FX系列PLC編程及應(yīng)用(廖常初)第6章

第6章PLC的通信與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)

6.1計(jì)算機(jī)通信方式與串行通信接口6.1.1計(jì)算機(jī)通信方式與傳輸速率1．并行通信與串行通信

并行通信以字節(jié)或字為單位傳輸數(shù)據(jù)，已很少使用。串行通信每次只傳送二進(jìn)制數(shù)的一位。最少只需要兩根線就可以組成控制網(wǎng)絡(luò)。2．異步通信與同步通信

接收方和發(fā)送方的傳輸速率的微小差異產(chǎn)生的積累誤差，可能使發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)錯(cuò)位。異步通信采用字符同步方式（見圖6-1），通信雙方需要對(duì)采用的信息格式（數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位）和傳輸速率作相同的約定。接收方將停止位和起始位之間的下降沿作為接收的起始點(diǎn)，在每一位的中點(diǎn)接收信息。

奇偶校驗(yàn)用硬件保證發(fā)送方發(fā)送的每一個(gè)字符的數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)或奇數(shù)。接收方用硬件對(duì)接收到的每一個(gè)字符的奇偶性進(jìn)行校驗(yàn)，如果奇偶校驗(yàn)出錯(cuò)，SM3.0為ON。

同步通信的發(fā)送方和接收方使用同一個(gè)時(shí)鐘脈沖。接收方可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)方式得到與發(fā)送方同步的接收時(shí)鐘信號(hào)。

3．單工通信與雙工通信

單工通信只能沿單一方向傳輸數(shù)據(jù)，雙工通信每一個(gè)站既可以發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以接收數(shù)據(jù)。

全雙工方式通信的雙方都能在同一時(shí)刻接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

半雙工方式通信的雙方在同一時(shí)刻只能發(fā)送數(shù)據(jù)或只能接收數(shù)據(jù)。4．傳輸速率的單位為bit/s或bps。6.1.2串行通信的端口標(biāo)準(zhǔn)1．RS-232CRS-232C的最大通信距離為15m，最高傳輸速率為20kbit/s，只能進(jìn)行一對(duì)一的通信。RS-232C使用單端驅(qū)動(dòng)、單端接收電路，容易受到公共地線上的電位差和外部引入的干擾信號(hào)的影響。2．RS-422ARS-422A采用平衡驅(qū)動(dòng)、差分接收電路，因?yàn)榻邮掌魇遣罘州斎?，兩根線上的共模干擾信號(hào)互相抵消。在最大傳輸速率10Mbit/s時(shí)，允許的最大通信距離為12m。傳輸速率為100kbit/s時(shí)，最大通信距離為1200m，一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器可以連接10臺(tái)接收器。3．RS-485RS-422A是全雙工，用4根導(dǎo)線傳送數(shù)據(jù)。RS-485是RS-422A的變形，為半雙工，使用雙絞線可以組成串行通信網(wǎng)絡(luò)。6.2計(jì)算機(jī)通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)6.2.1開放系統(tǒng)互連模型

物理層的下面是物理媒體，例如雙絞線、同軸電纜和光纖等。物理層定義了傳輸媒體端口的機(jī)械、電氣功能和規(guī)程的特性。

數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)以幀為單位傳送，每一幀包含數(shù)據(jù)和同步信息、地址信息和流量控制信息等。通過(guò)校驗(yàn)、確認(rèn)和要求重發(fā)等方法實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制。

應(yīng)用層為用戶的應(yīng)用服務(wù)提供信息交換，為應(yīng)用接口提供操作標(biāo)準(zhǔn)。6.2.2IEEE802通信標(biāo)準(zhǔn)1．CSMA/CD（帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(wèn)）的基礎(chǔ)是以太網(wǎng)。

每個(gè)站都是平等的，采用競(jìng)爭(zhēng)方式發(fā)送信息到傳輸線上，“先聽后講”和“邊聽邊講”。其控制策略是競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送、廣播式傳送、載體監(jiān)聽、沖突檢測(cè)、沖突后退和再試發(fā)送。以太網(wǎng)越來(lái)越多地在底層網(wǎng)絡(luò)使用。2．令牌總線

令牌繞站點(diǎn)組成的邏輯環(huán)周而復(fù)始地傳送。要發(fā)送報(bào)文的站等到空令牌傳給自己，才能發(fā)送報(bào)文。令牌沿環(huán)網(wǎng)循環(huán)一周后返回發(fā)送站時(shí)，如果報(bào)文已被接收站復(fù)制，發(fā)送站將令牌置為“空”，送上環(huán)網(wǎng)繼續(xù)傳送，以供其他站使用。3．令牌環(huán)用得少4．主從通信方式

