三菱plc通信及其网络技术

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1、PLC通讯及网络技术_rJ1. PLC与计算机通讯为了适应PLC网络化要求，扩大联网功能，几乎所有的PLC为了适应可编程 控制器网络化的要求，扩大联网功能，几乎所有的可编程控制器厂家，都为可编 程控制器开发了与上位机通讯的接口或专用通讯模块。一般在小型可编程控制器 上都设有 RS422 通讯接口或 RS232C 通讯接口；在中大型可编程控制器上都设 有专用的通讯模块。如：三菱 F 、 F1 、 F2 系列都设有标准的 RS422 接口， FX 系列设有 FX-232AW 接口、 RS232C 用通讯适配器 FX-232ADP 等。可编程控 制器与计算机之间的通讯正是通过可编程控制器上的 RS4

2、22 或 RS232C 接口和 计算机上的 RS232C 接口进行的。可编程控制器与计算机之间的信息交换方式， 一般采用字符串、双工或半、异步、串行通信方式。因此可以这样说，凡具有 RS232C 口并能输入输出字符串的计算机都可以用于和可编程控制器的通讯。运用 RS232C 和 RS422 通道，可容易配置一个与外部计算机进行通讯的系 统。该系统中可编程控制器接受控制系统中的各种控制信息，分析处理后转化为 可编程控制器中软元件的状态和数据；可编程控制器又将所有软元件的数据和状 态送入计算机，由计算机采集这些数据，进行分析及运行状态监测，用计算机可 改变可编程控制器的初始值和设定值，从而实现计算

3、机对可编程控制器的直接控 制。（1） 通讯方式-（2）面对众多生产厂家的各种类型PLC，它们各有优缺点，能够满 足用户的各种需求，但在形态、组成、功能、编程等方面各不相同，没有一个统一的标准，各厂家制订的通信协议也千差万别。目前，人们主要 采用以下三种方式实现PLC与PC的互联通信：1）通过使用PLC开发商提供的系统协议和网络适配器，来实现PLC 与PC机的互联通信。但是由于其通信协议是不公开的，因此互联通信必 须使用PLC开发商提供的上位机组态软件，并采用支持相应协议的外设。 可以说这种方式是PLC开发商为自己的产品量身定作的，因此难以满足不 同用户的需求。2）使用目前通用的上位机组态软件，

4、如组态王、In Touch、Win CC、 力控等，来实现PLC与PC机的互连通信。组态软件以其功能强大、界面友 好、开发简洁等优点目前在PC监控领域已经得到了广泛的应用，但是一 般价格比较昂贵。组态软件本身并不具备直接访问PLC寄存器或其它智能 仪表的能力，必须借助1/0驱动程序来实现。也就是说，I/O驱动程序是组 态软件与PLC或其它智能仪表等设备交互信息的桥梁，负责从设备采集实 时数据并将操作命令下达给设备，它的可靠性将直接影响组态软件的性 能。但是在大多数情况下,I/O驱动程序是与设备相关的，即针对某种PLC 的驱动程序不能驱动其它种类的PLC，因此组态软件的灵活性也受到了一 定的限制

5、。3) (3)利用PLC厂商所提供的标准通信端口和由用户自定义的自由口通信方式来实现PLC与PC机的互连通信。这种方式由用户定义通信 协议，不需要增加投资，灵活性好，特别适合于小规模的控制系统。4) 通过上述分析不难得出，掌握如何利用PLC厂商提供的标准 通信端口和自由口通信方式以及大家所熟悉的编程语言来实现PC与PLC 之间的实时通信是非常必要的。(3) 采用RS232实现三菱FX系列PLC与PC之间的通讯(4) 三菱FX系列PLC提供了4种通讯方式：N网络通讯、无协议串口 通讯、平行网络通讯、程序口通讯。如果传输的数据量少，大多数PLC与计 算机之间通信均可采用串行通信，通信接口均为PLC

6、与工业控制计算机上的 RS232接口。由于RS232采用非平衡方式传输数据，传输距离近，对于大功 率、长距离，且单机监测信息量多，控制要求复杂的PLC通讯，直接采用RS232 方式不能满足传输距离要求。因此，可采用RS485方式。因为RS485采用平 衡差动式进行数据传输，适合于远距离传输，并具有较强抗干扰能力。图1 是采用RS232 /RS485通信转换器实现运距离通讯的示意图。转換SSFX232RD图 16-1 RS232 转 RS485 通讯 (6)(7) PLC与PC通讯应用实例1) 通讯系统的连接图中是采用FX-232ADP接口单元，将一台通用计算机与一台FX2系列pic 连接进行通

7、讯的示意图。2) 通讯操作FX2系列pic与通讯设备间的数据交换，由特殊寄存器D8120的内容指 定，交换数据的点数、地址用RS指令设置，并通过pic的数据寄存器和文件 寄存器实现数据交换。下面对其使用做一简要介绍。(1) 通讯参数的设置在两个串行通讯设备进行任意通讯之前，必须设置相互可辨认的参数，只有 设置一致，才能进行可靠通讯。这些参数包括波特率、停止位和奇偶校验等，它们通过位组合方式来选择，这些位存放在数据寄存器 D8120 中，具体规定如下 表16-1所示表16-1串行通讯数据格式D8120的位说明位状态0( OFF )1(0N)bo数据长度7位8位(00）：无校验bl校验（b2b1

8、）(01）：奇校验b2(11）:偶校验b3停止位1位2位(0011):300bps(0100):600bpsb4(0101)：1200bpsb5b6波特率(b7 b6 b5 b4 )(0110):2400bps(0111):4800bpsb7(1000):9600bps(1001)：19200bpsb8起始字符无D8124b9结束字符无D8125b10握手信号类型1无H/W1b11模式（控制线）常规单控b12握手信号类型2无H/W2b13b15可取代b8b12用于FX-485网络使用说明如下：1）如D8120 = 0F9EH则选择下列参数。E = 7位数据位、偶校验、2位停止位9 =波特率为

