可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介

第9講可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介9.1數(shù)據(jù)通信基礎9.2OMRONPLC的通信與擴展9.3CPM1A通信功能可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!9.1數(shù)據(jù)通信基礎9.1.1并行通信與串行通信數(shù)據(jù)通信主要采用并行通信和串行通信兩種方式。1．并行通信并行通信時數(shù)據(jù)的各個位同時傳送，可以字或字節(jié)為單位并行進行。并行通信速度快，但用的通信線多，成本高，故不宜進行遠距離通信。計算機或PLC各種內部總線就是以并行方式傳送數(shù)據(jù)的。2．串行通信串行通信時數(shù)據(jù)是按位順序傳送的，只用很少幾根通信線。串行傳送的速度低，但傳送的距離較長，因此串行通信適用于長距離且速度要求不高的場合。在PLC網絡中傳送數(shù)據(jù)絕大多數(shù)采用串行方式。從通信雙方信息的交互方式看，串行通信方式可以有以下三種：可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!單工通信。單工通信是指只有一個方向的信息傳送而沒有反方向的交互。(2)半雙工通信。半雙工通信是指通信雙方都可以發(fā)送(接收)信息，但不能同時雙向發(fā)送。(3)全雙工通信。全雙工通信是指通信雙方可以同時發(fā)送和接收信息，雙方的發(fā)送與接收裝置同時工作。單工通信不能實現(xiàn)雙方信息交流，故在PLC網絡中極少使用。因此，在PLC網絡中主要應用半雙工及全雙工通信方式。串行通信中，傳輸速率用每秒鐘傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)(比特/秒)來表示，稱之為比特率(b/s)。常用的標準傳輸速率有300b/s、600b/s、1200b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s和19200b/s等?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!9.1.2串行異步傳輸與同步傳輸1．串行異步傳輸圖9-1給出了串行異步通信的二進制串行位串的數(shù)據(jù)格式。在空閑狀態(tài)下，線路呈現(xiàn)出高電平或“1”狀態(tài)。傳輸時，首先發(fā)送起始位，接收端接收到起始位，即開始接收過程。在后邊的整個二進制傳送過程中，都以起始位作為同步時序的基準信號。起始位以“0”表示。緊跟其后的是數(shù)據(jù)位，根據(jù)采用的編碼，數(shù)據(jù)位可能為5～8位。奇偶位可以有也可以沒有。處在最后的是停止位，停止位以“1”表示，位數(shù)可能是1位、1/2位或2位。一幀信息由10位、10.5位或11位構成。圖9-1串行異步傳輸格式可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!9.1.3奇偶校驗與循環(huán)冗余校驗1．奇偶校驗在進行奇偶校驗時，發(fā)送端按照事先約定的校驗方式，在所發(fā)送的每個字符最高位之后附加一個奇偶校驗位。這個校驗位可為“1”或“0”，以便保證整個字符為“1”的位數(shù)符合約定。發(fā)送端按照奇或偶校驗的原則編碼后，以字符為單位發(fā)送。接收端按照相同的原則檢查收到的每個字符中“1”的位數(shù)。如果為奇校驗，發(fā)送端發(fā)出的每個字符中“1”的位數(shù)為奇數(shù)；若接收端收到的字符中“1”的位數(shù)也為奇數(shù)，則傳輸正確，否則傳輸錯誤。2．循環(huán)冗余校驗(CRC)循環(huán)冗余校驗以二進制信息的多項式表示為基礎。它的基本思想是：在發(fā)送端給信息報文加上CRC校驗位，構成7個特定的待傳報文，使它所對應的多項式能被一個事先指定的多項式除盡。這個指定的多項式稱作生成多項式。由發(fā)送方和接收方共同約定。接收方收到報文后，用來檢查收到的報文，即用去除收到的報文多項式，如果可以除盡，就表示傳輸無誤，否則說明收到的報文不正確。