PLC与上位机的通信

谭丽

摘 要：电子计算机技术的快速发展下不断有新的科技产物出现，电子计算机技术在各个领域中的应用越来越广泛，其中就包括工業上所采用的可编程控制器，集齐编程与控制作用为一身，发挥着非常重要的作用。为此本文针对这一编程控制系统中最为关键的一部分内容，即PLC与上位机的通信进行简单的介绍，包括其基本原理以及实现通信的必要手段。因为PLC与上位机之间实现通信能够更加有效地对工业化生产进行控制，对其发展来说是具有不可替代的作用的，因此这一领域的相关研究人员还不断深入研究，在原有的基础之上不断地进行完善，使其能够充分发挥作用。

关键词：PLC 上位机 通信

中图分类号：N91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（b）-0020-02

PLC与上位机通信的实现与发展对于诸多领域来说都是具有非常深刻的意义的，会在很大程度上对其所存在的领域的发展起到促进作用，将电子计算机技术更好地应用到实际中。本文主要针对工业领域的发展进行详细的介绍，阐述PLC与上位机的基本内容以及通信原理，同时针对实现通信的一些具体内容进行了相关介绍。相信通过本文的介绍，能够使更多人对PLC与上位机通信这部分内容有更加详细的了解，这非常有利于其向前发展以及在各行各业中的应用。

1 PLC与上位机通信的基本内容及原理

1.1 PLC的简单介绍

PLC又称为可编程逻辑控制器，是近些年来计算机领域所研究出来的一种新型控制系统，在工业行业中发挥了非常重要的作用。PLC早在20年前就已经在一些先进国家被研究和应用了，但是在我国却是近些年来才被广泛使用，在使用过程中能够充分体现出其所具备的优点，可是也存在很多需要改进或是努力的地方，为此首先需要对PLC的基本内容有所了解，清楚到底什么是PLC，只有这样才能够更好地开展研究。PLC的基本结构与微型计算机大致相同，主要包括电源、中央处理器、存储器、输入设备以及输出设备等多个基本结构，其中不同的结构发挥着不同的作用，具备各自的功能，首先，电源的作用就不必过多介绍了，这是控制这一系统的开关的。接下来就是中央处理器，这可以说是PLC的核心组成部分，中央处理器由控制器、运算器和寄存器3个部分组成，各个组成部分之间由相应的接口及线路连接起来，使得中央处理器能够发挥其控制整个程序的作用。存储器依然是负责存储的，将PLC中所编写的各种程序储存起来，它有一个特点，那就是除了生产者之外，用户是不能够对存储器中的内容进行访问的，这在很大程度上提高了其安全性能，避免被随意修改。除了以上所介绍的内容之外，PLC的其他组成部分也是具有其特定的存在价值的，但是它们总体构成了PLC这一控制系统，使其成为一个不可分割的整体，从而具有更大的价值。

1.2 上位机的简单介绍

PLC与上位机的通信自然需要介绍什么是上位机，在以上内容中已经对PLC进行了较为详细的介绍，接下来将针对上位机的基本内容进行介绍。大致来说，上位机就是用于工业控制中的一台计算机，主要作用是监控与控制各个设备的运行状况，当出现问题时，在显示屏上能够体现出来，便于及时发现问题并且给出相应的解决办法，起到控制管理与决策的作用。上位机主要是由人来进行控制，发出特定的指令，与其相对应的是下位机，当下位机收到上位机所发出的指令以后，会根据其要求完成特定的内容，执行操作，在此过程中上位机还能够起到监督管理的作用，因为其显示屏上会有各种数据指标，对下位机的执行状况进行实时监控，一旦出现问题就会在显示屏上有所反馈，之后上位机会对指令进行修改，将其重新发送给下位机。

