PLC控制系统硬件设计

基于HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC的激光测距系统的功能结构图如图1所示。系统通过PLC的自由口通信，接收多台激光测距传感器发送过来的数据，根据传感器提供的数据格式解析数据包，计算出测量的距离。系统的功能还包括显示测量距离、在非正常情况下报警、与上位机进行数据交换等。

PLC的CPU模块选用HOLLiAS-LEC G3系列的LM3108模块，其性能价格比很高，广泛应用于工业控制的各个领域。LM3108模块的标准配置包括两个串行通信接口PORT0和PORT1，其中PORT0为RS485接口，PORT1为RS232接口。采用RS232接口建立PLC与上位机的通信，实现PLC程序的下装和监控。采用RS485接口建立PLC与现场仪表的通信。图1 激光测距系统的功能结构图3. PLC控制系统软件设计

PLC采用自由口通信方式接收激光测距传感器的数据，用[%]MB400~[%]MB411的12个字节作为通信接收寄存器，存放自由口通信方式下所接收的数据。所谓自由口通信，是指用户可以通过设置通信模式来改变通信接口的参数，以适应不同的通信协议。在PLC程序中设定的激光测距传感器的通信参数如表1所示。PLC控制程序采用和利时公司的编程软件PowerPro完成，下面详细介绍数据解析程序。其它应用程序从略。

数据解析程序的变量定义

PROGRAM PLC[_]PRG
VAR
SetRS485: Set[_]COMM2[_]PRMT; (* RS485自由口通信参数设置 *)
SetRS485Q: BOOL; (* RS485自由口通信参数设置标志 *)
Receive: COMM2[_]RECEIVE; (* RS485自由口通信数据接收 *)
ReceiveQ: BOOL; (* RS485自由口通信数据接收标志 *)
ReceivedData: STRING; (* 存储ASCII码数据的字符串 *)
Position1: INT; (* 起始字符的位置 *)
Position2: INT; (* 结束字符的位置 *)
ReceivedData[_]STRING: STRING; (* ASCII码形式的数据 *)
ReceivedData[_]DWORD: DWORD; (* 十六进制形式的数据 *)
END[_]VAR3.2 数据解析程序的梯形图

数据解析程序分析
       

PLC从激光测距传感器接收到的数据是ASCII码形式，所以需要将ACSII码转换成PLC能够操作的十六进制数。

首先在存储ASCII码数据的字符串ReceivedData中找到数据的起始字符“+”，并将其位置存储在变量Position1中。然后再找到数据的结束字符“$R”，并将其位置存储在变量Position2中。将位置Position2与位置Position1之间的字符取出，存入变量ReceivedData[_]STRING中，此即为数据的ASCII码形式。最后将该ASCII码形式的数据ReceivedData[_]STRING转换位十六进制形式的数据ReceivedData[_]DWORD，即完成了数据的解析。
结论
       

采用和利时HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC作为激光测距系统的控制核心，可以方便地与激光测距传感器进行通信。实践证明，该方案结构简单，运行过程稳定可靠，实现了激光测距系统的数据采集与处理。