PLC的通信与网络ppt课件

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1、第第10章章 PLC的通讯与网络的通讯与网络10.1 通讯与网络概述通讯与网络概述10.2 PLC与计算机的通讯与计算机的通讯10.3 PLC间的通讯间的通讯 本章要点本章要点 1. 1. 了解了解PLCPLC与与计算机通算机通讯、PLCPLC之之间的通的通讯的根本方法。的根本方法。 本章本章难点点 1 1 PLC PLC与与计算机通算机通讯的的衔接与操作。接与操作。 2 2 PLC PLC之之间通通讯的的衔接与操作。接与操作。10.1 通讯与网络概述通讯与网络概述10.1.1 通通讯方式方式PLC主要有三种通主要有三种通讯方式：方式： 1、PLC与与计算机之算机之间的通的通讯； 2、PLC与

2、外与外围设备之之间的通的通讯； 3、PLC与上位与上位PLC大中型之大中型之间的通的通讯。 一、一、PLCPLC与与计算机之算机之间的通的通讯 PLC与计算机之间的通讯普通是经过计算机的串口实现的。目前工控中常用的串行通讯方式主要有三种：RS232、RS422和RS485；他们的传输速度和传输间隔各不一样，适用于不同场所。 1:1通讯任务方式一台PLC与一台PC机： 直接经过RS232口无需适配器的通讯方式，这只适用于具有两个串口的PLC机型，它除了有一个RS422口可用于编程外，还带有一个RS232口。故用户可以利用RS232口直接与PC机的串口相连 。 经过RS422口和适配器与PC机通讯

3、的衔接图。这种方式可以用于各种机型，但其缺陷是必需配备一个RS422/RS232转换器即适配器。而且RS422口与适配器之间的衔接电缆必需用其公用电缆，即编程电缆。 1:N通讯任务方式的衔接图多台通讯任务方式的衔接图多台PLC与一台与一台PC机通讯机通讯 ： 一台PC机最多可衔接32台PLC，可构成现场控制网络。这种通讯方式要求配备公用的通讯模块FX232ADP通讯适配器。与PC机相连的FX232ADP模块运用RS232电缆与PC的串口相连，与PLC相连的FX232ADP模块普通运用RS422电缆与PLC相连，而各个FX232ADP间常采用RS485方式，只需用一根双绞线衔接即可。最远传输间隔

4、可达1km，传输速率可达500kbps。每一个FX232ADP模块上有一个终端切换开关，应正确放置其位置。当FX232ADP处在通讯链路的两端时，开关应放在“ON处，除此之外均放在“OFF处。 在很多控制系在很多控制系统中，需求用一台中型或大型中，需求用一台中型或大型PLC作主机，又称作主机，又称上位机，上位机，该主机可控制多台小型主机可控制多台小型PLC，这些小型些小型PLC用来直接控制用来直接控制现场设备，称，称为下位机，从而构成主从式控制网下位机，从而构成主从式控制网络。这种通种通讯是是PLC和和PLC之之间的通的通讯，称，称为远程程I/O通通讯。三、三、PLC与外与外围设备的通的通讯

5、PLC可以可以经过RS232口或口或RS422口与各种外口与各种外围设备进展通展通讯。常常见的的PLC外外围设备有有IOP智能操作面板、智能操作面板、EPROM写入器、打写入器、打印机以及条印机以及条码判判读器等。器等。二、二、PLC与上位机与上位机PLC的通讯的通讯10.1.2 网络概述网络概述一、一、PLCPLC网网络系系统网网络构造分构造分为三种根本方式：三种根本方式：总线构造、构造、环形构造和星形构造形构造和星形构造 MELSEC NET网网络特点：特点：1 1具有构成多具有构成多层数据通数据通讯系系统才干才干2 2可靠性高可靠性高3良好的通良好的通讯监测功能功能4网网络中有中有102

