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摘 要：随着社会经济及科学技术的不断进步，工业逐渐向自动化及无人化方向发展。PLC作为一种具备良好稳定性及可靠性的控制器，采取可编制程序的存储器，通过执行操作指令，可以有效控制各种类型的工业生产过程，随着机电一体化的发展，PLC在工业控制领域获得广泛应用。由于PLC具备极好的功能扩展性，同样在多用途门机中发挥着重要作用。为减少门机故障，提高生产效率，解决双电机不同步问题，在门机中应用PLC控制技术及变频器传动，确保PLC与上位机通讯保持正常，实现对串口的有效控制。
关键字：门机；PLC；上位机；通讯
一、在门机中应用PLC控制器与变频器
门机又被称之为门座起重机，属于一种有轨运行及电力驱动臂架类起重机。以门机用途为依据，可以将门机分为三类，包括装卸用门机、造船用门机及建筑安装门机，随着门机的不断发展，逐渐广泛应用于与港口作业条件类似的工地中。
PLC，即可编程控制器，PLC属于一种支持数字运算操作的电子系统，面向工业应用所开发设计的计算机。PLC具备输入及输出能力，驱动能力较強。PLC控制器的应用可以分为输入采样、执行用户程序及输出结果阶段。变频器的应用，将电流频率进行改变，从而改变电机转速，实现电压与频率的协调控制。在门机中应用PLC控制器及变频器，能够有效提高机械自动化水平，降低设备故障发生率，增加安全系数，降低能耗，最终获得良好的经济效益。
将PLC控制器及变频器应用于多用途门机中，采取最优控制系统方案，能够有效解决电机不同步的问题。其工作原理如下：对门机两电机编码器角位移脉冲信号进行采集，并由PLC控制器负责高速计算，保持PLC控制器与上位机通讯，将脉冲信号传输给上位机，由上位机进行信号的分析与处理工作，如角位移差不在允许范围内，上位机则会自动选择出最优控制算法，将指令传输给PLC控制器，由PLC控制器执行控制措施。
二、门机中PLC与上位机的通讯分析
（一）PLC控制器与上位机联结通讯
在本文中，选择三菱公司所生产A系列产品的AJ71UC24作为门机PLC控制器，这种PLC控制器具备支持多种通讯的功能，在通讯连接模式上，选择使用专用计算机连接模式，并使用RS232口以实现通讯。将PLC控制器通讯模块与上位机端口进行合理连接。
（二）PLC控制器与上位机通讯协议及其实现
PLC控制器通信模式一般分为两种，一种为对用户完全开发的自由端口模式，能够被用户自行规定设计的通信协议，应用于PLC运行下的通信模式；一种点对点通信协议，这种通信模式只能在PLC停止运行状态下进行通讯。在本文中，采取对用户完全开放的自有端口通信协议。
在AJ71UC24型号的PLC控制器与上位机通讯过程中，在传送优先权上，始终是由上位机占据优势，具备数据优先传送权。为确保能够对电机运行状态的实时监测，保证电机运行处于正常状态，将编码器输入的数据存入到一号电机角位移D350及二号电机角位移D351中。在此时，读入帧，可以发现上位机向PLC发送的ASCⅡ代码如下：
对ASCⅡ代码结果进行校检，校检结果如下：30H + 30H + 46H + 46H + 42H + 52H + 4lH +
44H + 30H + 33H + 35H + 30H + 30H + 32H = 32FH
提取后两位2FH作为和校验代码，和校验代码的ASCⅡ代码分别为325H与46H。如一号电机角位移数据为56ABH，二号电机角位移中数据为470FH，则PLC控制器将会向上位机发送如下数据：
PLC控制器将会向上位机发送数据校检，其结果如下：3OH + 3OH + 46H + 46H + 35H + 36H + 4OH +42H + 34H + 37H + 3OH + 46H + O3H = 2BDH
提取后两位BDH作为和校验代码，和校验代码的ASCⅡ代码分别为42H与44H。
当上位机接收到来自PLC控制器传送的数据后，将数据进行分析与处理，最后向PLC控制器发送确认帧：
综上，PLC控制器与上位机之间的一个完整通讯就此实现。
三、门机中PLC与上位机串口通讯的实现分析
串口在微机控制系统中扮演着十分重要的角色，其中上位机与下位机之间的通讯实现及命令信息与数据的传输，都需要通过串口来完成。然而在Windows环境中，用户是不能够进行串口中断控制的，只有利用API函数实现串口通信。但这种操作方式太过复杂，且在使用过程中存在着较多的问题。使用Visual C ++所提供的ActiveX控件MSComm能够有效实现门机中PLC与上位机串口通讯。
（一）插入通讯控件及设置串口属性
使用Visual C ++所提供的ActiveX控件MSComm能够有效实现门机中PLC与上位机串口通讯。如在系统中Control工具中没有串行通讯控件MSComm，可以通过菜单Project进行插入，并在对话框中建立通信控件；利用新创建通讯控件定义变量对串口属性就行设置。