主從通信并非標(biāo)準(zhǔn)，其網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)主站和若干個(gè)從站。主站向某個(gè)從站發(fā)送請(qǐng)求幀，該從站接收到后才能向主站返回響應(yīng)幀。主站按事先設(shè)置好的輪詢表的排列順序?qū)恼具M(jìn)行周期性的查詢。6.2.3現(xiàn)場(chǎng)總線及其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1．現(xiàn)場(chǎng)總線IEC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的定義：“安裝在制造和過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線”。2．現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

（1）IEC61158IEC61158第4版采納了經(jīng)過(guò)市場(chǎng)考驗(yàn)的20種現(xiàn)場(chǎng)總線（見表6-1）。其中約一半是實(shí)時(shí)以太網(wǎng)。

（2）IEC62026IEC62026是供低壓開關(guān)設(shè)備與控制設(shè)備使用的控制器電氣接口標(biāo)準(zhǔn)。6.3FX系列PLC的通信功能6.3.1數(shù)據(jù)鏈接與無(wú)協(xié)議通信1．并聯(lián)鏈接

并聯(lián)鏈接使用RS-485通信適配器或功能擴(kuò)展板，實(shí)現(xiàn)同一子系列的兩臺(tái)FX系列PLC之間的信息自動(dòng)交換，一臺(tái)作為主站，另一臺(tái)作為從站。2．PLC之間的簡(jiǎn)易鏈接（N﹕N鏈接）

使用RS-485通信適配器或功能擴(kuò)展板，實(shí)現(xiàn)最多8臺(tái)FX系列PLC之間的信息自動(dòng)交換。一臺(tái)是主站，其余的為從站。各PLC之間通過(guò)共享數(shù)據(jù)區(qū)自動(dòng)交換數(shù)據(jù)。3．計(jì)算機(jī)鏈接

計(jì)算機(jī)鏈接用于一臺(tái)計(jì)算機(jī)與一臺(tái)配有RS-232C通信接口的PLC通信，計(jì)算機(jī)也可以通過(guò)RS-485通信網(wǎng)絡(luò)與最多16臺(tái)PLC通信，RS-485網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)的RS-232C通信接口之間需要使用FX-485PC-IF轉(zhuǎn)換器。

計(jì)算機(jī)鏈接與Modbus通信協(xié)議中的ASCII模式相似，由計(jì)算機(jī)發(fā)出讀、寫PLC中的數(shù)據(jù)的命令幀，PLC收到后自動(dòng)生成和返回響應(yīng)幀。4．變頻器通信

通過(guò)RS-485，F(xiàn)X2N、FX2NC最多可以與8臺(tái)三菱的500系列變頻器通信。FX3U、FX3UC和FX3G最多可以與8臺(tái)三菱的500/700系列變頻器通信。5．I/O鏈接I/O鏈接中遠(yuǎn)程I/O與CPU單元之間的信息交換是自動(dòng)進(jìn)行的，只需要很少幾根通信線。使用遠(yuǎn)程I/O時(shí)需要增加通信接口模塊。FX2N系列PLC通過(guò)FX2N-16LNK-MMELSECI/O鏈接主站模塊，用雙絞線直接連接16個(gè)遠(yuǎn)程I/O站，網(wǎng)絡(luò)總長(zhǎng)為200m，最多支持128點(diǎn)，I/O點(diǎn)刷新時(shí)間約5.4ms，傳輸速率為38400bit/s。6．無(wú)協(xié)議通信

無(wú)協(xié)議通信方式可以實(shí)現(xiàn)PLC與各種有RS-232C接口或RS-485接口的設(shè)備之間的通信。PLC與遠(yuǎn)程設(shè)備之間可以使用用戶自定義的通信規(guī)約。7．編程通信功能FX3G內(nèi)置的USB接口和FX3U和FX3UC的通信用功能擴(kuò)展板FX3U-USB-BD可以與計(jì)算機(jī)的USB接口通信。所有的FX系列PLC都集成有RS-422接口，可通過(guò)USB編程電纜與計(jì)算機(jī)的USB接口通信。9．通信的硬件1）通信用功能擴(kuò)展板的價(jià)格便宜，安裝在PLC的內(nèi)部，沒有光電隔離。有RS-232、RS-422、RS-485功能擴(kuò)展板和FX3U-USB-BD。2）RS-232和RS-485通信用適配器。3）FX2N-232-IF是RS-232C通信接口模塊，有光電隔離。4）FX-485PC-IF-SET是RS-232C和RS-485信號(hào)轉(zhuǎn)接器，有光電隔離。