CRC校驗具有很強的檢錯能力，并可以用集成電路芯片實現(xiàn)，是目前計算機通信中使用最普遍的校驗碼之一。PLC網絡中廣泛使用CRC校驗碼。可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!2)RS-232C接口物理連接器每個RS-232C接口有兩個物理連接器(插頭)。實際使用時，計算機的串口都是公插頭，而PLC端為母插頭，與它們相連的插頭正好相反。連接器規(guī)定為25芯，實際使用9芯連接器就夠了，所以，近年來多用9芯的連接器。一般微機多配有兩個RS-232C串口，25芯或9芯的連接器。3)PLC上的RS-232C口PLC上的RS-232C口有三種形式：(1)PLC的CPU單元內置RS-232C口，通信由CPU管理。(2)PLC的CPU外設端口經通信適配器轉換而形成RS-232C口。(3)在PLC的通信板或通信單元上，設置有RS-232C口。如OMRON的HostLink單元中有的就設置了RS-232C口?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!圖9-2RS-232C口的連接方法(a)IBMPC與PLCRS-232C口的連接；(b)PLC與PLCRS-232C口的連接可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2．RS-422/RS-485串行通信接口RS-422和RS-485電氣接口電路采用的是平衡驅動差分接收電路，其收和發(fā)不共地，這樣可以大大減少共地所帶來的共模干擾。RS-422和RS-485的區(qū)別是，前者為全雙工型(即收和發(fā)可同時進行)，后者為半雙工型(即收和發(fā)分時進行)。由于RS-232C采用單端驅動非差分接收電路，因此在收和發(fā)兩端必須有公共地線，這樣當?shù)鼐€上有干擾信號時，會當作有用信號接收進來，故不適于在長距離或強干擾的條件下使用。而RS-422/RS-485驅動電路相當于兩個單端驅動器，當輸入同一信號時其輸出是反相的，故如有共模信號干擾，接收器只接收差分輸入電壓，從而可大大提高了抗共模干擾能力，所以可進行長距離傳輸。可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!3．通信介質目前普遍使用的通信介質有雙絞線、多股屏蔽電纜、同軸電纜和光纖電纜。雙絞線是把兩根導線扭絞在一起，可以減少外部的電磁干擾。如果用金屬織網加以屏蔽，則抗干擾能力更強。雙絞線成本低、安裝簡單，RS-485口多用它。多股屏蔽線是把多股導線捆在一起，再加上屏蔽層，RS-232C、RS-422口要用此電纜。同軸電纜共有四層。最內層為中心導體，導體的外層為絕緣層，包著中心導體，再向外一層為屏蔽層，最外一層為表面的保護皮。同軸電纜可用于基帶(50Ω電纜)傳輸，也可用于寬帶(75Ω電纜)傳輸。與雙絞線相比，同軸電纜傳輸?shù)乃俾矢?、距離遠，但成本相對要高。光纖電纜有全塑光纖電纜、塑料護套光纖電纜和硬塑料護套光纖電纜。光纜與電纜相比，價格較高，維修復雜，但抗干擾能力很強，傳輸距離也遠。可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!圖9-3PLCI/O擴展遠程I/O擴展方式通常采用RS-485通信接口，電纜總長度不應超過200m。在需要更長的通信距離時或在干擾比較大的場合下，可采用通信適配器或光纖通信來加以解決。I/O擴展方式為用戶擴展系統(tǒng)的規(guī)模和I/O點數(shù)、合理布置系統(tǒng)、減少布線和I/O信號電纜的數(shù)量及長度提供了一種經濟而有效的解決方案?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!PLCLink系統(tǒng)為OMRONPLC之間的互聯(lián)和協(xié)同提供了快捷有力的支持。PLCLink系統(tǒng)是一個N︰N型令牌總線網，長達2KB的信息能以2Mb/s的速率傳輸，以組成PLC控制網絡。每臺PLC能夠安裝兩個或多個PLCLink單元，構成多個PLCLink網絡，以實現(xiàn)系統(tǒng)冗余或組成多級網絡系統(tǒng)。每個PLCLink單元可連接多達62個PLC。