6、4个通个通讯继电器和器和1024个通个通讯存放器，可在一切站存放器，可在一切站中适当地分配运用，便于用中适当地分配运用，便于用户编写通写通讯程序。程序。传输速度可达速度可达1.25MB/S，这保保证了了MELSECNET网网络的公共数据通的公共数据通讯。二、三菱二、三菱PLC网网络MELSEC NET网网络引引见10.1.3 S7-200系列系列PLC的通讯与网络的通讯与网络1 1S7-200S7-200系列系列PLCPLC与与计算机通算机通讯的方式网的方式网络方式方式1PC/PPI网网络(衔接接简单 )2多主机网多主机网络(1个以上的主机个以上的主机 通通讯)3令牌网令牌网络4DP网网络CP

7、U215支持支持DP协议，且只能作从机运用，且只能作从机运用 2S7-200系列系列PLC之之间的通的通讯 这种网络的设计思想是在辅助继电器位、数据存放器字中专门开辟一个地址范围，将其分配给各台PLC，使得某台PLC可以写其中某些元件而其他一切站都可以读这些元件，然后再由这些元件去驱动其本身的软元件以到达通讯目的，各站主机之间元件形状信息的交换是由PLC系统本人完成的，不需求用户编程。1西门子SINEC LI LAN网络小量数据交换、低速通讯网络 通讯速率为9.6Kbps。通讯方式为主从式，一个主站最多可挂30个从站。主站处于自动位置，协调网上的信息传输，从站为被动。BT777是网络耦合器，每

8、站经过网络耦合器与网络衔接。 数据数据传输根本原理根本原理 用户必需为每个站定义一个发送“信箱和接纳“信箱，有两个控制字节分别控制两个方向的数据传送，即接纳和发送。所谓“信箱，实践上是用户定义用于存储接纳数据和发送数据的一块数据区。网络上的站发表把要发送的数据存放在发送“信箱、用置位控制字节中“启动发送位的方法向主站发出发送恳求。主站的微处置器按顺序查询从站的控制字节，从而判别能否有发送恳求，查询顺序是按用户预先编制的查询顺序表进展的。 当主站查询到发送恳求，就从发送“信箱读取数据，并预备传送给目的站的接纳“信箱。每个站用编号区分，0号站为主站，从站可以由用户定义为130间的数。只需接纳站的“

9、接纳允许位被置位时，才干进展传送效力。一旦传送终了，立刻复位“发送恳求位，以表示数据已到达目的地。同时复位接纳站的“接纳允许位，以阐明有新数据输入，用户程序对新数据进展处置后，重新置位“接纳允许位，等待下一次接纳。 数据交数据交换格式格式SINEC LI LAN网网络有三种数据交有三种数据交换格式：格式：查询式、中断式、广播式。式、中断式、广播式。 主站和从站初始化主站和从站初始化 初始化就是要对CP530进展编程。 运用运用软件的件的编制制 编制制发送送“信箱和接信箱和接纳“信箱。信箱。“信箱由内存数字信箱由内存数字变量量组成，成，两个两个“信箱格式一信箱格式一样，“信箱的第信箱的第1个字个

10、字节是要是要发送或接送或接纳的字的字节数，数，第第2个字个字节是站号，从第是站号，从第3个字个字节开开场为实践践发送或接送或接纳的数据，的数据，“信箱信箱的的详细格式如下所示：格式如下所示：字字 号号高高 字字 节节低低 字字 节节字字1要交要交换换的字的字节节数数站号站号字字2第第1个字个字节节第第2个字个字节节字字3第第3个字个字节节第第4个字个字节节字字33第第63个字个字节节第第64个字个字节节控制字节的格式：控制字节的格式： 位位 号号发送控制字送控制字节 接收控制字接收控制字节 00无无错 1发送送错 0无无错 1接收接收错 1 0运行正常运行正常 1从站故障从站故障 2 0总线停

