PLC 和 PC 实时通信方法的研究

在工业控制系统中，

PLC 作为一种稳定可靠的控制器已经得到了广泛的应用。但是由于中小

型

PLC 的人机接口功能不很完善，不能提供给用户一个友好的交互界面，因此妨碍了对现

场运行过程的跟踪与监控。
PLC 实际工作中，通常人们采用 4 种装置为 PLC 配置人机界面：编程终端、显示终端、工作
站及个人计算机。编程终端主要用于编程与调试，其监控功能相对较弱。显示终端的功能比
较单一，主要用作现场显示。工作站系统很受用户欢迎，它功能全面、使用简单，但由于要
配置高级组态软件，因而价格比较昂贵。个人计算机可配备多种高级语言，提供优良的软件
平台，开发各种应用系统，特别是动态画面显示等，与

PLC 相结合组成一套 PC-PLC 监控

管理系统，能够充分发挥它们各自的优点。但是在该系统中，关键的问题就是通信，用户对
此须做较多的开发工作。
    本文详细阐述了 PC 与 PLC 互连通信的一般方法，并以西门子公司的 S7-200 PLC 为对象，
以实际四层电梯模型监控系统为例，介绍了利用大家都熟悉的编程语言

Visual Basic  和

Step7，实现 PLC 与上位计算机实时通信的通信过程。
2  通信方式
    面对众多生产厂家的各种类型 PLC，它们各有优缺点，能够满足用户的各种需求，但在
形态、组成、功

    能、编程等方面各不相同，没有一个统一的标准，各厂家制订的通信协议也

千差万别。目前，人们主要采用以下三种方式实现

PLC 与 PC 的互联通信：

(1)  通过使用 PLC 开发商提供的系统协议和网络适配器，来实现 PLC 与 PC 机的互联通信。
但是由于其通信协议是不公开的，因此互联通信必须使用

PLC 开发商提供的上位机组态软

件，并采用支持相应协议的外设。可以说这种方式是

PLC 开发商为自己的产品量身定作的，

因此难以满足不同用户的需求。
(2)  使用目前通用的上位机组态软件，如组态王、InTouch、WinCC、力控等，来实现 PLC 与
PC 机的互连通信。组态软件以其功能强大、界面友好、开发简洁等优点目前在 PC 监控领域已
经得到了广泛的应用，但是一般价格比较昂贵。组态软件本身并不具备直接访问

PLC 寄存

器或其它智能仪表的能力

,必须借助 I/O 驱动程序来实现。也就是说，I/O 驱动程序是组态软

件与

PLC 或其它智能仪表等设备交互信息的桥梁，负责从设备采集实时数据并将操作命令

下达给设备，它的可靠性将直接影响组态软件的性能。但是在大多数情况下，

I/O 驱动程序

是与设备相关的，即针对某种

PLC 的驱动程序不能驱动其它种类的 PLC，因此组态软件的

灵活性也受到了一定的限制。
(3)  利用 PLC 厂商所提供的标准通信端口和由用户自定义的自由口通信方式来实现 PLC 与
PC 机的互连通信。这种方式由用户定义通信协议，不需要增加投资，灵活性好，特别适合
于小规模的控制系统。
通过上述分析不难得出，掌握如何利用

PLC 厂商提供的标准通信端口和自由口通信方式以

及大家所熟悉的编程语言来实现

PC 与 PLC 之间的实时通信是非常必要的。

3  S7-200 PLC 通信方式及原理
    S7-200 PLC 内部集成的 PPI 接口为用户提供了强大的通信功能，可在多种模式下工作：
PPI、Profibus-DP、自由口方式等。其中自由口通信方式最具有特色，通信协议可完全由梯形