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PLC可编程控制器的通信及网络
发布时间：2017-06-15 点击次数：次
一、可编程控制器的网络化趋势
如果把PLC与PLC、PLC与计算机或PLC与其它智能装置通过传输介质连接起来，就可以实现通信或组建网络，从而构成功能更强，性能更好的控制系统，这样可以提高PLC的控制能力及控制范围实现综合及协调控制，同时，还便于计算机管理及对控制数据的处理，提供人机界面友好的操控平台；可使自动控制从设备级发展到生产线级，甚至工厂级，从而实现智能化工厂（Smart Factory）的目标。
随着计算机技术、通信及网络技术的飞速发展，PLC在通信及网络方面的发展也极为迅猛，几乎所有提供可编程控制器的厂家都开发了通信模块或网络系统。三菱电机率先较早的开发了MELSECNET网络，随着网络化控制及集散式控制不断普及，工业控制要求的不断提高，传统的PLC控制系统的网络化方向发展已成为趋势。
二、三菱可编程控制器的通讯类型
三菱主机FX系列支持以下五种类型的通讯：N：N网；并行链接；计算机链接；无协议通讯（用RS指令进行数据传输）；可选编程口。下面介绍有代表性的两种。
（一）N：N网络
用FX2N，FX2NC，FX1N，FX0N可编程控制器进行的数据传输可建立在N：N的基础上，总站点数最大8个，本实验设备采用FX2N-48MR主机。
（二）计算机链接（用专用协议进行数据传输）
用RS485（422）单元进行的数据传输可用专用协议在1：N（16）的基础上完成，最多可以连16台PLC机。
三、通讯格式
本节解释怎样在无协议通讯（RS指令）和计算机链接之间进行通讯设置。
（一）什么是通讯格式。
通讯格式决定计算机链接和无协议通讯（RS指令）间的通讯设置（数据长度，奇偶校验和波特率等）。
通讯格式可用可编程控制器中的特殊数据寄存器D8120来进行设置。根据所使用的外部设备来设置D8120。当修改了D8120的设置后，确保关掉可编程控制器的电源，然后再打开，否则无效。
（二）相关标志和数据寄存器。
1、特殊辅助继电器
2、特殊数据寄存器
（）表示使用的应用场合。
3、通讯格式D8120
例子：
四、计算机链接（即1：N通讯）
1、链接后的数据流
下述图样为可编程控制器的读、写及状态控制的数据流图。
1）计算机从可编程控制器读取数据。
2）计算机向可编程控制器发送数据
3)可编程控制器向计算机发送数据
2、站号
站号即可编程控制器提供的数字，用来确定计算机在访问哪一个可编程控制器。在FX系列可编程控制器中，站号是通过特殊数据寄存器D8121来设定的。设定范围是从00H和0FH。最多可以实现16台通信。框图如下：
在以上系统中，可以用以下的指令来设定站号。如：0号站设定如下：
LD M8002
MOV K0 D8121
梯形图如下：
注意事项如下：
1）在设定站号时，不要为多个站设定相同的号码，否则，传送数据将会混乱并引起通讯的不正常。
2）站号不必按数字顺序来设定，在指定范围内（00H到0FH）可以自由设定。例如，按随机的顺序或跳过一些数字都是可以的，但总站数不能超过16。一般情况16台设定0到15。
3、用一对导线连接，接线图如下：
五、N：N网络
框图如下：FX2N-485-BD
1、相关标志和数据寄存器介绍
1、1辅助继电器
说明：
在CPU错误，程序错误或停止状态下，对每一站点处产生的通讯错误数目不能进行计数。
1、2数据寄存器
1、3设置
当程序运行或可编程控制器电源打开时，N：N网络的每一个设置都变为有效。
1、3、1设定站点号（D8176）
设定0到7的值到特殊数据寄存器D8176中。
如：设定主站0：
MOV K0 D8176；
设定从站点1：
MOV K1 D8176；
1、3、2设定从站点的总数（D8177）
设定0到7的值到特殊数据寄存器中。（默认=7）
对于从站点此设定不需要。
1、3、2设置刷新范围（D8178）
设定0到2的值到特殊数据寄存器D8178中。（默认=0）
对于从站此设置不需要。
在每种模式下使用的元件被N：N网络的所有点所占用。
1）在模式0的情况下
2）在模式1的情况下
3）在模式2的情况下
1、3、4设定重试次数（D8178）
设定0到10的值到特殊寄存器D8178中。（默认=3）