11、止停止 1总线运行运行 30无无编程器程器 1有有编程器程器 0无无编程器程器 1有有编程器程器 40无中断无中断 1有中断有中断 0无中断无中断 1有中断等待有中断等待 5 6 70发送送结束束 1申申请发送送 0传送送结束束 1等待接收等待接收 当有数据要发送时，必需把数据放入发送“信箱，置位控制字节的第7位。数据发送终了时，操作系统复位控制字节的第7位，可以恳求下一次发送。 当接纳的数据全部放入接纳“信箱时，操作系统复位接纳站控制字节的第7位。此时用户程序可以从接纳“信箱读出数据，读完数据后，用户程序置位控制字节的第7位，预备接纳下一次传送的数据。 2西门子西门子SINEC HI LAN

12、可编程控制器网络可编程控制器网络 SINEC HI LAN是用于大型分布自动化控制系统的高速网络系统，数据传送速度10Mbps，该网上可挂SIMATIC S7-200和SICOMP计算机。 构造。SINEC HI LAN由独立的网段组成，每个网段长500m，可挂100个站。网段之间用中继站衔接。两站之间最多挂两个中继站。在一个网络中，一个中继站可分为一对远程中继站，远程中继站之间的间隔为1000m，每个站和中继站都经过755耦合器连到网上，可编程控制器和网的通讯是经过通讯处置板CP535进展的。 数据交换方式。SINEC HI LAN相当于Ethernet网络，符合IEEE802.3规范，竞争

13、式存取，是载波侦听多重访问/冲突检测CSMA/CD信令方式。当某站有数据要发送时，就恳求发送，假设网处于“闲形状，该站就占有通道运用权，向网络发送数据，其他站识别并接纳属于本人的信息。假设两站同时发出恳求，两站能识别这种情况，恳求均无效，需再恳求。 功能方式。SINEC HI LAN有三种义务功能：发送功能、写功能和功能。 在发送功能中，发送站发送数据，接纳站接纳数据。发送站定义数据源，接纳站定义数据目的。对运用程序发出的发送恳求，通讯微处置器根据衔接方式的优先级进展传送。 在写方式中，发送站发送数据，接纳站接纳数据。与发送方式不同，在写方式下，数据源和数据目的都是由发送站定义的。即发送站不仅

14、定义数据源，也定义数据目的。写数据方式只能在优先级PRIO2下进展。 在读方式中，接纳站先向发送站发现读恳求，发送站传送数据给恳求站。与写方式一样，恳求站定义数据源和数据目的。亦即用户可以决议从某站读取某部分数据。读方式只能在优先级PRIO2下进展。 衔接方式。接方式。衔接方式有两种：直接接方式有两种：直接衔接方式和多接方式和多掷衔接方式。接方式。 多多掷掷式式衔衔接接用用于于快快速速数数据据传传输输，不不需需求求应应对对。这这种种衔衔接接方方式式允允许许一一个个站站向向特特定定的的一一组组站站发发送送数数据据，特特定定组是在系统生成时定义的。组是在系统生成时定义的。 指指数数据据传传输输是是

15、站站与站之间进展与站之间进展 优先先级 PRIO0：带中断中断恳求的快速效力。用静求的快速效力。用静态数据数据缓冲区建立永久性冲区建立永久性衔接，接， 要要传输的数据的数据优先先发出，并向接出，并向接纳站站发出中断出中断恳求。求。PRIO1：不：不带中断中断恳求的快速效力。用静求的快速效力。用静态数据数据缓冲区建立永久性冲区建立永久性连 接，要接，要传输的数据的数据优先先发出。出。PRIO2：永久性：永久性衔接的接的规范效力。建立永久性范效力。建立永久性衔接，但所需的数据接，但所需的数据缓冲冲 区是在区是在执行行义务时动态建立的。建立的。PRIO3：暂时衔接的接的规范效力。有数据范效力。有数据