圖9-4SYSMAClink系統(tǒng)在遠程I/O系統(tǒng)中，通過連接一個I/OLink單元到光纖遠程I/O主單元的方法，可為大規(guī)模分布式控制系統(tǒng)設計I/O鏈路，并在多個PLC之間實現(xiàn)光纖數(shù)據(jù)交換。可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!4.網絡系統(tǒng)1)以太網(Ethernet)OMRONPLC通過安裝EthernetPCMCIA卡或Ethernet單元即可實現(xiàn)以太網連接，與以太網中的計算機或編程器實現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)通信和信息交換。網絡中的計算機可實現(xiàn)對PLC系統(tǒng)的編程組態(tài)、系統(tǒng)監(jiān)視及系統(tǒng)維護功能，同時通過以太網與管理信息系統(tǒng)及辦公自動化網絡連接，可實現(xiàn)控制與管理系統(tǒng)一體化。Ethernet單元支持多達8個TCP/IP和UDP/IP的Socket接口，也支持OMRON開發(fā)的工廠自動化控制網絡的指令/響應系統(tǒng)(FINS)信息、FTP文件傳輸和電子郵件，因此能將生產現(xiàn)場與產品管理連接起來。2)SYSMACNET網SYSMACNET網屬于大型網，是光纖環(huán)網。它使用C模式或CV模式(FINS)指令進行信息通信，主要有大容量數(shù)據(jù)鏈接和節(jié)點間信息通信功能。它適用于地理范圍廣、控制區(qū)域大的場合，是一種大型集散控制的工業(yè)自動化網絡?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!9.2.2通信與擴展系統(tǒng)的特點及性能對照(1)方便、經濟的I/O擴展功能以及系統(tǒng)的靈活配置，為中、小規(guī)模用戶擴展系統(tǒng)規(guī)模和I/O點數(shù)提供了有力的技術支持。(2)HostLink系統(tǒng)使用戶可以使用微機或其他工業(yè)控制計算機來對PLCLink系統(tǒng)中的PLC進行組態(tài)編程、運行監(jiān)視和操作維護，實現(xiàn)系統(tǒng)信息和設備共享，可方便、迅速地組成小規(guī)模的集散控制系統(tǒng)。(3)PLCLink系統(tǒng)使不同系列、不同型號、不同規(guī)模的OMRONPLC之間可以方便地實現(xiàn)互連，并實現(xiàn)控制程序之間的信息交換和控制協(xié)同。(4)以太網(Ethernet)、ControllerLink控制器網絡、CompoBus/DDeviceNet器件網絡和CompoBus/SI/O網絡構成了一個完整無縫的通信網絡，為工廠實現(xiàn)生產自動化控制和自動化管理提供了一個良好的應用環(huán)境和開發(fā)平臺。(5)完善、多樣的串行通信功能，保證了系統(tǒng)良好的兼容性和開放性，使系統(tǒng)之間可以進行靈活多樣的信息通信和交換?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!OMRON的HostLink、PLCLink和RemoteI/O推出時間較早，ControllerLink網推出時間較晚，只有新型號PLC(如C200Hα、CV、CS1、CQM1H等)才能加入，其他老型號PLC不能入網。隨著ControllerLink的不斷發(fā)展和完善，其功能已覆蓋了控制層的其他三種網絡。目前，在信息層、控制層和器件層這三個網絡層次上，OMRON主推以下三種網：Ethernet、ControllerLink和CompoBus/D。這三種網絡的發(fā)展勢頭最為強勁，新的器件、新的功能和新的技術的不斷推出和充實，使它們的應用領域日漸擴大，用戶越來越多。表9-5所示為OMRON公司提供的各種系統(tǒng)性能對照表。表9-5OMRON公司提供的各種系統(tǒng)性能對照表可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!9.2.3數(shù)據(jù)鏈接和信息通信1.數(shù)據(jù)鏈接SYSMACNET、SYSMACLink、ControllerLink和PLCLink網都設有數(shù)據(jù)鏈接的功能，一旦建立數(shù)據(jù)鏈接，網絡節(jié)點之間的通信便可自動進行。