基于FINS協(xié)議OMRONPLC與上位機(jī)以太網(wǎng)通信實現(xiàn)多圖

1、鑒于FINS協(xié)議的OMRON-PLC與上位機(jī)以太網(wǎng)通訊的實現(xiàn)多圖鑒于FINS協(xié)議的OMRON-PLC與上位機(jī)以太網(wǎng)通訊的實現(xiàn)多圖鑒于FINS協(xié)議的OMRON-PLC與上位機(jī)以太網(wǎng)通訊的實現(xiàn)多圖鑒于FINS協(xié)議的OMRONPLC與上位機(jī)以太網(wǎng)通訊的實現(xiàn)多圖前言在今世工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，可編程邏輯控制器(PLC)作為常用的現(xiàn)場控制設(shè)施，上位機(jī)作為數(shù)據(jù)收集及人機(jī)界面的一種已經(jīng)獲得寬泛運用。過去，在工程項目開發(fā)中，PLC和上位機(jī)間的通訊常采納RS-232C或許RS-485串行方式，這類要領(lǐng)很難滿夠數(shù)據(jù)量大、通訊距離遠(yuǎn)、及時性要求高的控制系統(tǒng)。跟著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、普及與推行，以太網(wǎng)技術(shù)獲得了迅速的發(fā)

2、展，其傳輸速率的提升和互換技術(shù)的運用，辦理了以太網(wǎng)通訊的非確立性疑問，使得工業(yè)以太網(wǎng)能夠?qū)挿哼\用于工業(yè)信息控制領(lǐng)域，也是工業(yè)信息控制將來的發(fā)展趨向。FINS(factoryinterfacenetworkservice)通訊協(xié)議是歐姆龍企業(yè)開發(fā)的用于工業(yè)自動化控制網(wǎng)絡(luò)的指令響應(yīng)系統(tǒng)。運用FINS指令可實現(xiàn)各樣網(wǎng)絡(luò)間的無縫通訊，包含用于信息網(wǎng)絡(luò)的Etherne(以太網(wǎng))，用于控制網(wǎng)絡(luò)的ControllerLink和SYSMACLINK。經(jīng)過編程發(fā)送FINS指令，上位機(jī)或PLC便能夠讀寫另一個PLC數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容，甚至控制其運轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而簡化了用戶程序。FINS協(xié)議支撐工業(yè)以太網(wǎng)，這就為OMRONP

3、LC與上位機(jī)以太網(wǎng)通訊的實現(xiàn)供給了可能。1OMRONPLC與上位機(jī)通訊方式當(dāng)前，在歐姆龍PLC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成中，上位機(jī)和PLC的通訊能夠采納RS232C485串行通訊、ControllerLink通訊和工業(yè)以太網(wǎng)通訊三種方式。它們的主要性能參數(shù)如表1所示。圖片看不清楚？請點擊這里查察原圖（大圖）。文件3介紹了采納RS232C485串行通訊的方案，其通訊速率僅為9600bs，速率較慢，很難適應(yīng)今世數(shù)據(jù)量大、通訊距離較遠(yuǎn)、及時性要求較高的控制系統(tǒng)。文件2中給出了鑒于FINS協(xié)議的ControllerLink通訊的設(shè)計方案，其最高速率能夠達(dá)到2Mbs，整個網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸距離為500m，硬件上須要在上位機(jī)安

4、裝CLK支撐卡，其擴(kuò)展性及運用的靈巧性沒有工業(yè)以太網(wǎng)好。在三種通訊方式中，工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢是相當(dāng)顯然的。其傳輸速率能夠達(dá)到10100Mbs(取決于實質(zhì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境)；兩個節(jié)點之間的傳輸距離能夠達(dá)到100m，關(guān)于整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離沒有限制；網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最大節(jié)點數(shù)能夠達(dá)到254個，能夠?qū)崿F(xiàn)1(PLC)：N(PC)、N：N、N：1等多種網(wǎng)絡(luò)形式。這些都為構(gòu)架各樣規(guī)模的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)供給了有益的條件，擁有優(yōu)秀的擴(kuò)展性、適用性、靈巧性。當(dāng)前運用的上位機(jī)都配有以太網(wǎng)卡，所以上位機(jī)側(cè)無需增添額外的硬件設(shè)施。所以，采納工業(yè)以太網(wǎng)方式對提升工廠的自動化信息控制水平擁有很大的現(xiàn)實意義。以太網(wǎng)FINS通訊在以太網(wǎng)FINS通