16、传输时，暂时建立建立衔接和数据接和数据缓 冲区，所建立的冲区，所建立的衔接，由用接，由用户程序去除。程序去除。PRIO4：暂时衔接的接的规范效力。有数据范效力。有数据传输时，暂时建立建立衔接和数据接和数据缓 冲区，数据冲区，数据传输完全后，立刻去除完全后，立刻去除衔接和接和缓冲区。冲区。 CP535初始化。初始化分两部分：系统参数和衔接参数初始化。系统参数是指通讯板的级别、固化软件的版本和存储器的型号等。最主要的参数是CP535的接口号和Ethernet的物理地址。衔接参数用于定义衔接类型、义务方式及优先级别等。 规范程序块调用。在发送方式中，仍调用规范发送功能块和接纳功能块。写方式中直接调用

17、发送功能块，只需QTYPRW。读方式中，由公用规范功能块FB246供调用，功能块的图形调用方式及下表。参数参数说说明明参数名称参数名称参数参数类类型型说说 明明FB246SSNR PAFEA- -NRANZWZTYPDBNRZANFZLAESSNRD通信板接口号通信板接口号A-NRD任任务务号号ANZWI任任务务状状态态字字ZTYPD数据目数据目标类标类型型DBNRD数据数据块块号号ZANFD数据目数据目标标起始地址起始地址ZLAED数据数据长长度度PAFEQ参数参数设设定定错标错标志字志字 要使两台S7-200PLC分别称为A机和B机采用可编程通讯方式进展数据交换。A机的IB0控制B机的QB

18、0。对发送接纳的时间配合关系无特殊要求。 分析分析由于由于对两台机的两台机的发送与接送与接纳配合配合时间无特殊要求无特殊要求这是一种最是一种最简单的通的通讯，且一台机只需一种功能，即接，且一台机只需一种功能，即接纳或或发送。故两台机的程序可相送。故两台机的程序可相对独立地独立地编制而无需思索其制而无需思索其间的握手的握手handshaking信号信号处置。置。对A机，在机，在设置了可置了可编程通程通讯方式之后，只需循方式之后，只需循环反复地将反复地将IB0送至在送至在变量量缓冲区中开辟的一个表格中的字冲区中开辟的一个表格中的字节地址且不断地址且不断执行行发送指令送指令XMT即可。同即可。同理，

19、理，对B机，机，设置可置可编程通程通讯方式之后，将接方式之后，将接纳中断事件中断事件8衔接到一个中断接到一个中断程序，再开中断，然后循程序，再开中断，然后循环地从地从SMB2中中读取数据再送到取数据再送到QB0即可。即可。3运用实例运用实例 发送程序送程序 发送程序发送程序: 接接纳程序程序 程序注程序注释 调试分分别将将发送程序下装送程序下装download至至A机。将接机。将接纳程序下装至程序下装至B机。机。采用西采用西门子子SINEC L2网的网的衔接器及接器及电缆，在断，在断电形状形状时将两台将两台PLC经过PPI编程接口相程接口相连。一种最。一种最简单的的实验室方法是直接利用室方法是

20、直接利用编程器程器PG740或或PG720所附所附带的的MPI编程程电缆来直接将来直接将A、B机相机相连。上上电运运转后将后将A、B机的方式开关打到机的方式开关打到TERM位置。位置。接通或断开接通或断开A机的模机的模拟器开关，器开关，应能察看到：能察看到：B机的机的输出出QB0会跟随会跟随A机机的的IB0同步同步变化。化。10.2 PLC与计算机的通讯与计算机的通讯 运用RS232C和RS422通道，很容易配置一个与外部计算机进展通讯的系统。该系统中PLC接受控制系统中的各种控制信息，分析处置后转化为PLC中软元件的形状和数据。PLC又将一切软元件的数据和形状送人计算机，由计算机采集这些数据

