一种非标准组态的ＰＬＣ远程控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种非标准组态的ＰＬＣ远程控制系统，它包括：上位机ＰＣ利用通信协议将上位机ＰＣ作为一个网络节点进行虚拟组态，使其成为一个虚拟现场设备的节点，然后通过网卡连接至以太网中；网卡分别与上位机ＰＣ和以太网交换机相连接；以太网交换机实现上位机ＰＣ和ＰＬＣ控制器之间的通信；ＰＬＣ控制器与以太网交换机相连接；将ＰＬＣ控制器进行硬件组态后通过以太网交换机连接至以太网中。本实用新型专利技术的上位机ＰＣ在不依赖ＷｉｎＣＣ等专用组态软件及专用网卡／总线的情况下，使用ＶＣ＋＋和Ｓｉｅｍｅｎｓ？Ｓｉｍａｔｉｃ．ＮＥＴ，借助普通网卡，实现了ＰＣ机与多台西门子ＰＬＣ的信息交互及远程控制，可靠性高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种PLC远程控制系统，具体地说是涉及一种非标准组态下的 PLC远程控制系统。
技术介绍
在工业控制领域，为实现西门子工业控制器远程控制，上位机通常采用专用网卡/ 总线(PROFIBUS)并结合WinCC等专用组态软件进行工作。作为一种通用远程控制系统，其 实时性好，功能齐全，控制界面醒目。但系统过于复杂，可靠性及通用性均较差，同时对保障 性要求较高。同时由于西门子S7通信协议开放度不高，如何使用其基础通信函数完成远程 通讯及上位机组态以及同时控制若干台PLC协同工作是设计的难点。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种不依赖西门子公司WinCC等专用组态软件及专用 网卡/总线PROFIBUS的非标准组态PLC远程控制系统。 为实现上述目的，本技术采用以下技术方案 本技术包括 上位机PC，利用通信协议将所述的上位机PC作为一个网络节点进行虚拟组态，使 其成为一个虚拟现场设备的节点，然后通过网卡连接至以太网中； 网卡，其分别与上位机PC和以太网交换机相连接； 以太网交换机，其分别与网卡和PLC控制器相连接，所述的以太网交换机实现上 位机PC和PLC控制器之间的通信； 至少一个PLC控制器，其与以太网交换机相连接；将所述的PLC控制器进行硬件组态后通过以太网交换机连接至以太网中。 上述的PLC控制器为2 IO个。 采用上述技术方案的本技术，上位机PC在不依赖WinCC等专用组态软件及专 用网卡/总线PROFIBUS的情况下，使用VC++和Siemens Simatic. NET,借助普通网卡，利用 S7协议的接口函数，实现了普通网卡的PC机与多台西门子PLC的信息交互及远程控制，系 统简单，上位机资源占用少，可靠性高。另外，此技术还可实现一台上位机同时控制若 干台PLC控制器协同工作。附图说明图1为本技术的整体原理框图； 图2为本技术中上位机PC端的程序流程图； 图3为本技术中PLC控制器端的程序流程图。具体实施方式如图1所示，本技术包括上位机PC、网卡、以太网交换机和PLC控制器。其中， 网卡可以为上位机PC上附带的普通网卡，它分别与上位机PC和以太网交换机相连接，以太 网交换机与PLC控制器相连接，从而实现上位机PC和PLC控制器之间的通信。需要说明的 是，PLC控制器的数量可根据需要而进行设定，可以为2个、3个、5个、6个、8个、9个、10个中的任意一种。 具体地说，利用西门子Simatic.NET通信软件中的S7-API函数将上位机PC作 为一个网络节点进行虚拟组态，使其成为一个虚拟现场设备的节点(VFDVirtual Field Device)，然后通过网卡连接至以太网中。此外，将PLC控制器进行硬件组态后通过以太网 交换机连接至同一个以太网中。根据网络连接的具体形式，组成不同的网络模型，本网络构 架下组态项目包括SIMATIC PC Station, SIMATIC S7-300，Ethernet三个子项，然后依次对 三个子项进行组态。本技术采用Windows XP操作系统，选用VC++6. 0作为编程工具。 S7协议的外部接口包括头文件和库文件以及动态链接库三个部分。S7协议是异步通信协 议，该协议的全部底层通信设置均包含在S7MSC. LIB库中，通过调用Sapi_s7. h头文件中的 接口函数，可以实现同时与多个PLC、 PC进行数据交互，此时PLC及PC均为组态虚拟机形 式。由于在组态过程中选择了onejay通信方式，因此读写过程均由PC机端主动发起。函 数调用过程中，每一步调用均需要验证调用成功与否，如果调用失败将退出程序。