PLCLink網的功能遠遠弱于其他三種網絡，數(shù)據(jù)鏈接僅限在LR區(qū)進行，模式固定，容量有限，而且通信比特率低(128kb/s)。而其他三種網可人工設置，靈活性很強，除LR區(qū)外，DM區(qū)甚至IR區(qū)和AR區(qū)都可以加入數(shù)據(jù)鏈接，容量很大，通信比特率也高(2Mb/s)?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!圖9-5PLCLink的數(shù)據(jù)鏈接示意圖可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!2.信息通信CompoBus/D、SYSMACNET、SYSMACLink、ControllerLink和Ethernet網擁有信息通信的功能。信息通信是在用戶程序中使用通信指令SEND/RECV/CMND來實現(xiàn)PLC與PLC、PLC與計算機之間的信息交換的。信息通信比數(shù)據(jù)鏈接要靈活得多。數(shù)據(jù)鏈接和信息通信這兩種通信方式可以在網絡中同時使用。另外，OMRON公司特有的工廠接口網絡服務(FactoryInterfaceNetworkService，F(xiàn)INS)是OMRON公司自己開發(fā)的專門用于各種OMRONFA網絡中的PLC之間的通信協(xié)議。FINS為指令/響應系統(tǒng)，其格式如圖9-6所示。圖9-6FINS的格式可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!SYSMACNET、SYSMACLink、ControllerLink和Ethernet這四種網絡，通過CV、CS1系列PLC可以實現(xiàn)兩個同類型或不同類型網絡的互聯(lián)。例如，在一臺CV或CS1系列PLC上安裝Ethernet單元和ControllerLink單元，可以把Ethernet網和ControllerLink網連接起來。網絡互聯(lián)后，使用SEND、RECV和CMND指令可以進行不同網絡節(jié)點之間的信息通信。網絡間通信范圍可限制在包括本地網絡在內的三級網絡之間，如圖9-7所示。圖9-7網絡通信范圍可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!圖9-8HostLink通信連接示意圖主計算機與PLC通信連接；(b)PT與PLC通信連接；(c)1:NHostLink通信方式可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!2．HostLink通信命令表9-8HostLink通信命令一覽表可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!3．通信幀格式HostLink通信通過在上位機和PLC之間交換命令和應答來實現(xiàn)。在一次交換中，傳輸?shù)拿罨驊饠?shù)據(jù)稱為一幀。一幀最多可包含131個數(shù)據(jù)字符。當PLC接收到從上位機發(fā)來的ASCII碼命令時，自動返回ASCII碼應答。上位機必須有一個能控制命令和應答的傳送和接收的程序。1)命令幀格式從上位機發(fā)送一個命令時，按圖9-9所示的格式排列命令數(shù)據(jù)。(注：圖9-9中×101～×100表示十進制數(shù)據(jù)，后續(xù)圖中×161～×160表示十六進制數(shù)據(jù))圖9-9命令幀格式可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!2)應答幀格式

圖9-10應答幀格式表9-10應答幀功能可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!4.通信順序圖9-12HostLink通信過程圖9-13132個字符以上的命令發(fā)送示例可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!9.3.2CPM1A系列1:1鏈接通信兩臺PLC之間進行鏈接稱為1:1鏈接通信。在兩臺PLC之間，PLC與CQM1、CPM1、SRM1或C200HX/HE/HG/HS之間都可以進行1:1鏈接通信。在這種通信方式下，一個PLC作為主機，另一個作為從機。