试论PLC与智能仪表的通讯设计与实现

郝智刚

摘 要：随着当前的科学技术水平的提高，对智能仪表通讯设计的要求也在提高，这就需要将PLC加以应用，从整体上提高通讯设计的智能化水平。基于此，本文主要就PLC技术和智能仪表通讯设计的内容进行展开研究，希望能通过此次理论研究分析，能为实际的通讯设计的质量控制提供相应参考依据。

关键词：智能仪表；PLC技术；通讯设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.140

0 引言

PLC是工业自动化的重要支柱型技术，在当前的网络技术的进一步发展下，对PLC技术的应用就更为广泛。智能仪表的通讯设计过程中，对PLC技术的应用需求比较大，结合实际的设计要求将PLC技术得以充分应用，就能提高设计的质量。

1 PLC下智能仪表通讯系统的优势和硬件连接设计

1.1 PLC下智能仪表通讯系统的优势

基于PLC技术的智能仪表通讯设计过程中，对PLC技术的应用作用发挥是比较关键的，这一系统的设计是数字通信系统，通过串行方式来把设备和主控制器进行连接，从而实现双向通信的目标。在PLC的技术应用下形成的智能仪表通讯系统的应用，系统的整体运行效率比较高，在通信协议宏的应用下能采取单指令实现循环同一协议，并实现多信息传递，这样就将编程的灵活性特征得到了有效突出，从而将系统的运行效率得到了有效提高[1]。再者，智能仪表通讯系统在PLC的技术应用下，系统稳定程度大大提高了，系统自身的故障诊断能力比较突出，在智能仪表出现故障的时候能和PLC终端以及上位机显示故障信号，这样就能有效将故障排除。

另外，在PLC技术的应用下智能仪表通讯系统的应用成本也大大降低，硬件层面是通过串行连接方式的应用，从而能将电缆使用量有效减少，软件是对系统实施的简化处理，将系统的整体设计以及实现等成本降低了[2]。这一系统的应用优势还体现在能有效避免通讯的失败，多种指令的时候通过对@PMCR指令的使用，就能有效避免各指令的冲突，从而保障了通信的安全性。在PLC技术应用下的智能仪表通讯系统，能够将现场设备的整体性能有效提高，对系统控制器以及现场元件性能能有效提高，从而将智能仪表的高质高效的作用充分发挥。

1.2 PLC和智能仪表硬件连接的设计

PLC技术和智能仪表通讯进行结合下，在PLC的技术应用下通讯端口的模式主要是点对点接口，自由口的通信是在半双工硬件上的方式，允许用户定义字符通讯的格式，所以能实现多种通讯协议[3]。PLC自由通讯指令和特殊寄存器所起到的作用是比较突出的，通讯指令主要有发送和接收的指令，而特殊寄存器的类型比较多。PLC自由口的通讯工作方式是多样化的，主要有对传输数据的分析，以及初始化写入控制字符，以及进入中断事件等等。进行PLC和智能仪表硬件的连接设计过程中，就要充分注重结合实际的需求进行设计，保障设计方案的科学性，只有如此才能有助于提高设计的质量。

对智能仪表硬件连接的设计过程中，可通过不同的方案进行设计，如设计方案中先通过PC/PPI编程电缆实施短距离传输，另一端接微欧仪端口无需调制解调器式适配器，这样就能保障接线的简单化也有着比较高可靠性。还有一种连接的设计方式就是远距离的传输，通过PC/PPI编程电缆的应用，PPI编程电缆的成品线长度通常是在五米以内的，超长电缆就要进行定做，而其质量就会因此而降低，从而影响通讯的整体质量[4]。还有一种方案主要是在第二种方案基础上进行优化的，通过一根五米PC/PPI编程电缆的应用进行连接，这一设计方案的应用成本相对比较低，所以现场条件使用就比较合适。

2 PLC下智能仪表通讯协议及程序的设计

2.1 PLC下智能仪表通讯协议设计

PLC基础上的智能仪表通讯协议的设计过程中是比较重要的，这是PLC和PC通讯收发命令的信息格式，其协议当中就有命令字以及站号和校检码等等，要结合编程的实际需求加以取舍[5]。对于微欧仪远程控制模式的设计中，其主要有两种命令类型，return以及set，前者主要是返回一串字符串，后者則是远程设置微欧仪参数。其主要的通讯模式下图1所示。在规定通讯区方面主要有三个发送区和两个接收区，发送区的发送字节数是不同的，如发送区1所发送的字节数是8，而发送区2所发送的字符数是18，发送区3所发送的字符数是20，接收区1接收字节数是11，接收区2接受的字节数是2。

2.2 PLC下智能仪表通讯程序的设计

对于PLC基础上的智能仪表通讯的设计过程中，通讯程序的设计是比较关键的内容，实际设计过程中，就要能从多方面加强设计的质量。智能仪表微欧仪的远程控制是命令响应式的控制，对外部智能设备发来命令进行响应。在程序的设计中要按照科学的流程，首先是将自由口通讯打开，然后进行初始化，把参数写入到控制字节以及规定结束字符。在发送信号有上跳沿的时候进行执行XMT，然后把处理的数据字符发送微欧仪，在执行接收定时中断的时候设置要大于电缆切换时间，最后完成接收[6]。PLC在和微欧仪的通讯程序是通过STL语句表编程实现的，保障数据传输稳定有效。PLC的应用中其可靠性比较高，编程也相对比较简单化，有着比较强的通用性，所以在自动监测控制中的应用就比较广泛。

3 结语

综上所述，PLC的智能仪表通讯的设计过程中，所涉及到的内容比较复杂，在对系统的设计当中运用到诸多的程序等，这些都需要按照实际的系统应用需求来进行设计，从而保障系统的设计质量。通过此次对智能仪表通讯的设计研究分析，希望能为实际智能仪表通讯系统的应用优化起到一定启示作用。

参考文献：

[1]毛亚黎，朱超.西门子S7-200PLC自由口串行通信应用[J].自动化技术与应用，2016（06）.

[2]胡海燕.基于LabVIEW的脉搏波信号分析系统设计[J].工业控制计算机，2017（11）.

[3]戴鹏，刘剑，符晓.基于TMS320F2812与LabVIEW的串口通信[J]. 计算机工程，2016（04）.

[4]汤占军，张斌.基于虚拟仪器的智能仪表的设计与实现[J].微计算机信息，2017（28）.

[5]李如甲，董林.基于RS-485的智能仪表与PLC串行通讯[J].仪表技术与传感器，2016（08）.

[6]程武山.低压电器智能测试技术研究[J].低压电器，2015（21）.