题来源及研究任务9-11
- 第2章 PLC控制系统11-15
- 2.1 可编程控制器 PLC11-12
- 2.2 PLC实现控制的要点12-13
- 2.3 PLC控制系统的结构13-15
- 第3章 PLC的通信及网络15-20
- 3.1 网络通信中的基本概念15-17
- 3.1.1 通信方式15-16
- 3.1.2 串行通信接口标准16
- 3.1.3 硬件握手与软件握手16-17
- 3.2 局域网基础17-18
- 3.2.1 网络结构17-18
- 3.2.2 网络通信协议18
- 3.3 现场运用18-20
- 第4章 西门子S7-200系列 PLC20-27
- 4.1 应用背景与需求20-21
- 4.2 S7系列 PLC的网络结构与协议21-23
- 4.2.1 网络结构21
- 4.2.2 通信协议21-23
- 4.3 S7-200 PLC的通信方式与硬件选择23-24
- 4.3.1 S7-200 PLC的通信方式23-24
- 4.3.2 S7-200 通信的硬件选择24
- 4.4 S7-200 PLC的通信指令24-27
- 4.4.1 网络指令24-25
- 4.4.2 自由口指令25-27
- 第5章 自由模式下 PLC与 PC机串行通信的实现27-39
- 5.1 PLC与PC机的物理连接27
- 5.2 编写通信程序27-33
- 5.2.1 上位机的通信编程27-29
- 5.2.2 PLC通信程序设计29-33
- 5.3 其它相关技术33-39
- 5.3.1 数据库技术概论33-35
- 5.3.2 A/D和 D/A转换概念35-36
- 5.3.3 变频调速原理36-38
- 5.3.4 传感器38-39
- 第6章 监控计算机与 PLC通信在专用行车控制装置的应用39-53
- 6.1 专用行车电气控制装置39-42
- 6.1.1 专用设备基本情况39-40
- 6.1.2 PLC的选型40
- 6.1.3 存在的问题及解决方案40-41
- 6.1.4 变频器的接入41-42
- 6.2 系统人机界面的设计42-50
- 6.2.1 系统人机界面42-47
- 6.2.2 通信口发送数据47-48
- 6.2.3 PLC程序设计48-50
- 6.3 抗干扰措施50-51
- 6.4 总结与展望51-53
- 致谢53-54
- 参考文献54-56
- 在读期间的研究成果56
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