基于虚拟仪器的PLC监控系统设计
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1．3 自由口模式的注意事项
自由口模式通信要注意以下问题：
(1)CPU通信口工作在自由口模式时，通信口就不支持其它通信协议。CPU停止时，自由口不能工作，编程软件就可以与CPU通信。
(2)此通信模式下，发送和接收指令是程序的核心指令，用户程序不能直接控制通讯芯片而必须通过操作系统。
(3)用户程序中应考虑电缆的切换时间。CPU接收到RS-232设备的请求到它发送响应的延迟时间必须大于等于电缆的切换时间，可用定时中断实现切换延时。
(4)在自由口模式下，通信双方的通信参数是由用户自行设定的，通信双方的波特率一定要设置相同。另外，在PLC网络中主站个数越少，通信速度越快：波特率越大，通信速度也越快，但抗干扰能力降低。因此对于本系统这种单主站的网络，要注意波特率不宜设置得过大。
2 虚拟仪器程序设计
LabVIEW是美国国家仪器公司开发的虚拟仪器开发平台软件，功能强大、灵活，广泛应用于自动测量系统以及工业过程自动化等各个领域。
在LabVIEW编程语言中串口通信采用虚拟仪器体系结构VISA (Virtual Instrument Software Architecture)标准编程。VISA是仪器驱动的一个工业标准，其内部是一个面向对象的结构，这一结构使得VISA和在它之前的I／O控制软件相比，在接口无关性、可扩展性方面都有很大提高。VISA标准的推出，统一了仪器工业的软件接口标准，使得仪器驱动程序兼容性强并且可适应未来软硬件的发展需要。
2．1 LabVIEW中的串口通信函数
(1)VISA配置串口。该函数主要用于串口的初始化。主要参数如图2所示。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/156975.htm
其中“VISA资源名称”指定要打开的资源。该控件也可指定会话句柄和类。“波特率”是传输速率，默认值为9600。“数据比特”是输入数据的位数，默认值为8。“奇偶”指定要传输或接收的每一帧所使用的奇偶校验。“停止位”指定用于表示帧结束的停止位的数量。“流控制”设置传输机制使用的控制类型。“VISA资源名称输出”是由VISA函数返回的VISA资源名称的副本。
(2)VISA读取函数。该函数为串口读取子程序，从串行设备读取数据，为后续的数据处理提供条件。主要参数如图3。
其中“字节总数”是要读取的字节数量。“读取缓冲区”包含从设备读取的数据。“返回数”包含实际读取的字节数。
(3)VISA写入函数。该函数为串口写子程序，用于对串口设备进行写操作。主要参数如图4所示。
其中“写入缓冲区”包含要写入设备的数据。“返回数”包含实际写入的字节数。
此外，LabVIEW中与串口通信有关的还有VISA关闭函数与VISA串口字节数函数，分别用于关闭串行设备的任务或事件和计算进入串口缓存区中的数据字节数。
2．2 LabVIEW与PLC串口通信实现
按照通信协议使用专用的九芯插头和PC／PPI电缆，将PC机的COM1口与S7-200的自由通信口直接连接。由于电缆上带有RS-232／RS485电平转换器，连接十分方便。LabVIEW进行串口通信的基本步骤为：
(1)初始化端口。利用VISA配置串口函数设定进行串口通信的端口号、波特率、停止位、校验、数据位。
(2)读写端口。利用VISA读串口函数和VISA写串口函数从串口中读入或输出数据。由于LabVIEW的串行通信子程序只允许对字符串的读写，因此在数据处理时，必须进行字符串与数字之间的正确转换。
(3)关闭端口。当对串口操作完成后，需要关闭串口，以释放硬件资源。
3 串口通信实现
按照上述过程，设计了监控系统程序，程序框图与前面板分别如图5、图6所示。
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