从站点不需要此设置
1、3、5设置通讯超时（D8179）。
设定5到255的值到特殊寄存器D8179中。（默认=5）
此值乘以10（ms）就是通讯超时的持续时间。
通讯超时是主站与从站间的通讯驻留时间。
例如：
确保把以上的程序作为N：N网络参数设定程序从第0步开始写入。
此程序不需要执行，因为当把其编入此位置时，它自动变为有效。
1、3、6用一对导线连接，接线图如下：
如果把PLC与PLC、PLC与计算机或PLC与其它智能装置通过传输介质连接起来，就可以实现通信或组建网络，从而构成功能更强，性能更好的控制系统，这样可以提高PLC的控制能力及控制范围实现综合及协调控制，同时，还便于计算机管理及对控制数据的处理，提供人机界面友好的操控平台；可使自动控制从设备级发展到生产线级，甚至工厂级，从而实现智能化工厂（Smart Factory）的目标。
随着计算机技术、通信及网络技术的飞速发展，PLC在通信及网络方面的发展也极为迅猛，几乎所有提供可编程控制器的厂家都开发了通信模块或网络系统。三菱电机率先较早的开发了MELSECNET网络，随着网络化控制及集散式控制不断普及，工业控制要求的不断提高，传统的PLC控制系统的网络化方向发展已成为趋势。
二、三菱可编程控制器的通讯类型
三菱主机FX系列支持以下五种类型的通讯：N：N网；并行链接；计算机链接；无协议通讯（用RS指令进行数据传输）；可选编程口。下面介绍有代表性的两种。
（一）N：N网络
用FX2N，FX2NC，FX1N，FX0N可编程控制器进行的数据传输可建立在N：N的基础上，总站点数最大8个，本实验设备采用FX2N-48MR主机。
（二）计算机链接（用专用协议进行数据传输）
用RS485（422）单元进行的数据传输可用专用协议在1：N（16）的基础上完成，最多可以连16台PLC机。
三、通讯格式
本节解释怎样在无协议通讯（RS指令）和计算机链接之间进行通讯设置。
（一）什么是通讯格式。
通讯格式决定计算机链接和无协议通讯（RS指令）间的通讯设置（数据长度，奇偶校验和波特率等）。
通讯格式可用可编程控制器中的特殊数据寄存器D8120来进行设置。根据所使用的外部设备来设置D8120。当修改了D8120的设置后，确保关掉可编程控制器的电源，然后再打开，否则无效。
（二）相关标志和数据寄存器。
1、特殊辅助继电器
| 特殊辅助继电器 | 描 述 |
| M8121 | 数据传输延时（RS指令） |
| M8122 | 数据传输标志（RS指令） |
| M8123 | 接收结束标志（RS指令） |
| M8124 | 载波检测标志（RS指令） |
| M8126 | 全局标志（计算机链接） |
| M8127 | 接通要求握手标志（计算机链接） |
| M8128 | 接通要求错误标志（计算机链接） |
| M8129 | 接通要求字/字节变换（计算机链接） |
| 超时评估标志（RS指令） | |
| M8161 | 8位/16位变换标志（RS指令） |
| 特殊数据寄存器 | 描 述 |
| D8120 | 通讯格式（RS指令，计算机链接） |
| D8121 | 站点号设定（计算机链接） |
| D8122 | 剩余待传输数据数（RS指令） |
| D8123 | 接收数据数（RS指令） |
| D8124 | 数据标题<初始值：STX>（RS指令） |
| D8125 | 数据结束符<初始值：ETX>（RS指令） |
| D8127 | 接通要求首元件寄存器（计算机链接） |
| D8128 | 接通要求数据长度寄存器（计算机链接） |
| D8129 | 数据网络超时计时器值（RS指令，计算机链接） |
3、通讯格式D8120
|
位 号 |
名 称 | 描 述 | |||
| 0（位=OFF） | 1（位=ON） | ||||
| b0 | 数据长度 | 7位 | 8位 | ||
|
b1 b2 |
奇偶 |
（b2，b1） （0，0）：无 （0，1）：奇 （1，1）：偶 |
|||
| b3 | 停止位 | 1位 | 2位 | ||
|
b4 b5 b6 b7 |
波特率（BPS） |
（b7，b6，b5，b4） （0，0，1，1）：300 （0，1，0，0）：600 （0，1，0，1）：1，200 （0，1，1，0）：2，400 |