兩臺PLC通過1:1鏈接后，可利用LR區(qū)交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息共享。LR區(qū)鏈接數(shù)據(jù)最多可達256位(LR0000～LR1515)。CPM1A系列的LR區(qū)只有16個通道(LR00～LR15)，當CPM1A與其他PLC進行1:1鏈接時，也只能使用這16個通道。圖9-14是兩臺CPM1A的1:1鏈接，每臺PLC都要配置RS-232C適配器。圖9-14CPM1A的1:1鏈接可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!2.1:1鏈接程序示例圖9-15在主機CPM1A與從機CPM1A之間進行數(shù)據(jù)復制的示意圖可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!傳輸格式中的起始位和停止位在數(shù)據(jù)傳送過程中起著十分重要的作用。通信中有兩點影響著數(shù)據(jù)的正確接收。一是數(shù)據(jù)發(fā)送是隨機的，接收端必須隨時準備接收數(shù)據(jù)；二是接收端和發(fā)送端不使用同一個時鐘。在通信線路的兩端各自具有時鐘信號源，雖然可以設定雙方的時鐘頻率一樣，但脈沖邊沿也不可能一致。脈沖周期、脈沖寬度總有誤差。開始發(fā)送時，接收端必須準確地檢測到起始位的下降邊沿，使其內部時鐘和發(fā)送端保持同步。2．串行同步傳輸同步傳輸時，用1個或2個同步字符表示傳送過程的開始，接著是n個字符的數(shù)據(jù)塊，字符之間不允許有空隙。發(fā)送端發(fā)送時，首先對欲發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進行編碼，形成編碼數(shù)據(jù)后再向外發(fā)送。由于發(fā)送端發(fā)出的編碼自帶時鐘，因此實現(xiàn)了收、發(fā)雙方的自同步功能。接收端經過解碼，便可以得到原始數(shù)據(jù)。可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!9.1.4RS-232C、RS-422/RS-485串行通信接口1．RS-232C串行通信接口RS-232C是1969年由美國電子工業(yè)協(xié)會EIA公布的串行通信接口。RS(RemendedStandard)是英文“推薦標準”的縮寫，232是標識號，C表示修改的次數(shù)。它規(guī)定了終端設備(DTE)和通信設備(DCE)之間的信息交換的方式和功能。早期RS-232C主要用于公用電話網的通信，通信雙方通過Modem連接到電話網進行遠距離通信?，F(xiàn)在微機系統(tǒng)可以直接通過RS-232C口進行通信。目前幾乎每臺計算機和終端設備都配備了RS-232C接口。1)RS-232C接口標準的電平信號RS-232C接口標準的電平信號(EIA電平)不同于TTL電平。標準的邏輯“1”電平在-5～-15V之間，邏輯“0”電平在+5～+15V之間。串行接口能夠識別的邏輯“1”小于-3V，而邏輯“0”則大于+3V，顯然在-3V和+3V之間有一段不穩(wěn)定的電壓區(qū)間。另外，串行接口的空載輸出電壓可達-25V或+25V。在設計與RS-232C接口連接的設備接口電路時，其輸入端應能承受這個電壓信號?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!4)常見RS-232C端口信號

表9-1IBMPC/AT25芯RS-232C口表9-2IBMPC/AT9芯RS-232C口表9-3PLC9芯RS-232C口可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!5)RS-232C的不足之處RS-232C的電氣接口是單端、雙極性電源供電電路。RS-232C有許多不足之處，主要表現(xiàn)為：數(shù)據(jù)傳輸速率低，最高為20kb/s。(2)傳輸距離短，最遠為15m。(3)兩個傳輸方向共用一根信號地線，接口使用不平衡收/發(fā)器，可能在各種信號成分間產生干擾。為了解決這些問題，EIA推出RS-449標準，對上述缺點加以改進。目前工業(yè)環(huán)境中廣泛應用的RS-422/RS-485就是在此標準下派生出來的?