PLC网络与通信

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站点号 软元件号 位软元件(M)0点 字软元件(D)4点
0
1 2 3 4 5 6 7
D0~D3
D10~D13 D20~D23 D30~D33 D40~D43 D50~D53 D60~D63 D70~D73
(2)模式1(FX1N/FX2N/FX2NC)
软元件号 站点号 位软元件(M)32点 0 M1000~M1031 字软元件(D)4点 D0~D3
M/L
R
M503
M8191
数据通信
与其他站点通信时为ON
M/L
4.数据寄存器 D8176:设置站点号。 D8177:设置从站点总数。 D8178:设置刷新范围。 D8179:设置重试次数。 D8180:设置通信超时。
例:
5.三种模式对应软元件
(1)模式0(FX0N/FX1S/FX1N/FX2N/FX2NC)
PLC网络与通信
一、数据通信网络的基本概念
(一)数据通信系统的基本组成 1.传送设备:包括发送器和接收器。 PLC网络称主站和从站。 2.通信介质:连接传送设备的数据线。 主要有同轴电缆、双绞线、光纤等。 3.通信协议:数据通信所必须遵守的规则。 由国际上公认的标准化组织或其他专业 团体集体制定。
(3)总线型 是一种利用总线将所有站连接起来的网络。各站 对总线具有共享权和访问权。为防止两个或两个以 上站同时发送信息而发生冲突,采用令牌总线协议 通信方式。(令牌为一组二进制数) 网络上所有站点按某种方式排序,令牌按此顺序 一站一站依次传送,只有得到令牌的站才有权控制 和使用网络。 ——在工业控制中较为常用。


