可编程控制器（PLC）具有使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等优点，因而在工业控制领域中得到了广泛应用。但是大多数中小型PLC的显示功能较差，人机交互操作不便。在实际的控制系统中，通常将PLC与个人计算机（PC）结合起来，使PLC和PC优势互补，极大地提高了控制系统的性价比。实现PC-PLC控制系统的关键是实现两者之间可靠的数据通信。
本文以课题组开发设计的基于PC-PLC的大型金相试样切割机控制系统为背景，在windows环境下，利用VisualBasic6.0中的MSComm控件设计了计算机与OMRONCPM2AH型PLC的串行通信程序，从而实现了PC与PLC的可靠通信，能够对大型金相试样切割机进行实时设备监控与信息管理。
1大型金相试样切割机控制方案针对国内金相试样切割设备切割范围比较小（切割直径该系统对三相异步电动机进行变频调速，使切割片的转速从0-3400r/min无级可调，可以根据试样的材质设定切割片的转速。一台步进电机通过蜗轮蜗杆传动使摆臂摆动，以实现切割片的Z向进给（即垂直进给）。另两台步进电机分别通过丝杠和螺母副驱使工作台可以X向（即左右方向）、Y向（即前后方向）运动。系统具备恒速切割、进三退一切割、逐层切割和连续切割等四种切割模式。
在该系统中，PLC作为下位机，利用传感器采集监控电机、变频器等相关对象的信息，经过对输入信息的处理，综合采集秦红星：硕士研宄生基金项目：河北省教育厅基金项目（2003232）技术创新从上位计算机发送命令时，程序中编写的命令数据的格式如所示。
地实现异步串行通信。它的属性众多，对其中常用的几个主要属性说明如下：CommPort：设置并返回通信连接端口代号；Settings：设置初始化参数，以字符串的形式设置或返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位等4个参数；PortOpen：设置并返回通信连接端口的状态，也可以打开和关闭端口；InputMode：设置并返回Input属性取回的数据类型，即确定以二进制方式接收数据还是以文本方式接收数据；CommEvent：在通信错误或事件发生时都会产生OnComm事件，CommEvent属性存有该错误或事件的数值码。
MSComm控件提供了两种处理通信的方式：一种是事件驱动，它是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法；另一种是查询方式，在程序的每个关键功能之后，可以通过读取CommEvent属性的值查询通信事件和错误，并做出相应的处理。
4串行通信协议PLC通过对数据存贮器DM区某此单元的设置实现串行通信接口的初始化，选择上位机链接通信方式。选择通信协议为：9600波特，7个数据位，2个停止位，偶校验。选PC的串行口COM2作为与PLC的通信端口。
PC与PLC之间通信方式采用主从应答方式，PC始终具有传送优先权，根据需要向PLC发出读写命令；PLC处于被动状态响应上位PC机的命令。PC和PLC先初始化，设置其通信格式（主要包括波特率、奇偶校验、数据位、停止位通信格式必须一致。
命令帧格式其中：为帧开始标志符；正2、正1为PLC的节点，两位十进制数，用来指定与上位机通信的PLC，对应上位机，PLC可在DM中设置自己的通信节点码；ID2、ID1为两字节命令码；CT为正文内容，用以设置具体的命令参数；：F2、F1为两字节的帧校验码FCS，它是从开始符“到正文结束的所有字符的ASC码按位异或的结果；和*/*两字符表示命令结束。
命令帧成功传送后，PLC立即向PC传送一个响应帧，格式如所示。
响应帧格式其中：为帧开始标志符；TP2、IP1为与主机通信的PLC节点；ID2、D1为两字节命令码；E2、E1为命令结束状态码，00表示正常结束，01表示RUN模态下无法完成；CT为正文内容，仅在收到读数据命令时产生；P2、P1为两字节的帧校验码FCS，它是从开始符“到正文结束的所有字符的ASC码按位异或的结果；和/*两字符表示命令结束。
5PC-PLC串行通信程序设计在PC与PLC通信过程中，采用PC优先权，向PLC发送命令启动通信，PLC自动返回响应的通信方式。读数据时，PC通过串行口向PLC发出读数据命令，PLC响应并将数据准备好，这时PC再次读串行口就可读到需要的数据。写数据时，PC通过串行口向PLC发出写命令及数据，PLC接收。数据传送流程如所示。
数据通信流程图以下给出部分通信程序：选择COM2 7，2*设置通信格式，9600波特，偶校验，7位数据，2个停止位打开端口EndSub接收数据程序由缓冲区读取的数据用Variant变量接受事件引发后，将数据存入相应的数组，并且调用工作状态显示子程序CaseComEvReceiveinarr=MSComm1.InputEndSelectEndSub 6结束语信，从而实现了大型金相试样切割机远距离实时监控与数据管理。实际运行证明切割机的PC-PLC控制系统稳定可靠、操控简单，且具有灵活、实时性强、性能价格比高等优点，不仅使切割工件直径达到150mm，（下转第20页）技术创新实际使用串口读泪函数时，为了确保读写数据的正确，一般在连续的两次读串口时，应该有一段延时，此时间的长短与所发送的数据置有关，本文中的延时设置为3.3.2控制界面设计在上位控制界面中根据实际的要求，滞要能够在上位机控制界面分别实现电容值的显示、电机正/反转速度的设置、转动命令的发送、各种错误信息的提示等，用UbVIEW实现的上位机控制界面如所示。
4系统测试结果作为位置伺服控制系统，系统的优劣可以从三个方面来考察即：较高的定位精度、无超调的定位过程、较快的动态响应，对于本系统而言，在多次的测试过程中未见有超调的定位过程，因而主要检验控制费度和系统响应时间。
经多次运行测试，系统在这两方面的特性如下：本文中设置电机转动的*小角度为0.72度，而电机转动一圈电容值改变3.2pf，因此电容值的控制精度可以达到0.0064，完全满足要求。
在上位机读写串口过程中需多次读写串口以发送转速，脉冲数、转动命令等，每次读写串口时为保证通信的正常进行都有80ms的延时，同时还要考虑到PLCCPU自检、执行程序的延时，因此执行一次电机转动操作大约需要300ms，整个系统应用EASTICRH真空调谐电容远程控制取得了较好的效果。
本文作者创新点：本文首次展示了应用UbVIEW实现西门子系列PLC自由口通信协议的方法，详细阐述了协议实现的细节，对串口通信应用程序的开发也具有一定的借鉴意义。