在網(wǎng)絡(luò)的兩端，應(yīng)設(shè)置110Ω的終端電阻。FX3U-485-BD、FX3G-485-BD和FX3U-485ADP內(nèi)置終端電阻，用終端電阻切換開關(guān)設(shè)置是否使用終端電阻。6.3.2開放式通信網(wǎng)絡(luò)

大型控制系統(tǒng)一般采用3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最高層是以太網(wǎng)，第2層是三菱的CC–Link。底層是現(xiàn)場(chǎng)總線，例如AS-i。1．CC–Link通信網(wǎng)絡(luò)

除了FX1S外，F(xiàn)X系列PLC可以接入CC–Link和AS-i網(wǎng)絡(luò)。FX3U、FX3UC和FX3G做主站時(shí)，可以連接智能設(shè)備站。CC–Link的最高傳輸速率為10Mbit/s，最長(zhǎng)距離1200m（與傳輸速率有關(guān)）。

使用CC–Link接口模塊的FX系列PLC可以做CC–Link的遠(yuǎn)程站，安裝了CC–Link主站模塊后，F(xiàn)X系列PLC在CC-Link網(wǎng)絡(luò)中可以作主站。2．現(xiàn)場(chǎng)總線AS-i網(wǎng)絡(luò)AS-i（執(zhí)行器傳感器接口）網(wǎng)絡(luò)已被納入IEC62026標(biāo)準(zhǔn)，響應(yīng)時(shí)間小于5ms，由總線提供電源。AS-i用兩芯電纜連接現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器。

三菱的FX2N-32ASI-M是AS-i網(wǎng)絡(luò)的主站模塊，最長(zhǎng)通信距離100m，使用兩個(gè)中繼器可以擴(kuò)展到300m。波特率為167kbit/s，最多可以接31個(gè)從站。6.4計(jì)算機(jī)鏈接通信協(xié)議6.4.1串行通信的參數(shù)設(shè)置1．用PLC參數(shù)設(shè)置對(duì)話框設(shè)置通信參數(shù)

在使用計(jì)算機(jī)鏈接、變頻器通信、無(wú)協(xié)議通信功能時(shí)，可以用D8120設(shè)置串行通信的參數(shù)，也可以用編程軟件來(lái)設(shè)置。雙擊左邊工程數(shù)據(jù)列表的“參數(shù)”文件夾中的“PLC參數(shù)”，在打開的對(duì)話框的“PLC系統(tǒng)（2）”選項(xiàng)卡，選中“通信設(shè)置操作”多選框，設(shè)置通信的參數(shù)。2．用D8120設(shè)置串行通信的參數(shù)的方法見表6-2和表6-3。3．計(jì)算機(jī)鏈接通信用的特殊軟元件見表6-4。2．計(jì)算機(jī)讀取PLC數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸格式

以控制協(xié)議格式4為例，計(jì)算機(jī)從PLC中讀數(shù)據(jù)的過(guò)程分為3步：1）計(jì)算機(jī)向PLC發(fā)送以控制代碼ENQ（請(qǐng)求）開始的讀數(shù)據(jù)命令報(bào)文，數(shù)據(jù)按從左至右的順序發(fā)送。2）PLC接收到命令后，向計(jì)算機(jī)發(fā)送以控制代碼STX開始、包含要求讀取的數(shù)據(jù)的報(bào)文。計(jì)算機(jī)向PLC發(fā)送的命令有錯(cuò)誤時(shí)，或在通信過(guò)程中產(chǎn)生錯(cuò)誤，PLC將向計(jì)算機(jī)發(fā)送以NAK（無(wú)法確認(rèn)）開始的、有錯(cuò)誤代碼的報(bào)文。3）計(jì)算機(jī)在接收到PLC返回的數(shù)據(jù)后，向PLC發(fā)送以ACK開始的確認(rèn)報(bào)文。計(jì)算機(jī)接收到PLC發(fā)來(lái)的有錯(cuò)誤的報(bào)文時(shí)，向PLC發(fā)送以NAK開始的無(wú)法確認(rèn)的報(bào)文。NAK錯(cuò)誤代碼見表6-8。3．計(jì)算機(jī)向PLC寫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸格式

計(jì)算機(jī)首先向PLC發(fā)送寫數(shù)據(jù)命令報(bào)文，PLC收到計(jì)算機(jī)的命令后，執(zhí)行相應(yīng)的操作，執(zhí)行完成后向計(jì)算機(jī)發(fā)送以ACK開頭的確認(rèn)報(bào)文，表示寫操作已執(zhí)行。

