引 言
plc具有可靠性高，系统设计灵活，编程简单，易于安装，抗干扰能力强等优点，但单独的plc不能提供良好的人机界面和数据处理能力。在实际应用中，往往需要将一组plc的数据存储、显示和打印出来并对plc进行实时的监控，应用工业监控组态软件可以解决此类问题。当系统不是很大时，也可以采用vc等工具自己开发出上位机监控通信软件，相对于专业监控组态软件，它具有灵活、小巧、成本低等优点。正是基于现场的应用实际，使用vc开发出了一套满足现场需要的数据采集管理软件系统。
l 现场需求描述
车间有10台单独的试验台(由omron cjlg-hplc和触摸屏组成)，负责检验4种类型制动阀产品的性能参数，并存入各自的dm，em存储区中，现要求用一台工控机将各台plc内的数据采集进去，实现产品信息的集中管理，可以灵活地查询、修改、添加、导出所有的产品信息，并能打印出各种指定格式的产品记录单和汇总单;同时需要对plc工作状态进行监视。
2 系统的硬件构成
该系统的硬件由1台上位机(工控机)，11个rs 232/rs 485转换模块(该系统选用1个fs-485g模块(需外接电源)连接工控机，10个ut-201型连接plc)，10根cjig-h自由口到rs 232的转换电缆(该系统选用fs-cn26)，10台cjig-h pl及若干双绞线组成，其示意图如图1所示。
3 上位机软件的实现
3.1 通信部分的实现
3.1.1 功能描述
自动将现场10台试验台的紧急阀和主阀信息采集存人数据库;较实时地监视工控机与各试验台的通信状态和通信内容;并可设置com口;配置待通信的试验台;编排试验员姓名与其编号的对应序列。通信部分的运行界面如图2所示。
3.1.2 上位机与plc之间的通信协议
该系统采用host link通信协议，上位机与plc组成1：n的host link通信系统。host link采用总线式通信方式，通信的主动权在上位机一方，上位机启动通信;首先向plc发出fins命令，plc收到后会自动识别并加以执行，然后将执行结果返回上位机，上位机以帧的形式发送命令(命令码)，plc也以帧的形式回送执行结果(响应码)。在通信时，plc与上位机的通信参数(如节点地址、通信波特率、数据格式)应设为一致。上位机的通信设置在对应的vc编写的程序中进行，plc的通信设置在其对应的系统设定区进行。fins命令具体格式可在omron cjcs通信手册中查找。
3.1.3 上位机的通信编程
上位机通过串口与plc相连，故使用vc的串口通信控件 mscomm，完成对串口的读写工作。在使用mscomm控件进行读写前，必须先初始化该控件的一些属性，串口初始化代码如下：
该程序中使用事件驱动(event-driven)的方法来接收数据，当串口接收缓冲区中有字符到达时，mscomm控件的oncomm事件处理函数捕获到相关的通信事件，并被自动调用，在oncomm函数中加入自己的处理代码，即可把plc中传来的数据进行处理、存储等;通过mscomm控件的setrthreshold函数设置产生oncomm事件之前要接收的字符数，在oncomm函数中用switch语句，即可实现对不同的响应码的不同处理。
通过定时函数和循环控制函数，周期地依次向各个plc发送读写plc的fins命令码，再在oncomm函数中加入对不同plc响应码的处理函数，就可实时地完成对plc数据的采集。同时根据响应码的内容监视plc的运行状态。plc自动将检验的产品性能数据连续存入d存储区中，当存储区满时自动从头循环覆盖存放，上位机定时将plc的d存储区的产品数据读入、处理并存人数据库。该系统中上位机1 min内可依次读完10台plc的各自1条产品性能信息，而plc检验完1个产品需15 min左右，故可满足相对的实时性。为保证上位机完整且不重复地读取plc的所有产品性能数据，在各台plc中对每种产品都定义了a，b两个存储单元，a单元存放上位机读取过的最后一条信息地址，当上位机每读完1条信息，就由上位机对此单元的内容更新;b单元存放最新的产品信息存放地址，当plc每产生1条新信息时，就由plc更改该单元内容;上位机在读取产品信息前，先对比a，b单元的内容，决定是否进行数据读取和读取哪个地址的数据。这样即使上位机与plc断开一定时间后，当重新连接上，也可将以前没读到的信息读入。程序流程图如图3所示。