（b7，b6，b5，b4） （0，1，1，1）：4，800 （1，0，0，0）：9，600 （1，0，0，1）：19，200 |
||
| b8 | 标题 | 无 | 有效（D8124）默认：STX（02H） | ||
| b9 | 终结符 | 无 | 有效（D8125）默认：ETX（03H） | ||
|
b10 b11 b12 |
控 制 线 |
无 协 议 |
（b12，b11，b10） （0，0，0）：无作用<RS232C接口> （0，0，1）：端子模式<RS232C接口> （0，1，0）：互连模式<RS232C接口>（FX2NV2.00版或更晚） （0，1，1）：普通模式1<RS232C接口><RS485（422）接口> （1，0，1）：普通模式2<RS232C接口>（仅FX，FX2C） |
||
| 计算机链接 |
（b12，b11，b10） （0，0，0）：RS485（422）接口 （0，1，0）：RS232C接口 |
||||
| b13 | 和校验 | 没有添加和校验码 | 自动添加和校验码 | ||
| b14 | 协 议 | 无协议 | 专用协议 | ||
| b15 | 传输控制协议 | 协议格式1 | 协议格式4 | ||
| 数据长度 | 7位 |
| 奇偶 | 偶 |
| 停止位 | 2位 |
| 波特率 | 9600BPS |
| 协议 | 无协议 |
| 标题 | 未使用 |
| 终结符 | 未使用 |
| 控制线 | 普通模式1 |
1、链接后的数据流
下述图样为可编程控制器的读、写及状态控制的数据流图。
1）计算机从可编程控制器读取数据。
2）计算机向可编程控制器发送数据
3)可编程控制器向计算机发送数据
2、站号
站号即可编程控制器提供的数字，用来确定计算机在访问哪一个可编程控制器。在FX系列可编程控制器中，站号是通过特殊数据寄存器D8121来设定的。设定范围是从00H和0FH。最多可以实现16台通信。框图如下：
在以上系统中，可以用以下的指令来设定站号。如：0号站设定如下：
LD M8002
MOV K0 D8121
梯形图如下：
注意事项如下：
1）在设定站号时，不要为多个站设定相同的号码，否则，传送数据将会混乱并引起通讯的不正常。
2）站号不必按数字顺序来设定，在指定范围内（00H到0FH）可以自由设定。例如，按随机的顺序或跳过一些数字都是可以的，但总站数不能超过16。一般情况16台设定0到15。
3、用一对导线连接，接线图如下：
五、N：N网络
框图如下：FX2N-485-BD
1、相关标志和数据寄存器介绍
1、1辅助继电器
| 特性 | 辅助继电器FX2N | 名 称 | 描 述 | 响应类型 |
| 只读 | M8038 | N：N网络参数设置 | 用来设置N：N网络参数 | 主站点，从站点 |
| 只读 | M8183 | 主站点的通讯错误 |
当主站点产生通 讯错误时它是ON |
主站点 |
| 只读 | 从M8184到M8191 | 从站点的通讯错误 |
当从站点产生通 讯错误时它是ON |
主站点，从站点 |
| 只读 | M8191 | 数据通讯 |
当与其它站点 通讯时它是ON |
主站点，从站点 |
在CPU错误，程序错误或停止状态下，对每一站点处产生的通讯错误数目不能进行计数。
1、2数据寄存器
| 特性 | 辅助继电路（FX2N） | 名 称 | 描 述 | 响应类型 |
| 只读 | D8173 | 站点号 | 存储它自己的站点号 | 主站，从站 |
| 只读 | D8174 | 从站点总数 | 存储从站点总数 | 主站，从站 |
| 只读 | D8175 | 刷新范围 | 存储刷新范围 | 主站，从站 |
| 只写 | D8176 | 站点号设置 | 设置它自己的站点号 | 主站，从站 |
| 只写 | D8177 | 总从站点数设置 | 设置从站点总数 | 主站 |
| 只写 | D8178 | 刷新范围设置 | 设置刷新范围 | 主站 |
| 读写 | D8179 | 重试次数设置 | 设置重试次数 | 主站 |
| 读写 | D8180 | 通讯超时设置 | 设置通讯超时 | 主站 |
| 只读 | D8201 | 当前网络扫描时间 | 存储当前网络扫描时间 | 主站，从站 |
