基于FINS协议的OMRONPLC与上位机以太网通信的实现Word文档格式.docx
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际网络环境）；
两个节点之间的传输距离可以达到100m,对于整个网络的传输距离没有限定；
网络内最大
节点数可以达到254个，可以实现1（PLC）:
N（PC）、N:
N、N:
1等多种网络形式。
这些都为构架各种规模的工业网络信息系统提供了有利的条件，具有良好的扩展性、实用性、灵活性。
目前运用的上位机都配有以太网卡，所以上位机侧无需添加额外的硬件设备。
因此，采用工业以太网方式对提高工厂的自动化信
息控制水平具有很大的现实意义。
2以太网FINS通信
在以太网FINS通信中，各种数据信息是以UDP/IP包或者TCP/IP包的方式在以太网上发送和接收的。
其中，在Internet层远程设备运用的是IP地址，而在运用层运用的则是FINS节点地址。
传输层中定义了本地UDP或TCP端口号，它为运用层（即FINS通信）提供通信端口，其默认配置为96000用户可以
根据实际情况自行修改，但是在同一网络中，各设备的通信端口号必须保持一致。
图1FINS以太网通信协议模型
NodeAddress
传输层
Intemet层
TCP
IPAddiess
物理层
Ediemet
EtlienietAddiess
1FINS以太网通信协议模型
通常以太网通彳t运用的是IP地址，而在FINS通信中则是运用网络号、节点号以及单元号来对不同设备（包括PLC、PC等现场设备）执行地址定义的。
这就为不同网络之间各种设备的通信提供了统一的寻址方式。
在以太网FINS通信中，欧姆龙的以太网单元一项主要的功能就是能在IP地址和Fins节点地址之间
执行转换，其转换方式有自动转换、IP地址表和复合地址表三种方式，其地址转换数量依据模块型号和转
换方式的不同还有相应的限定。
以太网FINS通信服务是一种基于UDP/IP的通信方式，称为FINS/UDP
方式，欧姆龙相关的以太网产品都支撑这种方式。
此外，CS1W-ETN21和CJ1W-ETN21以太网通信模块还支撑TCP/IP协议，称为FINS/TCP方式。
2.1FINS/UDP方式
FINS/UDP方式是一种运用UDP/IP协议的FINS通信方式。
UDP/IP是一种无连接的通信协议。
当一条信息从一个节点发到另一个时，这两个节点是没有明确连接的对等联系的。
UDP协议具有较快的传
输速度，但是数据通信的可靠性没有TCP协议高。
UDPFFNSCommand/Respor图2FINS/UDP帧结构
如图2所示，是一个在以太网中发送和接收所运用的UDP帧结构。
FINS/UDP方式运用的是一种嵌套
格式数据包，即Ethernet报头、IP报头、UDP报头和FINS帧。
一个UDP数据段（FINS帧）超过1472字节将被分成若干个数据包来传送。
分开的UDP数据将在UDP/IP协议层自动组合。
通常不须要关注运用层
的数据分段，但是在一个多层IP网络中1427字节的UDP包可能无法发送。
在这种系统中就须要运用
FINS/TCP方式。
3.2FINS帧结构
FINS帧分为FINS指令帧和FINS响应帧两种形式。
指令帧在发送FINS指令时运用，响应帧则在接
收到FINS指令后对其返回响应时运用。
它们都是由一个FINS报头（存储传输才$制信息卜一个FINS指令域（存储一个FINS指令）以及一个FINS参数/数据域（存储指令参数和发送/响应数据）所组成的。
响应帧FINS指令域的内容与所接收到的指令帧的FINS指令域相同。
详细结构见图3、图4。
ICF：
1,1
RSV：
1
GTC'
：
DNA；
DAI
DA2：
SNA
SAI
SA2：
SID
MRC
Ibyte:
Ibyte：
Ibyte
Ibytr
Ibytt；
FINS报头FINS
图3FINS指令帧结构
ICF;
RSV;
GTC：
DNA：
UIII
Ibyte।Ibyte*Ibyte■Ibyte1Ibyte
-jlii―_，・a-jC--j人・““心■.一
SNA11
SAI：
SIDIbyte-Ibyte:
Ibyti
FINS报头
FIN
图4FINS响应帧结构
ICF为信息控制域，用于标明指令和响应；
RSV为系统保存；
GCT为网关允许数目；
DNA为目的网
络号；
DA1为目的节点号；
DA2为目的单元号；
SNA为源网络号；
SA1为源节点号；
SA2为源单元号；
SID为服务和响应的标识号，可任意配置，指令和响应对应相同；
MRC和SRC分别为FINS指令的主指令
和从指令；
参数/数据域，用于标明所操作的数据地址、范围等，在响应帧中前两个字节MRES和SRES
构成响应码，用来诊断不正确信息。
4.FinsGateway和SYSMACCompolet控件介绍
FinsGateway是OMRONFINS通信协议的驱动程序，它为计算机上的32位Windows操作系统提供一个工业自动化网络环境。
FinsGateway集成了不同的网络协议，并为FINS通信和数据链接提供驱动程序和接口库函数。
它通过建立高性能的虚拟存储区EventMemory,为不同的用户程序提供数据的接入和共享。
运用FinsGateway,计算机可以通过各层网络（包括网络互联）访问网络上的PLC,通过接口库函数，用户还可以开发程序。
Windows2000
WindowsXP
S«
rtalUnlt^|8ysmacB«
aro
-j-战逑
Link
SysmacLinka
ETNSUNIT
Network
图5通过FinsGateway实现各种FINS通信
PrivateSubCommand1_C1ick（）
Winsockl.RemoteHost二10」地址
index=10+Len（FinsComme
ReDimsenddata（index）AsE'
定义Fins指令
senddata（0）二&
H80'
IQ
senddata