5、訊中，各樣數(shù)據(jù)信息是以UDPIP包或許TCPIP包的方式在以太網(wǎng)上發(fā)送和接收的。此中，在Internet層遠(yuǎn)程設(shè)施運用的是IP地點，而在運用層運用的則是FINS節(jié)點地點。傳輸層中定義了當(dāng)?shù)豒DP或TCP端口號，它為運用層(即FINS通訊)供給通訊端口，其默認(rèn)配置為9600。用戶能夠依據(jù)實質(zhì)狀況自行改正，可是在同一網(wǎng)絡(luò)中，各設(shè)施的通訊端口號必然保持一致。圖1FINS以太網(wǎng)通訊協(xié)議模型圖片看不清楚？請點擊這里查察原圖（大圖）。平常以太網(wǎng)通訊運用的是IP地點，而在FINS通訊中則是運用網(wǎng)絡(luò)號、節(jié)點號以及單元號來對不同樣設(shè)施(包含PLC、PC等現(xiàn)場設(shè)施)履行地點定義的。這就為不同樣網(wǎng)絡(luò)之間各樣設(shè)施的通

6、訊供給了一致的尋址方式。在以太網(wǎng)FINS通訊中，歐姆龍的以太網(wǎng)單元一項主要的功能就是能在IP地點和Fins節(jié)點地點之間履行變換，其變換方式有自動變換、IP地點表和復(fù)合地點表三種方式，其地點變換數(shù)目依據(jù)模塊型號和變換方式的不同樣還有相應(yīng)的限制。以太網(wǎng)FINS通欽佩務(wù)是一種鑒于UDPIP的通訊方式，稱為FINSUDP方式，歐姆龍有關(guān)的以太網(wǎng)產(chǎn)品都支撐這類方式。其余，CS1W-ETN21和CJ1W-ETN21以太網(wǎng)通訊模塊還支撐TCPIP協(xié)議，稱為FINSTCP方式。21FINSUDP方式FINSUDP方式是一種運用UDPIP協(xié)議的FINS通訊方式。UDPIP是一種無連結(jié)的通訊協(xié)議。當(dāng)一條信息從一個

7、節(jié)點發(fā)到另一個時，這兩個節(jié)點是沒有明確連結(jié)的同樣聯(lián)系的。UDP協(xié)議擁有較快的傳輸速度，可是數(shù)據(jù)通訊的靠譜性沒有TCP協(xié)議高。圖片看不清楚？請點擊這里查察原圖（大圖）。如圖2所示，是一個在以太網(wǎng)中發(fā)送和接收所運用的UDP幀構(gòu)造。FINS/UDP方式運用的是一種嵌套格式數(shù)據(jù)包，即Ethernet報頭、IP報頭、UDP報頭和FINS幀。一個UDP數(shù)據(jù)段(FINS幀)超出1472字節(jié)將被分紅若干個數(shù)據(jù)包來傳達(dá)。分開的UDP數(shù)據(jù)將在UDPIP協(xié)議層自動組合。平常不須要關(guān)注運用層的數(shù)據(jù)分段，可是在一個多層IP網(wǎng)絡(luò)中1427字節(jié)的UDP包可能沒法發(fā)送。在這類系統(tǒng)中就須要運用FINSTCP方式。22FINS幀