9、19200bpsF =起始字符、结束字符、硬件 1 型（ H/W1 ）握手信号、单线模式控制0 =硬件2型（H/W2 ）握手信号为OFF 2）起始字符和结束字符可以根据用户的需要自行修改。3）起始字符和结束字符在发送时自动加到发送的信息上。在接收信息过程 中，除非接收到起始字符，不然数据将被忽略；数据将被连续不断地读进直到接 到结束字符或接收缓冲区全部占满为为止。因此，必须将接收缓冲区的长度与所 要接收的最长信息的长度设定的一样。（2）串行通讯指令该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如下表所示。RS 指令用于对 FX 系列 PLC 的通讯适配器 FX-232ADP 进行通讯控制，实 现 P

10、LC 与外围设备间的数据传送和接收。 RS 指令在梯形图中使用的情况如下 图所示。S指定传送缓冲区的首地址m指定传送信息长度D 指定接收缓冲区的首地址n指定接收数据长度，即接收信息的最大长度1） RS 指令使用说明（ a ）发送和接收缓冲区的大小决定了每传送一次信息所允许的最大 数据量，缓冲区的大小在下列情况下可加以修改。发送缓冲区一一在发送之前，即M8122置ON之前。接收缓冲区一一信息接收完后，且M8123复位前。（ b ）在信息接收过程不能发送数据，发送将被延迟（ M8121 为 ON ）。（ c ）在程序中可以有多条 RS 指令，但在任一时刻只能有一条被执行。2. PLC网络技术在工业

11、控制中，对于控制任务的复杂控制系统，不可能单靠增大PLC的输入、 输出点数或改进机型来实现复杂的控制功能，于是便想到将多台PLC相互连接形 成网络。要想使多台PLC能联网工作，其硬件和软件都要符合一定的要求。硬件 上，一般要增加通信模块、通讯接口、终端适配器、网卡、集线器、调制解调器、 缆线等设备或器件；软件上，要按特定的协议，开发具有一定功能的通讯程序和 网络系统程序，对PLC的软件、硬件资源进行统一管理和调度。（一） PLC网络系统根据PLC网络的连接方式，可将其网络机构分为总线结构、环形结构和星形 结构三种基本形式，如图2所示，每种结构都有各自得优点和缺点，可根据具体 情况选择。总线结构

12、，以其结构简单、可靠性高、易于扩展，被广泛应用。总线从站从站主站从站（从站主站从站1从站I从站从站1从站图3环形图162 PLC总线结图4星形（二）三菱PLC网络三菱公司PLC网络继承了传统使用的MELSEC网络，并使其在性能、功能、 使用简便等方面更胜一筹。Q系列PLC提供层次清晰的三层网络，针对各种用途 提供最合适的网络产品，如图5所示。管理层PLCPLCIELSECNET/1OGD 远程两PLCIELSECNET/1OCEtherne t控制层设备层CC-Link远程i/o计算机计算机计算机变频器其它 现场设备图16-3三菱公司的PLC网络1、信息层/Ethernet (以太网)信息层为

13、网络系统中最高层，主要是 在PLC、设备控制器以及生产管理用PC之间传输生产管理信息、质量管理信 息及设备的运转情况等数据，信息层使用最普遍的Ether net。它不仅能够连 接wi ndows系统的PC、UNIX系统的工作站等，而且还能连接各种FA设备。 Q系列PLC系列的Ether net模块具有了日益普及的因特网电子邮件收发功 能，使用户无论在世界的任何地方都可以方便地收发生产信息邮件，构筑远 程监视管理系统。同时，利用因特网的FTP服务器功能及MELSEC专用协议 可以很容易的实现程序的上传/下载和信息的传输。2、控制层/MELSECNET/1O (H)是整个网络系统的中间层，在是PL

14、C、CNC 等控制设备之间方便且高速地进行处理数据互传的控制网络。作为 MELSEC控制网络的MELSECNET/10，以它良好的实时性、简单的网络设定、 无程序的网络数据共享概念，以及冗余回路等特点获得了很高的市场评价， 被采用的设备台数在日本达到最高，在世界上也是屈指可数的。而 MELSECNET/H不仅继承了 MELSECNET/1O优秀的特点，还使网络的实时性更 好，数据容量更大，进一步适应市场的需要。但目前MELSECNET/H只有Q系 列PLC才可使用。3、设备层/现场总线CC-Li nk设备层是把PLC等控制设备和传感器以 及驱动设备连接起来的现场网络，为整个网络系统最低层的网络

15、。采用 CC-Link现场总线连接，布线数量大大减少，提高了系统可维护性。而且， 不只是ON/OFF等开关量的数据，还可连接ID系统、条形码阅读器、变频器、 人机界面等智能化设备，从完成各种数据的通信，到终端生产信息的管理均 可实现，加上对机器动作状态的集中管理，使维修保养的工作效率也大有提 高。在Q系列PLC中使用，CC-Link的功能更好，而且使用更简便。在三菱的PLC网络中进行通信时，不会感觉到有网络种类的差别和间断， 可进行跨网络间的数据通信和程序的远程监控、修改、调试等工作，而无需 考虑网络的层次和类型。MELSECNET/H和CC-Link使用循环通信的方式，周期性自动地收发信息， 不需要专门的数据通信程序，只需简单的参数设定即可。 MELSECNET/H 和 CC-Link是使用广播方式进行循环通信发送和接收的，这样就可做到网络上 的数据共享。对于Q系列PLC使用的Ether net