（二）通讯方式的确定
控件MSComm的通讯方式分为查询方式与事件驱动方式两种，根据实际情况选择不同方式，本文中选择使用事件驱动方式。
（三）设计通讯流程
通讯流程示意图如下：
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关键字：门机；PLC；上位机；通讯
一、在门机中应用PLC控制器与变频器
门机又被称之为门座起重机，属于一种有轨运行及电力驱动臂架类起重机。以门机用途为依据，可以将门机分为三类，包括装卸用门机、造船用门机及建筑安装门机，随着门机的不断发展，逐渐广泛应用于与港口作业条件类似的工地中。
PLC，即可编程控制器，PLC属于一种支持数字运算操作的电子系统，面向工业应用所开发设计的计算机。PLC具备输入及输出能力，驱动能力较強。PLC控制器的应用可以分为输入采样、执行用户程序及输出结果阶段。变频器的应用，将电流频率进行改变，从而改变电机转速，实现电压与频率的协调控制。在门机中应用PLC控制器及变频器，能够有效提高机械自动化水平，降低设备故障发生率，增加安全系数，降低能耗，最终获得良好的经济效益。
将PLC控制器及变频器应用于多用途门机中，采取最优控制系统方案，能够有效解决电机不同步的问题。其工作原理如下：对门机两电机编码器角位移脉冲信号进行采集，并由PLC控制器负责高速计算，保持PLC控制器与上位机通讯，将脉冲信号传输给上位机，由上位机进行信号的分析与处理工作，如角位移差不在允许范围内，上位机则会自动选择出最优控制算法，将指令传输给PLC控制器，由PLC控制器执行控制措施。
二、门机中PLC与上位机的通讯分析
（一）PLC控制器与上位机联结通讯
在本文中，选择三菱公司所生产A系列产品的AJ71UC24作为门机PLC控制器，这种PLC控制器具备支持多种通讯的功能，在通讯连接模式上，选择使用专用计算机连接模式，并使用RS232口以实现通讯。将PLC控制器通讯模块与上位机端口进行合理连接。
（二）PLC控制器与上位机通讯协议及其实现
PLC控制器通信模式一般分为两种，一种为对用户完全开发的自由端口模式，能够被用户自行规定设计的通信协议，应用于PLC运行下的通信模式；一种点对点通信协议，这种通信模式只能在PLC停止运行状态下进行通讯。在本文中，采取对用户完全开放的自有端口通信协议。
在AJ71UC24型号的PLC控制器与上位机通讯过程中，在传送优先权上，始终是由上位机占据优势，具备数据优先传送权。为确保能够对电机运行状态的实时监测，保证电机运行处于正常状态，将编码器输入的数据存入到一号电机角位移D350及二号电机角位移D351中。在此时，读入帧，可以发现上位机向PLC发送的ASCⅡ代码如下：
对ASCⅡ代码结果进行校检，校检结果如下：30H + 30H + 46H + 46H + 42H + 52H + 4lH +
44H + 30H + 33H + 35H + 30H + 30H + 32H = 32FH
提取后两位2FH作为和校验代码，和校验代码的ASCⅡ代码分别为325H与46H。如一号电机角位移数据为56ABH，二号电机角位移中数据为470FH，则PLC控制器将会向上位机发送如下数据：
PLC控制器将会向上位机发送数据校检，其结果如下：3OH + 3OH + 46H + 46H + 35H + 36H + 4OH +42H + 34H + 37H + 3OH + 46H + O3H = 2BDH
提取后两位BDH作为和校验代码，和校验代码的ASCⅡ代码分别为42H与44H。
当上位机接收到来自PLC控制器传送的数据后，将数据进行分析与处理，最后向PLC控制器发送确认帧：
综上，PLC控制器与上位机之间的一个完整通讯就此实现。
三、门机中PLC与上位机串口通讯的实现分析
串口在微机控制系统中扮演着十分重要的角色，其中上位机与下位机之间的通讯实现及命令信息与数据的传输，都需要通过串口来完成。然而在Windows环境中，用户是不能够进行串口中断控制的，只有利用API函数实现串口通信。但这种操作方式太过复杂，且在使用过程中存在着较多的问题。使用Visual C ++所提供的ActiveX控件MSComm能够有效实现门机中PLC与上位机串口通讯。
（一）插入通讯控件及设置串口属性
使用Visual C ++所提供的ActiveX控件MSComm能够有效实现门机中PLC与上位机串口通讯。如在系统中Control工具中没有串行通讯控件MSComm，可以通过菜单Project进行插入，并在对话框中建立通信控件；利用新创建通讯控件定义变量对串口属性就行设置。
（二）通讯方式的确定
控件MSComm的通讯方式分为查询方式与事件驱动方式两种，根据实际情况选择不同方式，本文中选择使用事件驱动方式。
（三）设计通讯流程
通讯流程示意图如下：
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