8、構(gòu)造FINS幀分為FINS指令幀和FINS響應(yīng)幀兩種形式。指令幀在發(fā)送FINS指令時運用，響應(yīng)幀則在接收到FINS指令后對其返反響應(yīng)時運用。它們都是由一個FINS報頭(儲蓄傳輸控制信息)、一個FINS指令域(儲蓄一個FINS指令)以及一個FINS參數(shù)數(shù)據(jù)域(儲蓄指令參數(shù)和發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù))所構(gòu)成的。響應(yīng)幀F(xiàn)INS指令域的內(nèi)容與所接收到的指令幀的FINS指令域同樣。詳盡構(gòu)造見圖3、圖4。圖片看不清楚？請點擊這里查察原圖（大圖）。ICF為信息控制域，用于注明指令和響應(yīng)；RSV為系統(tǒng)保留；GCT為網(wǎng)關(guān)贊成數(shù)目；DNA為目的網(wǎng)絡(luò)號；DA1為目的節(jié)點號；DA2為目的單元號；SNA為源網(wǎng)絡(luò)號；SA1為源節(jié)點號

9、；SA2為源單元號；SID為服務(wù)和響應(yīng)的表記號，可隨意配置，指令和響應(yīng)付應(yīng)同樣；MRC和SRC分別為FINS指令的主指令和從指令；參數(shù)數(shù)據(jù)域，用于注明所操作的數(shù)據(jù)地點、范圍等，在響應(yīng)幀中前兩個字節(jié)MRES和SRES構(gòu)成響應(yīng)碼，用來診療不正確信息。3FinsGateway和SYSMACCompolet控件介紹FinsGateway是OMRONFINS通訊協(xié)議的驅(qū)動程序，它為計算機(jī)上的32位Windows操作系統(tǒng)供給一個工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。FinsGateway集成了不同樣的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并為FINS通訊和數(shù)據(jù)鏈接供給驅(qū)動程序和接口庫函數(shù)。它經(jīng)過成立高性能的虛假儲蓄區(qū)EventMemory，為不同樣的

10、用戶程序供給數(shù)據(jù)的接入和共享。運用FinsGateway，計算機(jī)能夠經(jīng)過各層網(wǎng)絡(luò)(包含網(wǎng)絡(luò)互聯(lián))接見網(wǎng)絡(luò)上的PLC，經(jīng)過接口庫函數(shù)，用戶還能夠夠開發(fā)程序。圖片看不清楚？請點擊這里查察原圖（大圖）。SYSMACCompolet是歐姆龍企業(yè)專門為FINS通訊開發(fā)的ActiveX控件，它是架構(gòu)在FinsGateway這個驅(qū)動程序下的VB控件，對Fins指令做了進(jìn)一步集成和優(yōu)化。SYSMACCompolet為SYSMACCCS1CV系列的PLC供給運用程序編程接口，在開發(fā)時只須要調(diào)用該控件，編寫程序更便利，語句更基本，配合運用FinsGateway，經(jīng)過計算機(jī)便能夠方便地控制接見PLC，直接對其操作而

11、不須要掌握相應(yīng)的Fins指令知識。4OMRONPLC與上位機(jī)以太網(wǎng)通訊的實現(xiàn)OMRONPLC與上位機(jī)的以太網(wǎng)通訊依賴發(fā)送FINS指令實現(xiàn)。上位機(jī)發(fā)送FINS指令能夠直接讀取或?qū)懭隤LC相應(yīng)的數(shù)據(jù)，PLC部分無需編寫接收和發(fā)送程序。文件1給出了運用VC+異步套接字類CAsyncSocket與OMRONPLC履行以太網(wǎng)通訊的要領(lǐng)。本例中采納FINSUDP方式，詳盡如圖7所示。上位機(jī)運用VisualBasic60履行程序開發(fā)，詳盡實現(xiàn)向PLC發(fā)送FINS指令(讀取內(nèi)存地區(qū)，指令代碼0101)讀取DM100開始的150個字?jǐn)?shù)據(jù)的功能。相較于文件1介紹的要領(lǐng)，本文中為不同樣層次的運用者供給了三種要領(lǐng)來實

