四、程序设计

根据PLC的工作过程，PLC控制流程如图3所示。

　　　速度检测采用M法测速，在固定的时间间隔Ts内读取速度信号的脉冲数从而计算出转速的大小。设m1为在固定时间间隔Ts内读取速度信号的脉冲数，P为电机光电编码器每转输出的脉冲数，在时间Ts内共发出m1个脉冲，其速度为：。

　　　串行通信模块数据传送利用RS指令，其与工控机进行串行通信时可以设置数据长度、奇偶性、波特率、停止位等。本系统设置的通信数据长度为8位，采用偶校验，设置1为停止位，通信的波特率为2400bps。

　　　D/A模块具有电压输出和电流输出两种形式，电压输出可选0～10V和0～5V输出，本系统选择0～10V输出控制伺服电机转速从0～3000r/min变化。数模转换模块采用FROM，TO指令，其中FROM控制A/D输入，TO控制D/A输出，编程指令包含选择数模转换通道和输入输出数据存放单元，设置数模转换命令，输出或读入转换结果等。

五、上位机的编程

　　　在Windows下用VB实现串行通信有两种方法：一种为使用Windows应用编程接口（API）。API提供了完备的应用程序接口函数和中断方式的通信设备驱动程序（Comm.DRV）。另一种为使用VB系统集成环境提供的串行通信控件（MSComm）。它包含了Windows API中串行通信的16个函数所完成的功能，且含有使用户设计方便的对象特性。本系统采用VB系统集成环境提供的串行通信控件（MSComm）实现串行通信。MSComm控件的通信功能的实现实际上是调用了API函数，API函数是由Comm.drv解释并传送给设备驱动程序执行的，对于VB开发者只需知道MSComm控制的属性和事件的用法即可以实现串行口的通信操作。

　　　上位机与PLC之间通信参数包含伺服电机速度、开停频率等信息，所以必须要有一个标识字节用于区分传送信息的类型。同时考虑到传输中可能出错，再增加一个检验字节。所以本文中两机之间通讯协议为每传一次含括5帧，它们分别是：

1、标识字节，用于分辫所传信息的种；2、所传信息16位二进制码的低位字节；3、所传信息16位二进制码的高位字节；4、校验字节，为前3个字节的异或值；5、结束位，表明此次数据传输结束。

每一帧包括：1位起始位、8位有效数据位、1位奇偶校验位、1位停止位。

　　　根据以上分析，本文成功设计了一套基于PLC控制和工控机监控的纺织专用细纱机控制系统，并成功应用于某纺织厂的生产线中。工控机通过PLC串行通信监测的伺服电机启制动时速度的变化曲线如图4 所示。2个月成功运行表明，该系统设计合理、工作可靠。

六、结论

　　　本文设计了一套基于PLC控制和工控机监控的纺织专用细纱机控制系统，系统利用差动齿轮系和两套伺服电机设计的后辊子速度变化频率可达500次/min，满足了细纱机生产的需要。同时利用工控机通过串行通信对系统进行参数的设置和监测，运行表明，该系统设计合理、工作可靠。