西门子HONEYWELL 05291202  PLC是目前我国应用的大中型PLC，研究西门子PLC及

其网络的通信技术有着重要意义。本文通过对贵州钢绳集团2000KN拉力机测控系统的研究，

探讨了在Windows2000环境下，用VB开发的钢丝绳破断力试验机测控软件与CPU-314通信

的实现问题。结果表明，通过适当的方法，可以使VB与S7-300/400 PLC进行良好的通信，

用VB构成功能强大数据采集及控制软件。

1软件总体设计

通常情况下，我们一般选用WinCC作为西门子S7-300/400 PLC控制系统的监控和数

据采集软件（HMI/SCADA）。由于WinCC内置了基于S5/S7协议的通讯系统，并提供了大量面

向这些系统和技术的组件，从而为WinCC和这些系统的*化通讯和良好的互操作性提供了

保证。但是，作为一种作为一种通用组态软件，WinCC的应用领域主要是工业过程控制领域。

而2000KN钢丝绳拉力试验机对于上位机软件的要求比较特殊：采样速率较高（20次/秒）；

依采样速率同步显示曲线和数据；试验数据和曲线要能够按照试验编号查询并且调出显示。

很明显，WinCC的趋势曲线、过程值归档等功能不能满足2000KN拉力机的工艺要求。VB作

为一种通用的高级编程语言，编程灵活，在开发图形曲线显示、数据库等方面有着WinCC

不可比拟的技术和成本优势。因此，我们选用VB来开发2000KN钢丝绳破断力试验机的数据

采集和控制软件。图1为2000KN拉力机测控软件系统及与PLC硬件连接示意图。

2数据通信

2.1通信软件接口

                              图1 HONEYWELL 05291202 拉力机测控软件系统及与PLC硬件连接示意图

该系统能否研究成功的关键问题在于VB和CPU-314 PLC之间的通信。S7-300/400的

MPI（多点通信接口）用于西门子公司的控制产品之间的通信，例如安装在PC上的STEP7

编程软件与PLC之间的通信，但是这些通信协议均未公开。如果用S7-300/400的点对点通

信协议实现PC与PLC之间的通信，需要配置的通信处理器模块或带点对点通信接口的

CPU31x－2PtP。其点对点通信协议并不通用，要化较多的时间熟悉和摸索，才能编写出PLC

和计算机的通信程序。

PRODAVE是用于PC与S7系列PLC之间的数据链接通信的工具软件包。PRODAVE是

“Process Data Traffic”（过程数据交换）的缩写，通过PC/MPI适配器（PC-Adaptor）、

MPI通信处理器（CP5611卡）等硬件设备，可以实现PC与PLC之间的数据链接。PRODAVE

的动态链接库（DLL）提供了大量基于Windows操作系统的DLL函数，供用户解决PLC与PC

之间的数据交换和数据处理问题。Windows环境中的西门子公司的PRODAVE工具箱有PRODAVE

S7(*版)和PRODAVE S7 mini（简化版）两种，PRODAVE S7(*版)功能比较全面，可按

位或者字节读写PLC中的输入过程映像区、输出过程映像区、位存储区、定时器、计数器、

数据块等区域，PRODAVE S7 mini（简化版）则只能读写DB中的字和字节。

2.2动态链接库声明

程序中用到的PRODAVE函数主要有：

⑴load_tool函数用于PC机与PLC系统的初始化链接。

⑵unload_tool函数用于断开PC机与PLC系统的链接。

⑶db_read函数用于从PLC的DB块中读数据字。

⑷db_write函数用于向PLC的DB块中写数据字。

首先，HONEYWELL 05291202 在模块中应该声明程序使用的用户自定义的数据类型PlcAdrType：

Type PlcAdrType

ADDRESS As Byte

SEGMENTID As Byte

SLOTNO As Byte

PACKNO As Byte

End Type

在通信开始之前，首先用load_tool函数建立与上位机与PLC的链接，通信结束时

必须用unload_tool函数断开PC与PLC的链接，否则会引起上位机死机或上位机系统的异

常状况。VB在调用DLL函数之前，需要用Declare语句在模块中声明所要使用的DLL函数。

声明DLL函数的主要作用是指明该函数所在的DLL库名及路径，以及该函数的参数说明，以

便Windows能找到该函数，并能正确的执行该函数。