美国高级研究院ARPA(Advanced Research Projects Agency) 开发了TCP/IP和FTP通信协议

美国通用汽车公司GM(General Motor) 制定了制造自动化协议MAP(Manufacture Automation Protocol) 目前,PLC与上位计算机之间的通信可按照标 准化协议进行,但PLC与PLC之间、PLC与远程 I/O通信协议还未标准化。
2.通信规格
传送规格 RS-485
最大传送距离
500m(如果在系统上使用机能扩充板时则为50m)
通信方式
半双工通信
传送速度
38400bit/s 8台 位元件不刷新,字元件刷新每站的4点 位元件刷新32点,字元件刷新每站的4点 位元件刷新64点,字元件刷新每站的8点
最多链接台数 模式0 链接 设备 点数 模式1 模式2
信号名称 载体检测 接收数据 发送数据数据端准备 数据端准备 信号接地 数据集准备 请求发送 清除发送 调用指示
2.RS-422串行通信接口 美国电子工业协会(EIA)于1977年推出的新 接口标准RS-499的一个子集。采用平衡差分传 输方式。全双工通信方式。 具有足够好的 抗干扰能力。
3.RS-485串行通信接口 在RS-422的输出端设置一个输出“使能端”, 则 形成RS-485接口。半双工通信方式。可连接多达 128个收发器,实现真正的多点双向通讯。
3. MELSECNET/H网络 MELSECNET/H网与MELSECNET/10网兼 容,具有更高的传输速度,最大达25Mbit/s。 使用QJ71LP21-25网络组件,能实现大规模 大容量的集中管理和分布式管理的控制。 用于Q系列PLC的高速网络系统。
(三)CC-Link开放式现场总线——控制设备层
1.CC-Link简介
CC-LinK是一种简单的开放式现场总线,利 用总线将各站连接来,各站对总线具有共 享权和访问权。简单的总线解决了工业现 场复杂的配线问题,大幅度地降低了工程 成本和时间,提高了可靠性和稳定性。其 低层通信协议基于使用十分普遍的EIA485 通信协议。
(二)计算机与多台PLC的通信
1.连接方式 一台计算机最多可与16台FX系列PLC连接通 信,称为1:N网络。
2.通信格式 通信格式由PLC中的特殊数据寄存器D8120设置。 D8121用于设置站号。设定范围为H00~ H0F。 D8129用于设置检验时间(单位10ms)。
D8120通信格式定义表
(二)数据通信方式 1.数据传送方向 (1)单工通信 数据的传送始终保持同一个方向,而不 能进行反向传送。
(2)半双工通信 数据可以在两个方向上传送,但同一时 刻只限于一个方向传送。
(3)全双工通信 数据可以在两个方向上同时发送和接收。
2.同步传送和异步传送 (1)同步传送(synchronous transmission) 是将很多个字符组成一个信息组(通常称 为帧),用同步字符来表示信息组的开始, 由定时信号实现发送的同步的传送方式。 传送速率高,但软、硬件价格也高。
2. 主要形式
1. MELSECNET/Ⅱ网络
网络组件为A1SJ71AP21、 A1SJ71AP21-S3等。 为双环网络,其中一个为正向环(或称主环路), 另一个为反向环(或称副环路)。如果 主环路发生故障,系统自动且换到副环路;如果 两个环路都发生故障,则仍可在连接的站之间保 持数据通信。——已逐渐为MELSECNET/10代。
1
2 3 4 5
M1064~M1095
M1128~M1159 M1192~M1223 M1256~M1287 M1320~M1351
D10~D13
D20~D23 D30~D33 D40~D43 D50~D53
6
7
M1384~M1415
M1448~M1479
D60~D63
D70~D73
(3)模式2(FX1N/FX2N/FX2NC)
软元件号 站点号 位软元件(M)64点 0 1 2 3 4 5 6 7 M1000~M1063 M1064~M1127 M1128~M1191 M1192~M1255 M1256~M1319 M1320~M1383 M1384~M1447 M1448~M1511 字软元件(D)8点 D0~D7 D10~D17 D20~D27 D30~D37 D40~D47 D50~D57 D60~D67 D70~D77
(二)局域令牌网——管理与控制层
1.局域网拓扑结构 (1)星形 是以中央站为中心与各站连接的网络。任意 一站的通信都必须经过中央站。用于小系统和 不频繁的工作方式。 (2)环形 是将各站的通信接口或适配器连接成一闭合环形线 路的网络。每站都可以请求发送和接收信息,此信息 接收完后,仍可继续往后传送,直至发送该信息的环 路接口为止。
三、PLC与PLC之间的通信
(一)并行链接 1.概述 并行链接即1:1通信,它应用特殊辅助继电 器和数据单元在两台PLC间进行自动的数据 传送。 M807来自百度文库:主站驱动。 M8071:从站驱动。 M8072:PLC运行时为ON。 M8073:M8070 /M8071设置不正确时为ON。 M8162:高速模式时为ON。 D8070: 监视时间,默认为500ms。
主要国际化组织

国际标准化组织ISO(International Standard Organization) 制定了开放式互相通讯协议OSI(Open System Interconnection) 国际电子电气工程师协会IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineer) 建立了IEEE802通信协议标准。
3.辅助寄存器
特性 辅助继电器 名称 FX0N FX1S FX1N FX2N(C) 描述 响应 站点
R R
R
M8038
N: N网络参数设置
设置N: N网络参数
M/L
R
M504
M8013
主站点通信错误
主站点通信错误时为ON
L
R
M505~M511
M8014~M8190
从站点通信错误
从站点通信错误时为ON
FX0N、FX1S的数据单元分配:
4.并行连接组号 同一系列或同一组 不同系列的PLC之间可 以进行并行链接,但不 同组之间的 PLC不能进 行并行链接。
组号 1 2 3 4 5
系列 FX2N、FX2NC FX1N FX1S FX0N FX2、FX2C
连接
(二)多台PLC的链接
1.链接方式 多台PLC之间的通信称为同位通信,又称1:N网络。 网络中必须有一台PLC为主站,其他PLC为从站,最 多可链接8台FX系列PLC。 所需设备:FX0N-485ADP、FX2N-485-BD、 FX1N485-BD.
FX0N、FX1S的数据传输在1:1的基础上通过 以下辅助继电器和数据寄存器完成。 辅助继电器:50个;数据寄存器:10个。
3.高速模式(M8162为ON) 通信时间:20ms+主站扫描时间ms+从站扫描时间ms FX2N(C)、FX1N、FX2和FX2C的数据单元分配:

例:
(1)主站点D0+D2的运算结果小于或等于100时,从站点的Y10接通。 (2)从站点的D10的值作为主站点T0的设定值。
2.普通模式(M8162为OFF) 通信时间:70ms+主站扫描时间ms+从站扫描时间ms FX2N(C)、FX1N、FX2和FX2C的数据传输在1:1的基础 上通过以下辅助继电器和数据寄存器完成。 辅助继电器:100个;数据寄存器:10个。

例:
(1)主站点的X0~X7的状态从从站点的Y0~Y7输出。 (2)主站点D0+D2的运算结果小于或等于100时,从站点的Y10接通。 (3)从站点m0~m7的状态输出到主站点的Y0~Y7。 (4)从站点的D10的值作为主站点T0的设定值。
(2)异步传送(asynchronous transmission) 是指按一种约定的格式将数据信息一帧 一帧地不同时传送的方式。(如PLC串行 通信)
3.并行通信和串行通讯 (1)并行通信 传送数据的每一位同时发送或接收。 速率快,成本高。不适合远距离传送。
(2)串行通信 将传送的数据一位一位地发送或接收的 通信方式。 适合多位数据长距离通信。 PC与PLC、PLC与现场设备、远程I/O的通 信,开放式现场总线(如三菱公司的cclink)的通信均采用串行通信方式。
2. MELSECNET/10网络 通过网络组件(如:A1SJ71LP21A1SJ71LP21GR: 令牌环形网;A1SJ71BR11:令牌总线网)将任意的 CPU组件挂接到网络系统中。用于A系列的PLC网络 系统。传输速率10Mbit/s。 可以承担以计算机为支撑的工厂柔性制造系统 众多的数据流,有很强的网络监控能力。
四、三菱PLC网络
三菱PLC提供了三层网络,即以太网、局域令牌网 和CC-Link开放式现场总线。 (一)以太网(Ethernet)——信息管理层 通过以太网模块(如:QJ71E-100、QJ71E71)与上 位机系统接口模块连接,形成以太管理网。主要功能: (1) 使用网络互连技术通信协议(TCP/IP)协议,解 决异种网络互连问题。 (2) 使用MC通信协议,可以在网内PLC之间、PLC与外 部设备之间进行数据传递。 (3) 可以通过电子邮件传递和接收数据。
RS-485可以采用两线和四线方式。
RS-485四线脚号 引脚 号 1 2 引脚名 称 RDA RDB 说 明 数据接收信号线A 数据接收信号线B 引脚 号 1 2 引脚名 称 RD SD RS-485两线脚号 说 明 数据接收信号线 数据接收信号线
3
4 5
SDA
SDB GND
数据接收信号线A
数据接收信号线B 接地信号线
(三)PLC的通信接口 1.RS-232C串行通信接口 美国电子工业协会(EIA)于1962年公布 的一种标准化接口。 标准的25针D型连接器,也有9针的。
采用全双工方式,负逻 辑,具有较强的抗干扰 能力。
针号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
信号缩写 CD RD(RXD) SD(TXD) DTR(ER) SG DSR(DR) RS(RTS) CS(CTS) RI(CI)
3
GND
接地信号线
两线方式连接
(四)PC、三菱PLC、触摸屏及变频器间 的通信接口和通信连接
二、PLC与计算机的通信
(一)计算机与单台PLC的通信 1.PLC的通信接口是RS-232C接口时,可 直接用适配电缆进行连接。 2.PLC的通信接口是RS-422接口时,必须 在PLC和计算机之间增加一个RS-232C/RS- 422 接口转换模块。如:SC-09、FX- 232AW。
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