若計(jì)算機(jī)發(fā)送的寫命令有錯(cuò)誤，或者在通信過(guò)程中出現(xiàn)了錯(cuò)誤，PLC將向計(jì)算機(jī)發(fā)送以NAK（不能確認(rèn)）開始的、有錯(cuò)誤代碼的報(bào)文。6.4.3控制協(xié)議各組成部份的說(shuō)明

計(jì)算機(jī)鏈接的命令幀和響應(yīng)幀均由ASCII碼組成，使用ASCII碼的優(yōu)點(diǎn)是控制代碼（包括結(jié)束字符）不會(huì)和需要傳送的數(shù)據(jù)的ASCII碼混淆。一個(gè)字節(jié)的十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)兩個(gè)字節(jié)的ASCII碼，因此ASCII碼的傳送效率較低。1．控制代碼見表6-5。2．同一網(wǎng)絡(luò)中各PLC的站號(hào)不能重復(fù)，用D8121來(lái)設(shè)定站號(hào)（00H～0FH）。3．FX系列PLC的標(biāo)識(shí)號(hào)為十六進(jìn)制數(shù)FFH對(duì)應(yīng)的ASCII字符46H和46H。4．計(jì)算機(jī)鏈接的命令（ASCII字符）用來(lái)指定操作的類型（見表6-6）。5．報(bào)文等待時(shí)間是計(jì)算機(jī)在接收和發(fā)送狀態(tài)之間切換的延遲時(shí)間。以10ms為單位，可以在十六進(jìn)制數(shù)0～F之間選擇，用ASCII碼表示。6．?dāng)?shù)據(jù)字符即需要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息。7．校驗(yàn)和代碼

校驗(yàn)和代碼用來(lái)校驗(yàn)接收到的信息中的數(shù)據(jù)是否正確。將報(bào)文的第一個(gè)控制代碼與校驗(yàn)和代碼之間所有字符的十六進(jìn)制數(shù)形式的ASCII碼求和，把和的最低兩位十六進(jìn)制數(shù)作為校驗(yàn)和代碼，以ASCII碼的形式放在報(bào)文的末尾。接收方收到校驗(yàn)和后，根據(jù)接收到的字符計(jì)算出校驗(yàn)和代碼，并與接收到的校驗(yàn)和代碼比較，可以檢查出接收到的數(shù)據(jù)是否出錯(cuò)。D8120的b13位為1時(shí)，要求有校驗(yàn)和代碼。8．控制代碼CR/LF

選擇控制協(xié)議格式4時(shí)，PLC會(huì)在它發(fā)出的報(bào)文的最后面自動(dòng)加上回車和換行符，即控制代碼CR/LF，對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為0DH和0AH。11．計(jì)算機(jī)鏈接通信的錯(cuò)誤診斷

有通信錯(cuò)誤時(shí)，無(wú)法確認(rèn)（NAK）的響應(yīng)報(bào)文中的錯(cuò)誤代碼見表6-8。PLC的錯(cuò)誤不是用NAK報(bào)文發(fā)送出去，錯(cuò)誤代碼儲(chǔ)存在D8063中。6.5計(jì)算機(jī)鏈接通信協(xié)議中的命令

命令見表6-6，本節(jié)的例子均采用協(xié)議格式1，報(bào)文末尾無(wú)回車、換行符。報(bào)文中的ASCII碼均用以H結(jié)束的十六進(jìn)制數(shù)的形式表示。6.5.1計(jì)算機(jī)讀寫PLC軟元件的命令1．讀取位軟元件組數(shù)據(jù)的命令

（1）計(jì)算機(jī)向PLC發(fā)送讀命令BR，請(qǐng)求讀取X4～X7的狀態(tài)。

（2）PLC返回讀取的數(shù)據(jù)

設(shè)X4～X6為ON，X7為OFF，PLC正確地接收到命令后，返回報(bào)文：PLC檢測(cè)到有校驗(yàn)和錯(cuò)誤時(shí)，返回下面的報(bào)文，錯(cuò)誤代碼的意義見表6-8。