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!普通微機一般不配備RS-422、RS-485口，但工業(yè)控制微機多有配置。普通微機欲配備上述兩個通信端口，可通過插入通信板予以擴展。在實際使用中，有時為了把距離較遠的兩個或多個帶RS-232C接口的計算機系統(tǒng)連接起來進行通信，或組成分散型系統(tǒng)，通常用RS-232C/RS-422轉換器把RS-232C轉換成RS-422，然后再進行連接。PLC的不少通信單元帶有RS-422口或RS485口，如HostLink單元的LK202帶RS-422口，PLCLink單元LK401帶RS-485口。表9-4RS-232C、RS-422和RS-485的性能參數(shù)對照表可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!9.2OMRONPLC的通信與擴展9.2.1通信與擴展系統(tǒng)簡介1.I/O擴展OMRONPLC提供了兩種I/O擴展方式。一種采用擴展I/O總線技術，30點、40點的主機最多可連接3臺I/O擴展單元。但對于中、大型機，如C200H等機型來說，則可用擴展I/O連接電纜將I/O擴展機架連接到CPU單元所在的安裝機架上。此種連接最多可連接兩個擴展機架到一個CPU機架上，且為串聯(lián)方式，兩機架之間最大距離為10m，但CPU與最遠的擴展機架之間的距離不能超過12m。擴展機架上不需安裝CPU單元，但需安裝擴展電源單元以便給機架供電。另一種擴展方式采用遠程I/O系統(tǒng)，將擴展機架用雙絞線或光纖等其他通信介質與主機架或其他擴展機架相連。這種連接方式需要在每個機架中增加一個遠程I/O單元，采用的是串行通信技術，如圖9-3所示。每個CPU單元最多可配置兩個遠程I/O主單元，一個系統(tǒng)中最多可配置5個遠程I/O從單元?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!2.鏈接系統(tǒng)OMRONPLC提供的鏈接系統(tǒng)，即SYSMACLink系統(tǒng)是OMRONPLC的一種專用網絡系統(tǒng)，由上位機鏈接(HostLink)系統(tǒng)、PLC鏈接(PLCLink)和I/O鏈接(I/OLink)三級系統(tǒng)組成，如圖9-4所示。SYSMACLink系統(tǒng)為用戶提供了一種方便快捷的系統(tǒng)互聯(lián)與集成的方法。通過HostLink系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)中的PLC可以很方便地與上位機進行鏈接和信息交換。一方面可以通過上位機對與其相連的PLC進行編程組態(tài)，監(jiān)視各PLC的運行狀態(tài)，可以給各PLC發(fā)布相應的控制和操作命令；另一方面，PLC系統(tǒng)中的各種I/O狀態(tài)和實時數(shù)據(jù)可以實時地傳送給上位機，可以與上位機中的控制程序協(xié)同工作。通過HostLink系統(tǒng)，上位機可作為整個PLC系統(tǒng)的工程師站和操作員站?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!3.OMRONPLC串行通信為了方便系統(tǒng)之間的互聯(lián)和信息交換，OMRONPLC提供了豐富的串行通信功能。PLCCPU單元或專用串行通信單元提供了RS-232C或RS-422/RS-485通用串行通信接口。通過串行通信接口可連接編程器、ASCII設備、顯示終端、打印機和條碼輸入設備等外部設備，還可以連接PLC、上位計算機及其他具有標準通信接口的設備。在指令系統(tǒng)和軟件方面，OMRONPLC提供了專用通信指令，借助系統(tǒng)軟件所提供的標準通信協(xié)議與所連接的設備進行信息交換。同時,OMRONPLC還提供了BASIC語言編程和通用通信協(xié)議宏功能，使用戶可以根據(jù)所連設備的要求來編制通信程序或創(chuàng)建專用的通信協(xié)議，實現(xiàn)與所連設備的通信和信息交換。從理論上說，通過串行通信，OMRONPLC可以與所有具有RS-232C或RS-422/RS485接口的設備實現(xiàn)互聯(lián)和信息交換。