Declare Function load_tool Lib "w95_s7.dll" (ByVal nr As Byte, ByVal dev As

String, adr As PlcAdrType) As Long

//nr是PC要激活的连接的个数（1－32个）；

//dev是用户驱动设备的名称MPI接口时为“S7ONLINE”；

//adr是连接的地址列表；

Declare Function unload_tool Lib "w95_s7.dll" () As Long

//断开连接

Declare Function db_read Lib "w95_s7.dll" (ByVal blockno As Long, ByVal no

As Long, Amount As Long, value As Byte) As Long

//读取DB块号为blockno中的从地址no开始的Amount个数据字。

//读取的数据存放于PC的变量区value中。

Declare Function db_write Lib "w95_s7.dll" (ByVal blockno As Long, ByVal no

As Long, Amount As Long, value As Byte) As Long

//将PC的变量存储区value中的amount个数据字写入到PLC的数据块DB

中从no开始的数据区。

2.3读写函数使用的注意事项

我们在调试过程中曾发现读入的模拟量（双字）存在突然变小的情况，在排除硬件故

障后，发现是由于VB对于字符串的处理比较特殊而造成的错误结果。因此，在使用PRODAVE

工具箱进行通信的程序中，要特别注意的是VB在处理字符串时对“0”是自动舍弃的，现举

例说明如下：

HONEYWELL 05291202 是4～20mA模拟量输入信号在PLC中的地址PIW292的数据类型是整数，经过

数据转换存于DB1.DBD36中，DB1.DBD36的数据类型是双整数。转换的梯形图如图2所示。

图2 HONEYWELL 05291202 模拟量转换为双整数的梯形图

在VB中执行下列语句：

Res = db_read(1, 36, 4, Buffer_R(0))     // Buffer_R()是字符串型数组

Res = db_read(1, 36, 4, Buffer_R(0))执行后，DB1.DBD36中的数据被VB读入到

Buffer_R(0)～Buffer_R(3)中，将Buffer_R(0)～Buffer_R(3)中的String 型数据变为

Single型数据后，得到的即为PLC上的传感器的数值。将将Buffer_R(0)～Buffer_R(3)中

的String型数据变为Single型数据的方法如下：

Val=CSng(Buffer_R(0)+ Buffer_R(1)+ Buffer_R(2)+ Buffer_R(3))

Val即为Single型的模拟量采样结果。

假设DB1.DBD36中数值为16进制的“00003F12”，经过上述转换后，Val的值为

“00003F12”（16进制），变为10进制为“16146”。此时实际读入的结果是正确的。但是，

当Buffer_R()中的字符串有“0”字符时：例如DB1.DBD36中数值为16进制的“00003F02”，

Val中的结果应该是16进制的“00003F02  ”，即10进制的“16130”。而实际读入的数值为

10进制的“1010”，比真实的模拟量信号变小了近16倍！

为什么会出现如此错误的结果呢？原因如下：当传感器的真实值为“00003F02”时，

Buffer_R(0)=“00”；

Buffer_R(1)=“00”；

Buffer_R(2)=“3F”；

Buffer_R(3)=“02”；

执行Val=CSng(Buffer_R(0)+ Buffer_R(1)+ Buffer_R(2)+ Buffer_R(3))的语句的

过程中，Buffer_R(3)的“02 ”中的“0”被VB自动舍弃，Val变为“003F2”（16进制），

也就是“1010”（10进制）！这就是模拟量读入值突然变小的原因。要解决这一故障，需要

在执行Val=CSng(Buffer_R(0)+ Buffer_R(1)+ Buffer_R(2)+ Buffer_R(3))语句前进行一

下判断，当Buffer_R()的中的低位是“0”时，用程序补上一个“0”字符以避免错误的发

生。

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