| 只读 | D8202 | 最大网络扫描时间 | 存储最大网络扫描时间 | 主站，从站 |
| 只读 | D8203 | 主站点的通讯错误数目 | 主站点的通讯错误数目 | 从站 |
| 只读 | D8204到D8210 | 从站点的通讯错误数目 | 从站点的通讯错误数目 | 主站，从站 |
| 只读 | D8211 | 主站点的通讯错误代码 | 主站点的通讯错误代码 | 从站 |
| 只读 | D8212到D8218 | 从站点的通讯错误代码 | 从站点的通讯错误代码 | 主站，从站 |
当程序运行或可编程控制器电源打开时，N：N网络的每一个设置都变为有效。
1、3、1设定站点号（D8176）
设定0到7的值到特殊数据寄存器D8176中。
| 设定值 | 描 述 |
| 0 | 主站点 |
| 1到7 | 从站点号 例子：1是第1从站点，2是第2从站点 |
MOV K0 D8176；
设定从站点1：
MOV K1 D8176；
1、3、2设定从站点的总数（D8177）
设定0到7的值到特殊数据寄存器中。（默认=7）
对于从站点此设定不需要。
| 设定值 | 描述 |
| 1 | 1个从站点 |
| 2 | 2个从站点 |
| 3 | 3个从站点 |
| 4 | 4个从站点 |
| 5 | 5个从站点 |
| 6 | 6个从站点 |
| 7 | 7个从站点 |
设定0到2的值到特殊数据寄存器D8178中。（默认=0）
对于从站此设置不需要。
在每种模式下使用的元件被N：N网络的所有点所占用。
| 通 讯 设 备 | 刷 新 范 围 | ||
| 模式0 | 模式1 | 模式2 | |
| 位软元件（M） | 0点 | 32点 | 64点 |
| 字软元件（D） | 4点 | 4点 | 8点 |
| 站点号 | 软 元 件 号 | |
| 位软元件（M） | 字软元件（D） | |
| 0点 | 4点 | |
| 第0号 | --- | D0到D3 |
| 第1号 | --- | D10到D13 |
| 第2号 | --- | D20到D23 |
| 第3号 | --- | D30到D33 |
| 第4号 | --- | D40到D43 |
| 第5号 | --- | D50到D53 |
| 第6号 | --- | D60到D63 |
| 第7号 | --- | D70到D73 |
| 站点号 | 软 元 件 号 | |
| 位软元件（M） | 字软元件（D） | |
| 32点 | 4点 | |
| 第0号 | M1000到M1031 | D0到D3 |
| 第1号 | M1064到M1095 | D10到D13 |
| 第2号 | M1128到M1159 | D20到D23 |
| 第3号 | M1192到M1223 | D30到D33 |
| 第4号 | M1256到M1287 | D40到D43 |
| 第5号 | M1320到M1351 | D50到D53 |
| 第6号 | M1384到M1415 | D60到D63 |
| 第7号 | M1448到M1479 | D70到D73 |
| 站点号 | 软 元 件 号 | |
| 位软元件（M） | 字软元件（D） | |
| 64点 | 8点 | |
| 第0号 | M1000到M1063 | D0到D7 |
| 第1号 | M1064到M1127 | D10到D17 |
| 第2号 | M1128到M1191 | D20到D27 |
| 第3号 | M1192到M1255 | D30到D37 |
| 第4号 | M1256到M1319 | D40到D47 |
| 第5号 | M1320到M1383 | D50到D57 |
| 第6号 | M1384到M1447 | D60到D67 |
| 第7号 | M1448到M1511 | D70到D77 |
设定0到10的值到特殊寄存器D8178中。（默认=3）
从站点不需要此设置
1、3、5设置通讯超时（D8179）。
设定5到255的值到特殊寄存器D8179中。（默认=5）
此值乘以10（ms）就是通讯超时的持续时间。
通讯超时是主站与从站间的通讯驻留时间。
例如：
确保把以上的程序作为N：N网络参数设定程序从第0步开始写入。
此程序不需要执行，因为当把其编入此位置时，它自动变为有效。
1、3、6用一对导线连接，接线图如下：