（3）計(jì)算機(jī)發(fā)送確認(rèn)報(bào)文

計(jì)算機(jī)正確地接收到要讀取的數(shù)據(jù)后，向PLC發(fā)送確認(rèn)報(bào)文：

如果計(jì)算機(jī)檢測(cè)到通信錯(cuò)誤，向PLC發(fā)送的報(bào)文為：

其他命令的具體情況見6.5節(jié)。6.5.2下位請(qǐng)求通信功能

計(jì)算機(jī)與PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸通常由計(jì)算機(jī)啟動(dòng)。如果PLC需要主動(dòng)向計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，可以使用下位請(qǐng)求通信功能。該功能用得不多，僅適用于計(jì)算機(jī)與PLC為1對(duì)1的配置，最多可以傳送64個(gè)字。6.5.4計(jì)算機(jī)鏈接通信協(xié)議應(yīng)用實(shí)例1．系統(tǒng)概述

某水電廠的弧形閘門開度測(cè)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為主控級(jí)，3臺(tái)FX1N-60MTPLC用來(lái)實(shí)現(xiàn)閘門的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、控制和通信等功能，計(jì)算機(jī)與各PLC之間用RS-485網(wǎng)絡(luò)連接。閘門開度用絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)檢測(cè)，編碼器的輸出為二進(jìn)制循環(huán)碼（格雷碼）。FX1N-485ADP通信適配器的最大傳輸速率為19200bit/s，傳輸距離為500m。RS-232C/RS-485變換器FX-485PC-IF用于連接上位計(jì)算機(jī)與PLC之間的RS-485網(wǎng)絡(luò)。圖6-26中PLC的接線為RS-485方式。網(wǎng)絡(luò)兩端的站點(diǎn)應(yīng)接終端電阻。2．通信程序設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)與PLC的通信采用計(jì)算機(jī)鏈接通信協(xié)議，計(jì)算機(jī)為主機(jī)，它每隔500ms向一臺(tái)PLC發(fā)送命令報(bào)文，請(qǐng)求讀取該P(yáng)LC的字軟元件D50～D52，PLC根據(jù)命令報(bào)文中的站號(hào)判斷是否是發(fā)給本站的，如果是，則自動(dòng)生成發(fā)送給計(jì)算機(jī)的響應(yīng)報(bào)文。計(jì)算機(jī)讀完3臺(tái)PLC的數(shù)據(jù)后，又開始讀第一臺(tái)。

通信參數(shù)如下：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位，無(wú)奇偶校驗(yàn)，1位停止位，傳輸速率9600bit/s，控制線b10～b12＝000（RS-485接口），自動(dòng)加上校驗(yàn)和，專用協(xié)議通信，傳輸控制協(xié)議格式4。對(duì)照表6-2，可知D8120對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為E081H。1～3號(hào)弧形閘門的PLC在網(wǎng)絡(luò)中的站號(hào)分別為1～3號(hào)站。2號(hào)站的通信初始化程序如下：LD M8002MOV HE081 D8120 //設(shè)置通信參數(shù)MOV K2 D8121 //PLC的站號(hào)為2MOV K0 D8129 //超時(shí)檢測(cè)時(shí)間為100ms

要求PLC上傳的軟元件號(hào)和變量的定義如下：D50：閘門開度測(cè)量值（十六進(jìn)制數(shù)，單位為cm）；D51＝0：閘門開度測(cè)量?jī)x工作正常，＝1：不正常；D52＝0：閘門開度測(cè)量?jī)x輸出無(wú)突變，＝1：有突變。

計(jì)算機(jī)發(fā)出的讀取數(shù)據(jù)的命令報(bào)文格式如下：

設(shè)D50～D52中的十六進(jìn)制數(shù)分別為0123H、0000和0000，PLC正確地接收到數(shù)據(jù)后返回的報(bào)文為：6.6PLC之間的鏈接通信和PLC與變頻器的通信6.6.1N:N鏈接通信協(xié)議1．N:N鏈接通信的3種模式N:N鏈接通信協(xié)議用于最多8臺(tái)FX系列PLC之間的自動(dòng)數(shù)據(jù)交換，其中一臺(tái)為主機(jī)，其余的為從機(jī)。波特率為38400bit/s。

各臺(tái)PLC之間共享的數(shù)據(jù)范圍有3種模式，系統(tǒng)中有FX1S時(shí)只能使用模式0。

每臺(tái)PLC分別有一片系統(tǒng)指定的共享數(shù)據(jù)區(qū)（見表6-12）。對(duì)于某臺(tái)PLC來(lái)說(shuō)，分配給它的共享數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)自動(dòng)地傳送到別的站的相同區(qū)域，分配給其他PLC的共享數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)是別的站自動(dòng)傳送來(lái)的。如果在模式1要用0號(hào)站的X0控制2號(hào)站的Y0，可以用0號(hào)站的X0來(lái)控制它的M1000，再用2號(hào)站的M1000來(lái)控制它的Y0。2．N:N網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置N:N網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置僅在程序運(yùn)行時(shí)有效。除了站號(hào)，其余參數(shù)均由主站設(shè)置。D8178設(shè)置的刷新范圍模式適用于N:N網(wǎng)絡(luò)中所有的工作站。6.6.2N:N網(wǎng)絡(luò)編程舉例1．系統(tǒng)配置

