本文以交通信號燈控制系統為例，介紹FX-0N系列的PLC與上位計算機工控組態軟件組態王之間的通訊過程，經過實際運行，基于PLC的交通信號燈控制系統在組態王中得到實現。
引言
可變程序控制器（PLC）是從早期的繼電器邏輯控制系統發展而來的。自60年代問世以來，PLC得到了突飛猛進的發展，尤其在數據處理、網絡通信及與DCS等集散系統融合方面有了很大的進展，可變程序控制器已經成為工業自動化強有力的工具，得到了廣泛的普及和推廣應用。
本文以交通信號燈控制系統為例，著重講述可變程序控制器（PLC）與上位計算機工控組態軟件組態王之間的通信。
1、FX-0N-60MR PLC及其編程軟件MELSEC-F FX Applications
日本三菱公司的FX0N系列是近年來推出的高性能微型可編程序控制器，外觀結構小巧美觀、功能強大，系統配置靈活，用戶除了可以選用多種基本單元外，還可以選擇適當的擴展單元和擴展模塊，根據控制要求靈活方便地進行系統配置，組成不同I/O點數和不同功能的控制系統，各種不同的配置都可以得到很好的性能價格比。
FX0N系列有較強的通訊功能，可與內置RS-232C通訊接口的設備通訊。三菱公司FX系列的編程軟件MELSEC-F FX Applications是適用于ＰＣ機的一種編程軟件，可用梯形圖、指令表兩種編程語言編制程序，程序編制完成之后，利用PLC與計算機專用的F2-232C AB型RS232C電纜傳送程序至PLC。
2、組態王V6.0
組態王是一個集成的人機界面（HMI）系統和監控管理系統，可與可編程控制器（PLC）、智能模塊、板卡智能儀表、遠程數據采集裝置（RTV）等多種外部設備進行通訊。而其軟件系統與用戶最終使用的現場設備無關，對于不同的硬件設施，用戶只需要按照安裝向導的提示完成I/O設備的配置工作，為組態王配置相應的通訊設備的硬件驅動程序，并由硬件設備驅動程序完成組態王與I/O設備的通訊。在系統運行的過程中，組態王通過內嵌的設備管理程序完成與I/O設備的實時數據交換。
3、交通信號燈控制系統
交通信號燈控制系統即十字路口紅、黃、綠交通信號燈的控制。控制要求如下：按下啟動按鈕，交通信號燈開始工作，東西方向綠燈亮56S，同時南北方向紅燈亮60S，東西方向綠燈亮56S后，閃爍2S，然后過渡到東西方向黃燈，黃燈亮2S；之后東西方向紅燈亮60S，南北方向綠燈亮56S后閃爍2S后，隨之黃燈亮2S后滅．．．．．．
I/O分配如下：
輸入 輸出
啟動 X0 東西綠燈 Y1 南北紅燈 Y5
停止 X1 東西黃燈 Y2 南北綠燈 Y6
東西紅燈 Y3 南北黃燈 Y7
部分控制程序見圖1。
圖1 交通信號燈控制系統部分程序
4、PLC與上位計算機組態王軟件的通訊
PLC與上位計算機的通訊可以利用高級語言編程來實現，但是用戶必須熟悉互連的PLC及PLC網絡采用的通訊協議，嚴格的按照通訊協議規定為計算機編寫通訊程序，其對用戶要求較高，而采用工控組態軟件實現PLC與上位計算機之間的通訊，則相對簡單因為工控組態軟件中一般都提供了相關設備的通訊驅動程序，例如西門子公司的S7系列PLC與工控組態軟件WinCC之間可進行連接實現PLC與上位計算機之間的通訊。
下面介紹組態王6.0與FX-0N-60MR PLC 之間通訊的實現步驟。FX-0N-60MR PLC采用RS232或
[NextPage] RS422進行通訊，占用計算機的一個串行口。在不添加擴展卡的情況下可以使用編程口和計算機進行通訊。
第一、設備連接
利用PLC與計算機專用的F2-232CAB型RS232C電纜，將PLC通過編程口與上位計算機串口（ＣＯＭ口）連接，進行串行通訊。串行通訊方式使用＂組態王計算機＂的串口，I/O設備通過RS-232串行通訊電纜連接到＂組態王計算機＂的串口。
第二、設備配置
在組態王工程瀏覽器的工程目錄顯示區，點擊＂設備＂大綱項下PLC與上位計算機所連串口（ＣＯＭ口），進行參數設置。
FX系列PLC編程口的通訊ＣＯＭ口參數設置：
然后在組態王瀏覽器目錄內容顯示區內雙擊所設ＣＯＭ口對應的＂新建＂圖標，會彈出＂設備配置向導＂對話框。在此對話框中完成與組態王通訊的設備的設置。
利用設備配置向導就可以完成串行通訊方式的I/O設備安裝，安裝過程簡單、方便。在配置過程中，用戶需選擇I/O設備的生產廠家、設備型號、連接方式，為設備指定一個邏輯設備名，設定設備地址（FX系列PLC在使用編程口進行通訊時，不需要設備地址）
第三、構造數據庫
數據庫是＂組態王＂軟件的核心部分，在工程管理器中，選擇＂數據庫\數據詞典＂，雙擊＂新建圖標＂，彈出＂變量屬性＂對話框。定義FX-0N-60MR PLC相應寄存器：
圖2 交通信號燈的控制示意圖
斜體字dddo、dddd、ddd等表示格式中可變部分，d表示十進制數，o表示八進制數，變化范圍列于取值范圍中。組態王按照寄存器名稱來讀取下位機相應的數據。組態王中定義的寄存器與下位機所有的寄存器相對應。如定義非法寄存器，將不被承認。如定義的寄存器在所用的下位機具體型號中不存在，將讀不出數據。
第四、設計圖形界面并建立動畫連接
在組態王“畫面”上創建十字路口紅、黃、綠交通信號燈的控制示意圖，見圖2，建立啟動和停止按鈕，并將各個控制信號燈及啟動和停止按鈕與所建立相應變量關聯，進行動畫連接。
第五、系統運行
啟動組態王運行系統TOUCHVIEW，運行交通信號燈的控制。將PLC開關指向“RUN”狀態，按下啟動按鈕，觀察交通信號燈系統的控制結果。實驗結果表明，系統運行正常，動畫效果良好。
5、結束語
PLC及PLC的多機聯用與計算機的聯網通信應用越來越多，它綜合了計算機和PLC的長處，計算機作為上位機提供良好的人機界面，進行全系統的監控和管理，PLC作為下位機執行可靠有效的分散控制，利用工控組態軟件實現PLC與上位計算機通信的方法簡單易行，它降低了對用戶的要求，大大縮短了設計周期，系統繼承性較好，尤其對于大規模復雜控制系統來說，這當優點更為突出。
