汽车天窗测试系统中PLC与上位机以太网通讯系统的开发.pdf

2 0 1 3年 8月 第4 1 卷 第 1 6期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAUL I ES Au g ． 2 01 3 Vo 1 ． 4l No ．1 6 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 3 ． 1 6 ． 0 4 0 汽车天窗测试系统中 P L C与上位机以太网通讯系统的开发 史素敏 ，刘建新，金鹏，吴勤斌 西华大学机械工程与 自 动化学院，四川成都 6 1 0 0 3 9 摘要在某型汽车天窗测试系统中，为实现 P L C与上位机大批量数据及较远距离实时通讯，构建了基于虚拟仪器 L a b ． V I E W 的P L C以太网实时通讯系统利用 L a b V I E W 内部集成的 T C P ／ I P协议和西门子通讯模块 C P 3 4 3 1实现上位机和 s 7 3 0 0 P L C的以太网通讯，解决了 P L C与P C机通讯距离短、实时性差的问题。P C机通过以太网通讯获取 P L C采集到的传感 器和执行机构的状态信息，P c机强大的数据处理和图形显示能力弥补了P L C在数据显示及处理方面的不足，实现了良好 的人机控制界面。 关键词 天窗测试系统；以太网通讯；T C WI P协议；L a b V I E W；P L C 中图分类号T P 2 7 3 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 3 1 61 3 2 4 De v e l o p me n t o f Et h e r n e t Co mmu n i c a t i o n S y s t e m b e t we e n P LC a n d P C f o r Au t o mo b i l e Su nr o of Te s ting Co n t r o l S y s t e m S HI S u mi n ，L I U J i a n x i n，J I N P e n g ，WU Q i n b i n S c h o o l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g a n d A u t o m a t i o n ， X i h u a U n i v e r s i t y ， C h e n g d u S i c h u a n 6 1 0 0 3 9 ，C h i n a Ab s t r a c t I n o r d e r t o r e a l i z e l o n g d i s t a n c e a n d b a t c h d a t a r e a l t i me c o mmu n i c a t i o n b e t w e e n P L C an d P C，v i r t u a l i n s t r u me n t L a b VI EW b a s e d E t h e me t r e al t i me c o mmu n i c a t i o n s y s t e m Wa S b u i l t f o r a k i n d o f a u t o mo b i l e s u n r o o f t e s t i n g s y s t e m．U s i n g T CP ／ I P p r o t o c o l i n t e g r a t e d i n L a b VI E W and t h e S i e me n s c o mmu n i c a t i o n mo d u l e C P 3 4 3 - 1 ，E t h e r n e t c o mmu n i c a t i o n b e t w e e n t h e h o s t c o mp u t e r a n d s 7 3 0 0 P L C w a s r e ali z e d ．S o the l i mi t i n P L C and P C c o mmu n i c a t i o n w a s b r o k e n t h r o u g h．w h o s e d i s t a n c e w a s s h o rt a n d r e a l t i me wa s p o o r ．T h e s t a t u s i n f o r ma t i o n o f s e n s o r s and a c t u a t o r s a c q u i r e d b y P L C wa s g o t t e n b y P C t h r o u g h t h e E t h e r n e t c o mmu n i c a t i o n ．T h e p o w e r f u l d a t a p r o c e s s i n g an d gra p h d i s p l a y c a p a b i l i t y o f P C ma d e u p f o r t h e d e f e c t o f P L C i n d a t a p r o c e s s i n g and d i s p l a y ，S O a g o o d man ma c h i n e c o n t r o l s y s t e m Was a c h i e v e d ． Ke y wo r d s S u n r o o f t e s t i n g s y s t e m ； E t h e me t c o mmu n i c a t i o n ； T C P ／ I P p rot o c o l ； L a b VI EW ； P L C 在工业 自动控制 系统 中，可编程逻 辑控制器 P L C 因具有工作可靠性高、抗干扰能力强、使用 维护方便等优点而得到广泛应用，已成为现代工业 自 动化 的三大支柱之一 。 L a b V I E W是美国国家仪器公 司 N a t i o n a l I n s t r u - m e n t C o r p o r a t i o n 推出的一款虚拟仪器仪表开发平 台，是当前虚拟仪器领域最具代表性的图形化编程软 件 ，广泛应用于工业 自动化、测试测控、过程控制等 领域。L a b V I E W采用基于 G语言的面向对象开发环 境 ，具有强大的硬件驱动能力、图形编程能力和图形 显示能力，有助于提高编程效率 ，降低开发成本。 P L C与上位机的通讯一般采用 R S 2 3 2 ／ R S 4 8 5串 口通信，这种通讯方式很难满足数据量较大、通讯距 离远 、实时性要求高的控制系统的要求。以太网是当 前应用最为广泛的计算机网络技术 ，可以达到很高的 通讯速率，有着广泛的技术支持，已成为网络通讯事 实上的标准。以太网结合 P L C ，可以构筑全分散 、全 开放的工业控制系统⋯。将装有 L a b V I E W 的上位机 和 P L C结合起来 ，利用 L a b V I E W 和西门子以太网通 讯模块 C P 3 4 3 ． 1 实现 P c机与 P L C的以太网通信是一 种更为高效的方法，可以实现良好的人机界面和可靠 的控制系统。 1 天窗测试 系统 HMI 功能分析 人机界 面 H M I H u m a n M a c h i n e I n t e r f a c e 是 系 统和用户之间进行交互和信息交换的媒介 ，实现信息 内部形式和人们可接受形式的转换。该天窗测试系统 H MI 主要 由如图 1 所示五大功能组成 1 用户登录界面。可 以保护整个系统的各种 配置参数、硬件设施等，同时也可以保护程序本身 ， 避免非专业操作人员的误操作影响系统的使用。 2 天窗零部件安装数据存储显示模块。实现 测试系统中各个站位数据的实时显示、查询和文档化 管理。 3 状态监控模块 。 主要包括 网络通信状态和 收稿 日期 2 0 1 2 0 7 0 5 作者简介史素敏 1 9 8 7 一 ，女，硕士研究生，主要从事计算机控制技术及机械运动分析等方面的研究。E m a i l s h i ． s u mi n 5 2 1 1 6 3 ． c o m。