系統(tǒng)硬件接線如圖6-27所示，3臺(tái)FX2N系列PLC通過(guò)N:N網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。2．控制要求1）用主站的X0～X3來(lái)控制1號(hào)從站的Y10～Y13。2）用1號(hào)從站的X0～X3來(lái)控制2號(hào)從站的Y14～Y17。3）用2號(hào)從站的X0～X3來(lái)控制主站的Y20～Y23。4）主站的數(shù)據(jù)寄存器D1為1號(hào)從站的計(jì)數(shù)器C1提供設(shè)定值。C1的觸點(diǎn)狀態(tài)由M1070映射到主站的Y5輸出點(diǎn)。5）1號(hào)從站D10的值和2號(hào)從站D20的值在主站相加，運(yùn)算結(jié)果存放到主站的D3中。3．主站程序N:N網(wǎng)絡(luò)的設(shè)定程序必須從第0步開始，用M8038的驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)編寫。站號(hào)必須連續(xù)設(shè)置。FX3U、FX3UC和FX3G可用兩個(gè)通道，使用通道2時(shí)，應(yīng)使用OUT指令將M8179置為ON。LD M8038 //設(shè)置了N:N網(wǎng)絡(luò)的通信參數(shù)時(shí)M8038為ONMOV K0 D8176 //設(shè)置主站站號(hào)為0MOV K2 D8177 //該主站鏈接兩臺(tái)從站

MOV K1 D8178 //刷新模式設(shè)置為1MOV K3 D8179 //重試次數(shù)為3次MOV K5 D8180 //超時(shí)時(shí)間為50msOUT M8179 //僅3系列使用通道2時(shí)需要這條指令LD M8000 //PLC運(yùn)行時(shí)MOV K1X0 K1M1000 //操作1，X0～X3傳送給M1000～M1003MOV K5 D1 //操作4，D1為1號(hào)站的C1提供設(shè)定值LDI M8184 //如果從站1通信正常AND M1070 //并且從站1中計(jì)數(shù)器C1的常開觸點(diǎn)接通OUT Y5 //操作4LDI M8185 //如果從站2通信正常MOV K1M1128K1Y20 //操作3LDI M8184 //如果從站1通信正常ANI M8185 //且從站2通信正常ADD D10 D20 D3 //操作5END4．從站1的程序LD X1RST C1 //計(jì)數(shù)器C1復(fù)位LDI M8183 //如果主站通信正常MOV K1M1000K1Y10 //操作1，M1000～M1003傳送給Y10～Y13MOV K10 D10 //操作5AND X0 //X0為C1提供計(jì)數(shù)脈沖輸入OUT C1 D1 //操作4，主站通過(guò)D1為C1提供設(shè)定值LDI M8183 //如果主站通信正常AND C1OUT M1070 //操作4，C1通過(guò)M1070控制主站的Y5LDI M8185 //如果2號(hào)從站通信正常MOV K1X0 K1M1064 //操作2END5．從站2的程序LDI M8183 //如果主站通信正常MOV K1X000 K1M1128 //操作3MOV K15 D20 //操作5LDI M8184 //如果從站1通信正常MOV K1M1064K1Y014 //操作2END6.6.3并聯(lián)鏈接

并聯(lián)鏈接用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)同一組的FX系列PLC之間的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳送。并聯(lián)鏈接有標(biāo)準(zhǔn)模式和高速模式，用M8162來(lái)設(shè)置工作模式。主、從站之間通過(guò)周期性的自動(dòng)通信，用表6-16中的軟元件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。FX3U、FX3UC和FX3G的最高波特率為115000bit/s，其他系列為19200bit/s。