21、，进展分析及运转形状监测，用计算机可改动PLC的初始值和设定值，从而实现计算机对PLC的直接控制。 10.2.1 采用采用FX232ADP的的衔接通接通讯 RS232C用通讯适配器FX-232ADP可以以无规约方式与各种具有RS232C接口的通讯设备衔接，实现数据交换。通讯设备包括计算机、条形码读出器和及图像检测器等。运用FX-232ADP时，也可用调制解调器进展远程通讯。 1通通讯系系统的的衔接接2通讯操作通讯操作1通通讯参数的参数的设置置 参数包括波特率、停顿位和奇偶校验等，它们经过位组合方式来选择，这些位存放在数据存放器D8120中 。 2起始字符和终了字符可以根据用户的需求自行修正。

22、3起始字符和终了字符在发送时自动加到发送的信息上。 在接纳信息过程中，除非接纳到起始字符，不然数据将被忽略。数据将被延续不断地读进直到接到终了字符或接纳缓冲区全部占满为止。因此，必需将接纳缓冲区的长度与所要接纳的最长信息的长度设定得一样。10.2.2 采用采用FX232AW衔接的通接的通讯 FX-232AW接口单元，可将RS232C信号和RS422信号进展相互交换，使通用计算机与PLC之间实现数据的传送及监控。信号的传送速度为9600位s。1通讯系统的衔接2 2系系统的配置的配置 1计算机。要求机型是IBM PC/AT兼容，CPU：486以上，内存：8兆或更高引荐16兆以上。 2编程和通讯软件

23、。采用运用于FX系列PLC的编程软件SWOPC-FXGP/WINC可在Windows 3.1及Windows 95以上操作系统运转。 3接口单元。采用FX-232AWC型RS-232C/RS-422转换器便携式或FX-232AW型RS-232C/RS-422转换器内置式，以及其他指定的转换器。 4通讯线缆。采用FX-422CAB型RS-422缆线用于FX2，FX2c型PLC，0.3m或FX-422CAB-150型RS-422缆线用于FX2，FX2c型PLC，1.5m，以及其他指定的缆线。3 3通通讯操作操作1系系统设置置 ： 端口端口设置置 ；串口；串口设置；运置；运转时程序改程序改动 。 2

24、数据数据传送送 ：程序：程序传送送 ；存放器数据；存放器数据传送送 ；PLC存存储器去除器去除 。4 4系系统监控控10.3 PLC间的通讯间的通讯 如今很多控制系统中，需求用很多台PLC来进展控制。这些PLC各自有不同的分工，进展各自的控制，同时它们又相互联络，进展通讯以到达共同控制，协调任务。 10.3.1 通通讯系系统的的衔接接10.3.2 通讯操作通讯操作1 1通通讯的的设置置 当主站的标志M8070和从站的标志M8071都为ON时，才干实现主站与从站之间的数据传送，因此，主站和从站程序中必需含有相应的置M8070和M8071为ON的指令。假设需去除主站标志M8070和从站的标志M80

25、71，需在PLC处于STOP形状时进展。2 2并行通并行通讯指令指令 PRUN指令利用并行通讯适配器FX240APAW，把源操作数传送到指定的位元件区域，用公用标志M8070和M8071来控制数据传送。 S指定主站、从站的指定主站、从站的输入元件号。输入元件号。D指定主站、从站接指定主站、从站接纳数据的辅助继电器纳数据的辅助继电器 3 3运用举例运用举例 两台并联运转的PLC，主站将X10X27的信号经过M800M817传送到从站。从站接遭到信号后，当M800和M810同时为ON时，从站向主站发出收到信号，置M900为ON。 有关程序梯形有关程序梯形图及注及注释： 主站程序主站程序从站程序从站程序小小 结 可可编程控制器的程控制器的组网与通网与通讯是近年来自是近年来自动化化领域域颇受注重的新受注重的新兴技技术。本章。本章简要引要引见PLCPLC与与计算机以及算机以及PLCPLC与与PLCPLC之之间的通的通讯，包，包括系括系统配置、配置、衔接以及通接以及通讯指令和指令和软件的运件的运用，引用，引见PLCPLC网网络系系统及及MELSC NETMELSC NET网网络的运的运用技用技术。