基于PC+PLC的计算机监控系统的设计

摘 要：本文介绍了基于PC+PLC的计算机监控系统的系统结构、通信协议及通信格式，并阐述了通信及监控程序的具体实现。

关键词：PC；PLC；计算机监控；串行通信；盾构机电气

中图分类号：U665.2 文献标识码：A

1 前言

基于PC+PLC的计算机监控系统由于可以充分利用PLC现场控制的稳定性和上位PC机的过程运算与数据存储能力，形成一个优势互补的计算机监控系统，且方便组网和分布式控制，在工业控制中的应用越来越广阔。同时也是我司在国防科工委立项的“盾构机关键技术研发及整机制造”项目研制内容之一。

2 监控系统结构

监控系统上位机采用PC，下位机选用三菱FX2N PLC。PC通过RS-232C/485转换接口FX-485PC-IF分别与若干台（最多16台）带有通讯适配器FX2NC-485ADP和连接子板FX2N-CNV-BD的PLC相连，组成1：N的分布式联网监控系统。PLC通过自身的输入输出点XY和扩展的模拟量模块实现对现场速度、温度、液位、流量和压力等数据的实时采集监控。监控系统结构如图1所示。

3 通信协议及通信格式

3.1 通讯格式

FX2N系列PLC提供的通信类型中有两种可供选择：一种是无协议通信（利用PLC的RS指令进行数据传输）；另一种是计算机链接（采用专用协议进行数据传输）。其中，无协议通信不能指定特定站号的PLC接收数据，不能对PLC发出运行停止指令，也不能对PLC的位元件直接进行操作等，而采用计算机链接进行数据传输通信则能实现这些功能，根据实际需要，本系统中PC与PLC的通信采用的是计算机链接通信方法，而PLC与所带的下位通信模块采用的是无协议通信方法。

通讯格式可用PLC中的特殊数据寄存器D8120来设置，格式见表1。

5 结束语

本文以“盾构机关键技术研发及整机制造”科研项目为背景，介绍了盾构机电气中基于PC+PLC的计算机监控系统的系统结构、通信协议及通信格式，并阐述了上位PC机通信监控程序、界面和下位PLC控制程序的具体实现。涉及到盾构机数据监控系统开发与研究、螺旋机及皮带输送机排土量压力传感器控制、基于现场总线技术的PLC控制、多协议计算机远程监控和全系统故障监控设计与研究等研制内容，同时对其它基于PC+PLC的类似系统也有较高的参考价值。