【例6-3】?jī)膳_(tái)FX1N系列PLC用并聯(lián)鏈接交換數(shù)據(jù)，要求實(shí)現(xiàn)下述功能：

主站的X0～X7通過(guò)M800～M807控制從站的Y0～Y7；

從站的X0～X7通過(guò)M900～M907控制主站的Y0～Y7；

主站D0的值小于等于100時(shí)，從站中的Y10為ON；

從站中D10的值用來(lái)作主站的T0的設(shè)定值。

（1）主站程序

LD M8000 //M8000一直為ON OUT M8070 //設(shè)置為主站LDI M8072 //如果并聯(lián)鏈接未運(yùn)行OR M8073 //或主站從站設(shè)置異常OUT Y10 //錯(cuò)誤指示燈被置ONLD M8000MOV K2X0 K2M800 //將主站的X0～X7的值發(fā)送給從站MOV K2M900K2Y0 //用從站的X0～X7控制主站的Y0～Y7MOV D0 D490 //將主站的D0發(fā)送給從站LD X10 OUT T0 D500 //用從站的D10作為主站的T0的設(shè)定值

END

（2）從站程序LD M8000 OUT M8071 //設(shè)置為從站MOV K2M800K2Y0 //用主站的X0～X7控制從站的Y0～Y7MOV K2X0 K2M900 //將從站的X0～X7的值發(fā)送給主站MOV D10 D500 //將從站的D10發(fā)送給主站AND<= D490 K100 //主站的D0≤100時(shí)OUT Y10 //從站中的Y10為ONEND

高速模式的編程與正常模式基本上相同，其區(qū)別僅在于在主站和從站的程序中，都需要用M8000的常開觸點(diǎn)接通M8162的線圈。6.6.4PLC與變頻器的通信1．硬件配置

通過(guò)RS-485，F(xiàn)X2N、FX2NC最多可以與8臺(tái)三菱的S500/E500/A500系列變頻器通信。FX3U、FX3UC和FX3G最多可以與8臺(tái)S500/E500/A500/F500/V500/D700/E700/A700/F700變頻器通信。通信采用變頻器計(jì)算機(jī)鏈接協(xié)議。

變頻器使用內(nèi)置的RS-485通信端口，F(xiàn)X2N可選用RS-485通信功能擴(kuò)展板（FX2N-485-BD），最大通信距離50m。或選用通信適配器加上鏈接特殊適配器用的板卡，最大通信距離500m。此外還需要配置功能擴(kuò)展用的存儲(chǔ)器盒。波特率為4800～19200bit/s，F(xiàn)X3G可達(dá)38400bit/s。2．參數(shù)設(shè)置

用變頻器的操作面板，為變頻器設(shè)置站號(hào)、波特率、7位數(shù)據(jù)位和1位停止位、偶校驗(yàn)、等待時(shí)間、有CR/無(wú)LF、上電時(shí)外部運(yùn)行模式、計(jì)算機(jī)鏈接模式、通信檢查中止?？梢杂肞LC參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中的“PLC系統(tǒng)（2）”選項(xiàng)卡，設(shè)置的參數(shù)為無(wú)協(xié)議通信、7位數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、1位停止位、偶校驗(yàn)、與變頻器相同的傳輸速率，其他通信參數(shù)可以忽略。3．指令替換FX3G、FX3U、FX3UC使用應(yīng)用指令FNC270～FNC274。FX2N、FX2NC使用功能指令EXTR（FNC180）來(lái)替換FX3G、FX3U、FX3UC的FNC270～FNC273。

高速模式的編程與正常模式基本上相同，其區(qū)別僅在于在主站和從站的程序中，都需要用M8000的常開觸點(diǎn)接通M8162的線圈。4．編程舉例

【例6-4】要求X0為ON時(shí)變頻器停機(jī)，X1和X2為ON時(shí)變頻器分別正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。用D10來(lái)設(shè)置變頻器的速度，變頻器的站號(hào)為0。EXTR指令的源操作數(shù)(S·)（K10～K13）的意義見表6-19，(S1·)是變頻器的站號(hào)，(S2·)是變頻器指令代碼。(S3·)是讀出值的保存位置，或?qū)懭氲阶冾l器的數(shù)值。在EXTR指令驅(qū)動(dòng)條件M10的上升沿，變頻器開始與PLC進(jìn)行通信。驅(qū)動(dòng)條件一直為ON時(shí)，反復(fù)進(jìn)行通信。

變頻器的指令代碼見手冊(cè)《FR-S500使用手冊(cè)(詳細(xì)篇)》。

指令EXTR的源操作數(shù)(S·)為K11時(shí)（見圖6-28），發(fā)送運(yùn)行控制命令。指令代碼為HFD時(shí)，將變頻器復(fù)位，發(fā)送的數(shù)據(jù)字為H9696。指令代碼為HFB時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)字H0，將變頻器設(shè)置為計(jì)算機(jī)鏈接模式。