每臺PLC能支持多達16個串行通信單元和一個串行通信板，每個單元或板提供兩個端口，因此能連接多達34個串行通信設備，通信速率可高達38.4kb/s，信息長度可長達1000B。另外，通過調制解調器(Modem)的連接以及串行通信，還可實現(xiàn)PLC的遠程編程、監(jiān)控及遠程維護?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!3)ControllerLink網絡它是PLC一級的控制網絡，采用雙絞線或光纜連接，具有網絡結構簡單、連接方便可靠等特點。它主要用于具有較大容量和較高速度，并執(zhí)行主要控制程序的一級PLC之間的互連和通信，是OMRONPLC網絡系統(tǒng)的核心。另外，ControllerLink還可以與具有ControllerLink支持板的計算機連接，構成FinsGateway網關，使PLC能夠以FINS指令與其他系統(tǒng)進行信息交換。4)器件網絡(DeviceNet)器件網絡主要用于連接在現(xiàn)場執(zhí)行控制任務的PLC、I/O終端、I/O鏈接單元、顯示終端及智能設備等現(xiàn)場器件。它采用現(xiàn)場總線技術，標準化、開放式結構，不僅允許OMRONPLC產品和設備連入網絡，還允許符合標準的非OMRON產品在同一網絡中共存，進行互連和信息交換。5)CompoBus/S網絡它是一種現(xiàn)場高速I/O網絡，是OMRONPLC系統(tǒng)網絡中的最低一級網絡，主要用于控制系統(tǒng)I/O通道設備，如I/O終端、遠程I/O模塊、傳感器等的連接，在PLC和被控對象之間傳送I/O信息?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!(6)功能強大的通信協(xié)議宏，使用戶可以控制和操作通信過程的每一細節(jié)，確保不同協(xié)議及非兼容系統(tǒng)之間的串行通信功能順利實現(xiàn)。(7)通過通信和網絡功能，OMRONPLC可以實現(xiàn)遠程操作和維護。通過Modem連接，編程或監(jiān)控遠程PLC；通過遠程網絡和HostLink連接，實現(xiàn)編程或監(jiān)控遠程網絡PLC及網絡設備；直接從連接到Ethernet的PLC上發(fā)送出錯電子郵件。(8)通過網絡連接，可實現(xiàn)廣泛的設備共享和系統(tǒng)的柔性連接和配置。OMRON公司提供的I/O擴展、鏈接系統(tǒng)、串行通信和網絡系統(tǒng)等四個方面的結構體系大體分為三個層次：信息層、控制層和器件層。信息層處在最高層，負責系統(tǒng)的管理與決策。?除了Ethernet網外，HostLink網也可算在其中，因為HostLink網主要用于計算機對PLC的管理和監(jiān)控。控制層居于中間，負責生產過程的監(jiān)控、協(xié)調和優(yōu)化。該層的網絡有SYSMACNET、SYSMACLink、ControllerLink和PLCLink。器件層處于最低層，為現(xiàn)場總線網，直接面對現(xiàn)場器件和設備，負責現(xiàn)場信號的采集及執(zhí)行元件的驅動，包括CompoBus/D、CompoBus/S和遠程I/O?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!PLC組網時，通常每臺PLC上要配置相應的通信單元。每一種網絡都有自己專用的通信單元，如Ethernet單元、HostLink單元、SYSMACNETLink單元、SYSMACLink單元、ControllerLink單元和PLCLink單元。而計算機入網時要配置的是相應的通信支持卡，如Ethernet支持卡、SYSMACNETLink支持卡、SYSMACLink支持卡及ControllerLink支持卡。通信支持卡通常插在計算機的擴展槽上。可編程序控制器通信系統(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!PLCLink是通過PLCLink單元把多臺PLC連接起來而形成的網絡。圖9-5為PLCLink的數(shù)據(jù)鏈接示意圖，箭頭指出數(shù)據(jù)在PLCLink中的流向。網絡中的PLC在LR區(qū)建立公共數(shù)據(jù)區(qū)，每臺PLC只要訪問自己的LR區(qū)就可自動完成與其他PLC的數(shù)據(jù)交換。