在上位机中向plc发送命令码时，必须加相应的fcs校验码。该校验码是8位的二进制数转换成的2位ascii字符。这8位数据是将1帧中校验码前所有字符的ascii码按位连续异或的结果，转换为字符时，按照2位16进制数转换成对应的数字字符。同时，当接收到plc自动发回的响应码时，为确保接收数据的正确性，也必须用响应码中的fcs进行校验。系统中的发送命令码、接收响应码、生成命令码和检验响应码的代码如下：
(1)发送命令码
3.1.4 设置com口、配置试验台、编排试验员的实现程序
设置com口、配置试验台、编排试验员的实现程序还需有以下功能：设置通信的com口;配置实验台，根据plc的工作状态，选择需进行通信的plc;编排试验员，由于plc中存放的是试验人员的工号，故需在程序中建立一张表将工号对应为姓名，再将该姓名存入数据库。
以上功能的实现，是通过在程序中写配置文件，将配置信息存入硬盘，程序启动时再从硬盘读取相应的配置信息。vc中用getprivateprofileint和writepri-vateprofilestring函数实现配置文件的读写。
3.2 查询打印部分的实现
用户登陆后，可对从plc中采集到数据库中的数据进行查询、打印、删除、修改、备份，并将数据导出到excel等，系统管理员可对一般用户进行相应的管理。查询部分的界面如图4所示。
3.2.1 vc与sql server 2000的连接
该系统中vc通过ado访问数据库，ado是最新的数据库访问技术，由2-3主要对象connection，command，recordset和几个辅助对象组成。con-nection对象提供ole/db数据源和对话对象之间的关联;command对象封装了数据源可以解释的命令;recordset用于表示从数据源中返回的表格数据;为了方便地在程序中访问数据库，需要进行适当的封装，该系统中定义了一个类adoconn封装了对数据库的基本操作，在此后的数据库访问中可以方便地用adoconn类的对象进行操作。
利用sql servet 2000的企业管理器，在数据库中为plc上的各种产品的检验报告各建立一张表，以存储plc上传来的各项信息，此外还需建立一张用户表来管理用户的帐号和密码。然后在vc程序中对每张表定义一个类，类的成员变量对应表的列，类的成员函数是对成员变量和表的操作，以方便程序对这些表的操作。
3.2.2 各功能在vc中的实现
查询、修改、添加功能是在连接上数据库后通过执行相应的delete，insert，update语句来实现的;可在sql server2000的企业管理企中设置备份调度来实现备份，也可在程序中写backup database命令来实现备份;vc中实现数据库数据与excel表格数据的互导，可以充分利用exeel处理数据的强大功能，增强程序的数据处理能力和与外部数据的交互性，程序中采用这种方式来导出产品数据汇总表，以便存档、复制和打印，具体的实现代码较长，读者可参照相关vc资料来实现。
vc中实现打印功能的方法有：将数据导入到excel，world中进行打印;安装第三方的打印控件(如水晶报表)实现;若是基于单/多文档的程序可通过其封装的打印功能实现。该系统中，通过将数据导入到excel中的方式来打印汇总表，而各个产品的报告单则通过编写基于对话框的打印程序来打印，其方法是通过cprintdialog类的getprinterdc函数得到打印机的设备环境，再通过cdc类的startdoc，drawtext，selec-tobject等函数绘制打印的图表并打印输出。系统中用cdc类的开始打印新页函数startpage和结束当前打印页函数endpage来实现连续打印多张报告单。
4 结 语
windows环境下的应用程序编程是目前的主要趋势，plc与上位机的通信是目前工业自动化发展方向之一。利用visual c++6.o和sql server 2000,在windows xp环境下开发了omron plc的数据采集、存储和查询软件，其投资少，可靠性高，具有强大的数据库功能，现已成功运用于某厂的产品检验车间。若需要控制各plc的设备，只需修改相应的命令码即可实现。