随着计算机技术的飞速发展，工控机已越来越多地应用于自动化控制系统。作为上位机实时地进行集中监控，完成可视化人机操作界面、图形显示、数据库、通讯及联网等等。而下位机PLC则循环地读入设备信号，并进行逻辑判断操作、输出控制信号、控制设备运行。而在众多的小型集散控制系统中，若使用专业工控组态软件，如INTOUCH、FIX等，制作上位机的监控界面，而以专用的PLC通信接口模块作为联系上位机和PLC的桥梁，则成本较高，投资较大。因此在小型自动控制系统中，用较少的成本实现PLC和PC机之间的通信问题是非常重要的。本系统上位机采用目前国内最为流行的面向对象的程序开发软件Visual C++来编写其监控界面程序，数据库及其通讯程序，用自由口通讯实现了上下位机的通讯，从而无须另外购买一些流行的过程控制网络和现成的组态软件，减少了在通讯上的投资。系统中的PLC为德国西门子的小型PLC S7200 CPU226，上位机采用台湾研华工控机。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
1 系统的通讯原理WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
西门子S7-226型PLC是一种模块化结构的小型PLC，具有较高的性能价格比，它带有两个RS485通讯口，而上位机的串行口是RS232，所以本系统采用西门子公司专用的PC／PPI编程电缆作为上下位机的连接电缆，它实现了RS485和RS232的转换，并具有隔离抗干扰的功能。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
1.1 S7-200的通信原理WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
S7-226 CPU支持多种通讯协议：第一种是PPI（Point-to-point）方式，PPI通讯协议是SIEMENS公司专为S7-200系列PLC开发的一个通信协议，它是一个主／从协议，一般情况下，网络上的所有S7-200CPU都为从站。采用PPI协议无须编写任何程序便能实现相互通信，但因为PPI 的通信协议不公开，所以这种模式主要用于PLC与其编程器或西门子公司其他人机接口产品之间的通信。第二种是MPI方式，MPI可以是主／主协议，也可以是主／从协议，这要取决于设备的类型。第三种是PROFIBUS方式，在S7系列的CPU中，CPU222、CPU224、CPU226都可以通过增加 EM277 PROFIBUS-DP扩展模块的方法支持DP网络协议，本协议用于分布式I／O设备（远程I／O）的高速通信。第四种方式为自由口通信，它通过用户程序可以控制S7-200CPU通信口的操作模式，可以实现用户定义的通信协议（例如ASCII协议）去连接多种智能设备。自由口通信方式是S7- 200PLC的一个很有特色的功能，它使S7-200PLC可以与任何通信协议公开的其他设备、控制器进行通信。自由口模式只能在PLC运行方式下通讯，在PLC停止方式下启用正常的PPI模式，本系统采用PLC的自由口方式实现上下位机的通信。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
1.2 通信协议的制定WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
通信协议是指通信双方的一种约定，约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
本通信系统约定串行通信的波特率为9600b／s，每字节为8位，不采用奇偶校验位，采用异或校验法进行检验，指令采用ASCII码进行传送，计算机每次发送一个38字节长的指令来实现一次读／写操作，命令帧（上位机）格式为：WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
字节0为起始字符，标志为指令的开始，本例设定为ASCII码的“G”，字节1为指令类型，05H代表读操作，06H代表写操作，字节2～3为目标PLC 站地址，字节4～19为目标寄存器地址，在PLC内部可以用4个字节来表示一个寄存器的地址（但不能表示一个位地址）。前两个字节表示寄存器类型，后两个字节表示寄存器号，0000（H）为I寄存器区、0100（H）为Q寄存器区、0200（H）为M寄存器区、0800（H）为V寄存器区（本系统中主要是对M寄存器区写入控制字，从V寄存器区中读取数据，同时因为系统工作时为四个工件同时检测，上位机读取PLC数据时为同时读取四个压力值，故在此使用了 16个字节）。字节20～21为读写字节数，字节22～35是要写入的数据，字节36～37为发送BCC校验码，字节38为结束字符，本例中为ASCII 码的“g”，其中字节2～37均为十六进制ASCII码格式。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网