在一個PLCLink中，所有PLC的LR區(qū)內容保持一致，如同網絡只有一個LR區(qū)一樣。LR區(qū)自動地均勻分配給每個PLCLink單元一個寫入?yún)^(qū)，PLC可以把數(shù)據(jù)寫到它的寫入?yún)^(qū)。每臺PLC寫入?yún)^(qū)之外的區(qū)域稱為它的讀出區(qū)，該讀出區(qū)對應于其他PLC的寫入?yún)^(qū)。PLC只能從讀出區(qū)讀出其他PLC寫入的數(shù)據(jù)，不能向讀出區(qū)寫入數(shù)據(jù)?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!例如，#0、#1、#2、#3四臺C200Hα組成PLCLink網。C200Hα的LR區(qū)有64個通道，每臺PLC的寫入?yún)^(qū)有16個通道、讀出區(qū)有48個通道，具體分配見表9-6。表9-6通道分配表通過數(shù)據(jù)鏈接可以實現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸。例如，欲將#0PLC的DM0000內容傳到#3PLC的HR00中，就要在這兩臺PLC中編制傳輸程序，在#0PLC中用指令MOV將DM0000的內容傳到LR00中，在#3PLC中用指令MOV將LR00的內容傳到HR00中。這樣，#0PLCDM0000的數(shù)據(jù)就傳到了#3PLC的HR00中了。Ethernet網沒有設置數(shù)據(jù)鏈接功能?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!各種PLC可使用的信息通信指令如下：?C200Hα：SEND(90)、RECV(98)。?CV：SEND(192)、RECV(193)和CMND(194)。?CS1：SEND(90)、RECV(98)和CMND(490)。?SEND：數(shù)據(jù)發(fā)送指令。在程序執(zhí)行該指令時，把本地PLC(源節(jié)點)數(shù)據(jù)區(qū)中指定的一段數(shù)據(jù)，送到指定(目標)節(jié)點PLC數(shù)據(jù)區(qū)的指定位置。?RECV：數(shù)據(jù)接收指令。在程序執(zhí)行該指令時，把指定(源)節(jié)點PLC數(shù)據(jù)區(qū)中指定的一段數(shù)據(jù)，讀到本地(目標)節(jié)點的PLC并寫入數(shù)據(jù)區(qū)的指定位置。?CMND：發(fā)送FINS指令的指令，用于CV、CS1系列PLC。在程序執(zhí)行該指令時，可以向指定節(jié)點發(fā)送FINS指令。如：讀/寫指定節(jié)點PLC的存儲區(qū)，讀取狀態(tài)數(shù)據(jù)，改變操作模式以及執(zhí)行其他功能。C200Hα不支持CMND指令?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!9.3CPM1A通信功能9.3.1CPM1A系列HostLink通信HostLink通信是OMRON公司為了通過RS-232C通信電纜連接PLC與一個或多個主計算機，控制主計算機與PLC的通信而發(fā)展起來的。通常，由主計算機發(fā)送一個命令給PLC，而PLC自動回送一個應答信號，這樣便實現(xiàn)了PLC非主動參與情況下的通信。圖9-8(a)所示為上位主計算機與CPM1APLC通信時的連接示意圖；圖9-8(b)為OMRON公司的可編程終端PT與CPM1APLC通信時的連接示意圖，此時稱為1:1HostLink通信方式。HostLink通信時，上位機發(fā)出指令信息給PLC，PLC返回響應信息給上位機。這時，上位機可以監(jiān)視PLC的動作狀態(tài)，例如可跟蹤監(jiān)測、故障報警、采集PLC控制系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)等，還可以在線修改PLC的某些設定值和當前值，改寫PLC的用戶程序等?？删幊绦蚩刂破魍ㄐ畔到y(tǒng)簡介共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!1．端口設定表9-7HostLink端口設