12、現(xiàn)這一個功能，增添了系統(tǒng)開發(fā)的精選性。圖7上位機(jī)與PLC經(jīng)過以太網(wǎng)通訊在履行上位機(jī)程序編程以前第一要達(dá)成上位機(jī)和PLC的以太網(wǎng)單元的配置。(1)配置上位機(jī)的IP地點為10721811，子網(wǎng)掩碼為2552552550，它的FINS節(jié)點號默以為11。(2)經(jīng)過歐姆龍CX-Programmer軟件，在IO表中將PLCCSIW-ETN11以太網(wǎng)單元的IP地點配置為10721819，子網(wǎng)掩碼為2552552550，F(xiàn)INS節(jié)點號配置為19。地點變換方式配置為自動生成(動向)。FINSUDP端口為9600(默認(rèn))。保留后下傳至PLC。下邊主要介紹三種要領(lǐng)來實現(xiàn)上述功能。41運用MicosoftWinsoc

13、k控件在VB中新建一個StandardEXE文件。增添Winsock控件，對象命名為Winsock1，發(fā)送Fins命令程序以下：編譯保留后即可。42運用FinsGateway中的OMRONFinsMessagingControl(1)在上位機(jī)中安裝Finsgateway軟件，并在ServiceManager中啟動CPU_UNIT和ETN_UNIT。(2)ETNUNIT屬性中，在UDPNodes中手動增添PLC的IP地點(10721819)和FINS地點(0190)。在CommuincationUnitSettings中配置端口號(9600)和FINS-IP地點變換方式為自動生成(動向)。(3)

14、在VB中新建一個standardEXE文件。增添OMRONFinsGatewayFinsMessagingControl，對象名為FinsMsgl。(4)在form區(qū)增添一個Commandbutton(命名為Command1)作為發(fā)送Fins指令之用；同時增添一個textbox(命名為Text1)作為顯示所接受數(shù)據(jù)之用。(5)在Conmand1中的Click事件中增添以下代碼：PrivateSubCommand1_C1ick()FinsMsg1sendFinsCommand0，19，0，在FinsMsg1中的OnReceive事件中增添以下代碼：PrivateSubFinsMsg1_OnRec

15、eive()DimnetAsInteger，nodeAsInteger，unitAsIntegerText1Text=FinsMsg1receiveMessage(net，node，unit，vbString)EndSub編譯保留后即可。43運用FinsGateway和SYSMACCompolet在上位機(jī)中安裝FinsGateway和SYSMACCompolet軟件。啟動FinsGateway的ServiceManager，并啟動CPUUNIT和ETNUNIT。(2)同42中第(2)點。(3)在VB中新建一個StandardEXE文件。增添OMRONSYSMACCSControl，對象名為SY

16、SMACCS11。(4)在對象SYSMACCS11屬性中，精選Communication標(biāo)簽，選中ActivateCoCommunication并配置PLC的Fins地點(0190)。(5)在form區(qū)增添一個Commandbutton(命名為Command1)作為發(fā)送Fins指令之用；同時增添一個textbox(命名為Text1)作為顯示所接受數(shù)據(jù)之用。(6)在Conmand1中的Click事件中增添以下代碼：PrivateSubCommand1_Click()Text1Text=SYSMAC_CS11readArea(plcAreaDM，100，150，vbString)EndSub編譯保留后即可。5結(jié)束語工業(yè)以太網(wǎng)作為工業(yè)現(xiàn)場信息收集的主要網(wǎng)絡(luò)擁有速率高、通訊距離遠(yuǎn)、抗攪亂性好等特色，已經(jīng)獲得寬泛運用。本文所介紹的三種OMRONPLC與上位機(jī)以太網(wǎng)通訊的要領(lǐng)均在實質(zhì)工程中考證成功。這三種要領(lǐng)從實質(zhì)上來說實