具体的上 位机PC的工作流程如图2所示它首先获取设备名称，若成功则进一步获取虚拟现场设备 的名称。获取之后，登录到通讯处理器获取描述符S7」nit，并从通讯处理器中获得连接名 称，进而获取连接参考数据，最后向PLC发送通信连接初始化请求。该请求若发送成功，则 循环等待接收PLC控制器返回的应答信息，上位机PC收到该应答信息后，接着向PLC控制 器发送初始化结束信息，该初始化结束信息发送成功后，上位机PC就开始读/写操作。当 上位机PC进行写操作时，首先发送写触发信号，根据该写触发信号向PLC控制器发送写请 求信息，然后等待并接收PLC控制器的应答信息；收到该应答信息后，将数据写入到PLC缓 冲区中，从而完成一次写操作。当上位机PC进行读操作时，首先发送读触发信号，根据该读 触发信号向PLC控制器发送读请求信息，然后等待并接收PLC控制器的应答信息；收到该应 答信息后，将数据读入到PLC缓冲区中，从而完成一次读操作。需要说明的是，当每一步操 作不能成功完成时，均结束程序。 PC机与S7-300PLC之间的通信是通过西门子的工业以太网协议(ISO IndEthernet)实现的，使用西门子公司提供的SIMATIC. NET通信软件中的S7-API函数，通 过VC++编程实现PC机与PLC的数据通信，PC机作为服务器端，PLC作为客户端，客户端的 PC机主动读写服务器端PLC的数据存储区和读写区。硬件在组成图如图l所示。按照西门 子S7通信协议，将PC机也作为网络的一个节点需要进行虚拟组态，使其成为一个虚拟现场 设备节点(VFD Virtual FieldDevice)，然后连接到Ethernet网络中。 组态成功后，需要配置本地虚拟机。启动Siemens Station Configure,按照组态 过程中SIMATIC PC Station硬件的组态顺序，在相应的虚拟插槽中插入组件。本框架中 需要在1号槽中插入Application组件，4号槽中插入IE General组件，两者状态栏显示 正常，Run/Stop栏显示正在运行，在Application连接栏显示连接存在，表示虚拟机正常运 行，网络连接正常。图2为具体实现程序流程。 PLC控制端在数据区DB内开辟状态字段和指令字段，程序设计过程中根据指令字 节的内容分解任务指令控制转运装置运行，同时将设备状态写入状态字段供上位机读取。 具体程序流程如图3 :首先读取指令字段的内容，然后判断该指令字段是否存在指令；若存 在则分解任务指令，控制设备按照任务顺序开始工作；在任务执行过程中，将设备的即时状 态写入状态字段；在任务执行完后，指令字段复位。权利要求一种非标准组态的PLC远程控制系统，其特征在于，它包括上位机PC，利用通信协议将所述的上位机PC作为一个网络节点进行虚拟组态，使其成为一个虚拟现场设备的节点，然后通过网卡连接至以太网中；网卡，其分别与上位机PC和以太网交换机相连接；以太网交换机，其分别与网卡和PLC控制器相连接，所述的以太网交换机实现上位机PC和PLC控制器之间的通信；至少一个PLC控制器，其与以太网交换机相连接；将所述的PLC控制器进行硬件组态后通过以太网交换机连接至以太网中。2. 根据权利要求1所述的非标准组态的PLC远程控制系统，其特征在于所述的PLC控 制器为2 IO个。专利摘要本技术公开了一种非标准组态的PLC远程控制系统，它包括上位机PC利用通信协议将上位机PC作为一个网络节点进行虚拟组态，使其成为一个虚拟现场设备的节点，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非标准组态的ＰＬＣ远程控制系统，其特征在于，它包括：上位机ＰＣ，利用通信协议将所述的上位机ＰＣ作为一个网络节点进行虚拟组态，使其成为一个虚拟现场设备的节点，然后通过网卡连接至以太网中；网卡，其分别与上位机ＰＣ和以太网交换机相连接；以太网交换机，其分别与网卡和ＰＬＣ控制器相连接，所述的以太网交换机实现上位机ＰＣ和ＰＬＣ控制器之间的通信；至少一个ＰＬＣ控制器，其与以太网交换机相连接；将所述的ＰＬＣ控制器进行硬件组态后通过以太网交换机连接至以太网中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：连斌，袁泉，李文，肖战军，唐长平，陈顺平，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一三研究所，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]