指令EXTR的(S·)為K13時(shí)，寫入變頻器的參數(shù)，(S2·)是變頻器的參數(shù)編號(hào)(S3·)是寫入到變頻器的參數(shù)值。

在M17或M18為ON時(shí)，修改頻率設(shè)定值。應(yīng)用指令EXTR的(S·)為K11，指令代碼為HED時(shí)，寫入設(shè)定的頻率值，單位為0.01Hz。

指令EXTR的(S·)為K11，指令代碼為HFA時(shí)（見圖6-29），寫入運(yùn)行指令。命令參數(shù)在K2M20（M20～M27）中，其中的第1位M21為ON時(shí)為正轉(zhuǎn)命令，第2位M22為ON時(shí)為反轉(zhuǎn)命令。這兩位均為OFF時(shí)，變頻器停機(jī)。X0為ON時(shí)M15被置位，使M21和M22均為OFF，變頻器停機(jī)。X1為ON時(shí)M15被復(fù)位，M21變?yōu)镺N，變頻器正轉(zhuǎn)。X2為ON時(shí)M15被復(fù)位，M22變?yōu)镺N，變頻器反轉(zhuǎn)。

指令EXTR的(S·)為K10時(shí)，讀取變頻器的運(yùn)行參數(shù)，(S2·)中的指令代碼為H7A時(shí)，讀取變頻器的狀態(tài)，保存到K2M100（M100～M107）中。M100～M104為ON分別表示變頻器正在運(yùn)行、正轉(zhuǎn)運(yùn)行、反轉(zhuǎn)運(yùn)行、到達(dá)設(shè)定的頻率和過(guò)負(fù)荷。M106和M107為ON分別表示檢測(cè)到頻率和有報(bào)警出現(xiàn)。可以用上述存儲(chǔ)器位分別控制相應(yīng)的狀態(tài)顯示指示燈。

指令EXTR的(S·)為K10，指令代碼為H6F時(shí)，將讀取的輸出頻率值保存到D50中，單位為0.01Hz?？梢杂萌藱C(jī)界面顯示該頻率值。6.7無(wú)協(xié)議通信方式與RS通信指令6.7.1無(wú)協(xié)議通信1．無(wú)協(xié)議通信的特點(diǎn)FX系列的RS指令用于PLC與計(jì)算機(jī)或RS-232C設(shè)備的無(wú)協(xié)議數(shù)據(jù)通信?？梢允褂糜脩糇远x的通信規(guī)約。波特率為300~19200bit/s，F(xiàn)X3G為38400bit/s。2．參數(shù)設(shè)置

在程序中用D8120設(shè)置通信參數(shù)，或用PLC參數(shù)設(shè)置對(duì)話框的“PLC系統(tǒng)（2）”選項(xiàng)卡設(shè)置通信的參數(shù)?？梢栽O(shè)置是否有起始字符和結(jié)束字符。3．RS串行通信指令RS指令中的(S·)和m用來(lái)指定保存要發(fā)送的數(shù)據(jù)的起始地址和字節(jié)數(shù)（不包括起始字符與結(jié)束字符），(D·)和n用來(lái)指定保存接收到的數(shù)據(jù)的起始地址和可以接收的最大數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。FX1S和FX1N的m和n為1～255B，其他系列為1～4096B。不需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，m為0；不需要接收數(shù)據(jù)時(shí)，n為0。

無(wú)協(xié)議通信方式有兩種數(shù)據(jù)處理格式。M8161設(shè)置為OFF時(shí)，為16位數(shù)據(jù)處理模式；反之為8位數(shù)據(jù)處理模式。16位數(shù)據(jù)處理模式先發(fā)送或接收數(shù)據(jù)寄存器的低8位，然后是高8位；8位數(shù)據(jù)模式時(shí)，只發(fā)送或接收數(shù)據(jù)寄存器的低8位，未使用高8位。6．與RS指令有關(guān)的特殊軟元件見表6-20。M8122是發(fā)送請(qǐng)求標(biāo)志位，M8123是接收結(jié)束標(biāo)志位。FX3U、FX3UC和FX3G用D8405保存在PLC中設(shè)置的通信參數(shù)（與D8120中的值相同），用D8419保存正在執(zhí)行的通信功能的代碼。

6.7.2無(wú)協(xié)議通信編程舉例

硬件接線見圖6-31，采用RS-232C串行通信方式，PLC使用FX-232-BD通信用功能擴(kuò)展板。通信格式如下：16位數(shù)據(jù)模式、無(wú)控制線方式、有起始字符與結(jié)束字符、波特率為9600bit/s、1位停止位、無(wú)