1.3 PLC与上位机通信的原理

PLC与上位机之间实现通信的原理相对来说还是较为复杂的，需要经过一系列的程序操作才能够完成通信，同时对于其中所涉及到的各个部分要求也是比较高的，因此要想达到要求，还需要电子计算机技术处于领先地位，并且不断发展及完善。首先要清楚二者之间的关系，上位机是负责编写以及发布程序和操作指令的，然而其程序的编写必须要按照与之实现通信关系的PLC的指令来进行编写，所以可以说PLC在一定程度上对上位机起到指挥及操控的作用。上位机将操控指令传达给PLC，之后PLC会对这一指令的正确性做出判断，然后会将判断结果反送给上位机，实现二者之间的通信，通过双方共同判断而执行最为准确的操作指令，从而加强控制系统的实际工作效果。但是PLC与上位机之间实现通信还有一个必须遵循的条件，那就是有一致的通信协议和通信格式，并且做到按照通信协议的要求进行编程。以上所介绍的就是PLC与上位机通信的基本原理，希望能够为相关研究工作的开展提供一些有价值的参考意见。

2 PLC与上位机通信的具体过程

2.1 上位机控制程序的编写过程

PLC与上位机实现通信既是整体进行结合的过程，同时各自也需做出相应的改变，经历一系列的操作过程，从而实现与双方的通信，接下来的内容中主要是从PLC与上位机通信的整体观念出发，分两部分介绍其各自在实现通信过程中的具体操作步骤。首先介绍的是上位机的编写过程，上位机的英文缩写是PC，主要作用是控制程序编程，其编写过程大致分为以下几个具体部分，最开始需要对程序进行初始化操作，这是基础步骤，编写对话框，在对话框中插入控制软件并且设置各种控制参数。赋予所有参数最初的默认值，之后便能对所接收到的数据进行处理，将数据存储到存储器之后读出并发送给相应的控制单元，实现对下位机的控制。同时，需要注意的是，这个系统也是处于不断完善的过程当中，一旦出现程序上的改变，其数据的默认值也是要相应改变的，所以需要做的就是在做出调整之后及时保存，以避免影响后续的操作。上位机最为重要的就是显示屏，这是掌控整个控制系统工作情况的重要装置，所以也需重视这些硬件的维护，而不单单是重视软件的使用。

2.2 PLC实现与上位机通信的具体步骤

在PLC与上位机通信研究的过程当中当然不能忽视PLC的具体运行步骤，对其进行充分了解才能为研究工作的开展提供有价值的参考意见。PLC的运行步骤主要分为3个内容，依次是输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段，将对其分别进行详细的介绍，首先是输入采样，输入由上位机所传达下来的数据，进行数据保存及处理，对采样进行分析，然后是用户程序执行。根据上位机编写的程序以及二者通信过程中所遵循的通信协议和通信格式所执行程序要求。最后是输出刷新，在输出的过程中可能会因为多种因素而使输出数据与输入数据之间出现一定的差异，所以还需根据准确性对输出数据进行刷新。但是无论如何，进行通信时所使用的通信接口应是最合适的，这才能保障通信顺利完成。

3 结语

本文以上内容中针对PLC与上位机通信相关的内容进行了较为详细的介绍，其中针对PLC及上位机分别进行介绍，包括其各自的基本内容，概念以及功能等多个方面，在对这两部分均充分掌握的基础上开展二者之间的通信研究，其中主要是基本原理以及此过程中一些比较重要的内容。因为这对于很多行业的发展都具有一定的帮助，尤其是工业领域来说，更是离不开电子计算机技术，尤其是PLC与上位机通信所起到的操控与执行功能，会涉及到诸多企业的经济效益及技术发展，由此可见其研究的重要意义，希望通过本文的介绍，能够为相关人员开展此方面的工作提供切实有效的价值。

参考文献

[1] 余中正，武玉，夏永胜，等.基于自由口模式的S7-200PLC与上位机的通信[J].微型机与应用，2011，30（13）：42-44.

[2] 张波.西门子S7-200系列PLC与上位机通信的实现[J].煤矿机电，2012（2）：68-70.