PLC网络与通信.ppt

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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。

主要国际化组织,国际标准化组织ISO（InternationalStandardOrganization）制定了开放式互相通讯协议OSI（OpenSystemInterconnection）国际电子电气工程师协会IEEE（InstituteofElectricalandElectronicEngineer）建立了IEEE802通信协议标准。

美国高级研究院ARPA（AdvancedResearchProjectsAgency）开发了TCP/IP和FTP通信协议美国通用汽车公司GM（GeneralMotor）制定了制造自动化协议MAP（ManufactureAutomationProtocol）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。

（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（synchronoustransmission）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）异步传送（asynchronoustransmission）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cc-link）的通信均采用串行通信方式。

（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。

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。

RS-485可以采用两线和四线方式。

RS-485四线脚号,RS-485两线脚号,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。

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。

（二）计算机与多台PLC的通信,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H00H0F。

D8129用于设置检验时间（单位10ms）。

D8120通信格式定义表,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。

M8070：

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。

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msFX2N（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X0X7的状态从从站点的Y0Y7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m0m7的状态输出到主站点的Y0Y7。

（4）从站点的D10的值作为主站点T0的设定值。

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msFX2N（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。

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。

FX0N、FX1S的数据单元分配：

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、FX1N-485-BD.,2.通信规格,3.辅助寄存器,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）,

（2）模式1（FX1N/FX2N/FX2NC）,（3）模式2（FX1N/FX2N/FX2NC）,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。

（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。

（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。

1.MELSECNET/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。

2.主要形式,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。

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。

1.CC-Link简介,（三）CC-Link开放式现场总线控制设备层,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。

2.协议配置,3.CC-Link配置,HMI,RobotController,Robot,RemoteI/O,Bit,Bit,Bit,Word,Bit,Word,Bit,Rx/y,Bit,Rx/y,Bit,Word,Rx/yRw,Bit,Word,Rx/yRw,Rx/y,Rw,Rw,Master,Bit,Word,Bit,Word,Rx/yRw,Rw,Master,Local,Inverter,SensorValve,AnalogI/O,RemoteI/O:

2,048bitRemoteRegister：

512word,Rx/y,Rx/y,Rx/y,Rx/y,RobotController,Message,Message,Message,150byte/1Scan=,=34byte/1Scan,TransientCommunication（Max.960bytes）,Master,Local,HMI,Robot,DigitalI/O,Bit,Bit,Bit,Word,Bit,Word,Bit,Rx/y,Bit,Rx/y,Bit,Word,Rx/yRw,Bit,Word,Rx/yRw,Rx/y,Rx/y,Rx/y,Rw,Rx/y,Rw,Master,Bit,Word,Bit,Word,Rx/yRw,Rx/y,Rw,Inverter,SensorValve,AnalogI/O,RemoteI/O:

2,048bitRemoteRegister：

512word,4.终端形式,5.数据形式,6.远程设备/数据形式的关系,7.传送方法循环数据的刷新

（1）刷新设备:

RX,RY,RWr,RWw

（2）刷新范围取决于远程终端的数量和型号（3）刷新所有连接的站点（4）刷新操作无需梯形图编程.注：

网络模块与CPU之间的刷新需要编程。

8.循环的数据刷新,9.诊断设备,SB,SW:

诊断继电器/寄存器监控网络的状态和错误,SB0to3F,位设备,CPU设备内存,主站/就地站的缓冲寄存器,FROM/TO自动刷新参数,注；QnACPU的SB/SW不能被用作CC-LinkSB/SW的刷新区应使用其它CPU设备,字设备,SB40to1FF,SW0to3F,SW40to1FF,10.内存图,网络参数,RX,RY,RWr,RWw,SB,SW,自由使用的内存,远程输入区由远程I/O，设备，智能站以及PLC就地站刷新。

网络参数区由梯形图程序或QnA的自动刷新参数设定。

只有PLC主站需要。

由远程输出区刷新远程I/O，设备，智能站和PLC就地站。

远程寄存器输入区由远程设备，智能站以及PLC就地站刷新。

由远程寄存器输出区刷新远程设备，智能站和PLC就地站。

CC-Link诊断继电器,CC-Link诊断继电器,Auxiliarymemorymaybeaccessedfromothermaster/localPLCbyRIRDorRIWTcomma