（1）=&
H0'
RS\
senddata
（2）=&
H2'
GC1
senddata（3）=&
PL（
senddata（4）=&
H13'
senddata（5）=&
senddata（6）=&
上1
senddata（7）=&
HB'
上4
senddata（8）=&
senddata（9）=&
SII
senddata（10）=&
H01'
MR（
senddata（ll）二&
SR（
senddata（12）=&
H82*VAI
senddata（13）=&
读取i
senddata（14）=&
H64senddata（15）=&
H0senddata（16）=&
读］
senddata（17）=&
H96Winsockl.senddatasenddati
DimsenddataOAsByte
DimindexAsLong
PrivateSubForm_Load（）
WithWinsockl
•Protocol=sckUDPProtocol.LocalPort=9600・RemotePort=9600
.Bind9600
EndWith
EndSub
PrivateSubCommandlClickO
Winsockl.RemoteHost=10」
地址
ReDimsenddata（index）AsI
'
senddata（0）=&
ICF
在执行上位机程序编程之前首先要完成上位机和PLC的以太网单元的配置。
（1）配置上位机的IP地址为10.72.18.11,子网掩码为255.255.255.0,它的FINS节点号默认为11。
（2）通过欧姆龙CX-Programmer软件，在IO表中将PLCCSIW-ETN11以太网单元的IP地址配置为10.72.18.19,子网掩码为255.255.255.0,FINS节点号配置为19。
地址转换方式配置为自动生成（动态）。
FINS/UDP端口为9600（默认）。
保存后下传至PLCo
下面主要介绍三种要领来实现上述功能。
5.1运用MicosoftWinsock控件
在VB中新建一个Standard.EXE文件。
添加Winsock控件，对象命名为"
Winsock1"
发送Fins命令程序如下：
编译保存后即可。
4.2运用FinsGateway中的OMRONFinsMessagingControl
（1）在上位机中安装Finsgateway软件，并在ServiceManager中启动CPU_UNIT和ETN_UNIT。
（2）ETNUNIT属性中，在"
UDPNodes”中手动添加PLC的IP地址（10.72.18.19）和FINS地址（0.19.0）。
在"
CommuincationUnitSettings"
中配置端口号（9600）和FINS-IP地址转换方式为自动生成（动态）。
（3）在VB中新建一个standard.EXE文件。
添加OMRONFinsGatewayFinsMessagingControl,对象名为"
FinsMsgl”。
（4）在form区添加一个Commandbutton（命名为"
Command1”）作为发送Fins指令之用；
同时添加一个textbox（命名为"
Text1"
）作为显示所接受数据之用。
（5）在"
Conmand1"
中的"
Click”事件中添加如下代码：
PrivateSubCommand1_C1ick（）FinsMsg1.sendFinsCommand0,19,0,"
0101820064000096"
FinsMsg1"
OnReceive”事件中添加如下代码：
PrivateSubFinsMsg1_OnReceive（）
DimnetAsInteger,nodeAsInteger,unitAsInteger
Text1.Text=FinsMsg1.receiveMessage（netnode,unit,vbString）
4.3运用FinsGateway和SYSMACCompolet
（1）在上位机中安装FinsGateway和SYSMACCompolet软件。
启动FinsGateway的ServiceManager,并启动CPUUNIT和ETNUNIT。
（2）同4.2中第
（2）点。
（3）在VB中新建一个Standard.EXE文件。
添加OMRONSYSMACCSControl,对象名为"
SYSMACCS11"
o
（4）在对象"
属性中，挑选"
Communication"
标签，选中"
ActivateCoCommunication"
并配置PLC的Fins地址（0.19.0）。
（5）在form区添加一个Commandbutton（命名为"
Command1"
）作为发送Fins指令之用；
（6）在"
Click"
事件中添加如下代码：
PrivateSubCommand1_Click（）
Text1.Text=SYSMAC_CS11.readArea（plcAreaDM,100,150,vbString）
5结束语
工业以太网作为工业现场信息采集的主要网络具有速率高、通信距离远、抗干扰性好等特性，已经得
到广泛运用。
本文所介绍的三种OMRONPLC与上位机以太网通信的要领均在实际工程中验证成功。
这
三种要领从本质上来说其实是一样的，但详细运用和实现流程有所不同。
第一种要领不须要另外购置欧姆
龙相关软件，但须要对FINS通信底层协'
议以及Fins帧结构及其封装流程有比较彻底的了解，程序编写较
为复杂，适用于有一定开发体会的高级用户。
第二种要领须要掌握Fins帧结构以及FinsGateway的相关配
置，但是对发送指令和接收数据的程序编写较为基本，适用于中级用户。
在第三种要领中，运用了SYSMAC
Compolet中基本易懂的编程语言，即可完成上位机的程序开发，整个程序编写流程基本明了，可以大幅缩
减通信程序的开发时间，适用于那些开发体会
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