電氣控制與PLC技術(shù)課件 第23次課 n：n網(wǎng)絡(luò)通信及作業(yè)

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

第5章三菱FX系列PLC的通信及網(wǎng)絡(luò)5 習(xí)題3FX2N系列PLC與PLC之間通信配置及實(shí)例

2FX2N系列PLC與計算機(jī)通信1 網(wǎng)絡(luò)通信基本知識

4 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

本節(jié)導(dǎo)讀本章主要介紹PLC通信的基礎(chǔ)知識和基本實(shí)現(xiàn)方法。同時以三菱FX2N系列PLC為例,通信軟件的使用。本節(jié)重點(diǎn)1.三菱FX系列PLC與計算機(jī)的通信。2.三菱FX系列PLCN:N網(wǎng)絡(luò)通信。3什么是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是在一個企業(yè)范圍內(nèi)將信號檢測、數(shù)據(jù)傳輸、處理、存儲、計算、控制等設(shè)備或系統(tǒng)連接在一起，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的資源共享、信息管理、過程控制、經(jīng)營決策，并能夠訪問企業(yè)外部資源和提供有限的外部訪問，使得企業(yè)的生產(chǎn)、管理和經(jīng)營能夠高效率地協(xié)調(diào)運(yùn)作，從而實(shí)行企業(yè)集成管理和控制的一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

●三菱PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及應(yīng)用PLC通信概述

只要兩個系統(tǒng)之間存在著信息的交換,那么這種交換就是通信。PLC與計算機(jī),PLC與外圍設(shè)備,PLC與PLC之間的通信統(tǒng)稱為PLC通信。1.1通信系統(tǒng)

圖1通信系統(tǒng)的組成,硬件：發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、控制設(shè)備和通信介質(zhì)等。軟件：通信協(xié)議和通信軟件1.1通信系統(tǒng)2發(fā)送設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時,也可接收來自其它設(shè)備的信息。同樣的,接收設(shè)備在接收數(shù)據(jù)的同時,也可發(fā)送反饋信息?？刂圃O(shè)備按照通信協(xié)議和通信軟件的要求,對發(fā)送和接收之間進(jìn)行同步的協(xié)調(diào),確保信息發(fā)送和接收的正確性和一致性。通信介質(zhì)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺?。通信協(xié)議的作用主要是規(guī)定各種數(shù)據(jù)的傳輸規(guī)則,更有效率地利用通信資源,保持通信的順暢。收發(fā)雙方都必須嚴(yán)格遵守通信協(xié)議的各項(xiàng)規(guī)定。通信軟件則是人與通信系統(tǒng)之間的一個接口,使用者可以通過通信軟件了解整個通信系統(tǒng)的運(yùn)作情況,進(jìn)而對通信系統(tǒng)進(jìn)行各種控制和管理。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

第5章三菱FX系列PLC的通信及網(wǎng)絡(luò)5 習(xí)題3FX2N系列PLC與PLC之間通信配置及實(shí)例

2FX2N系列PLC與計算機(jī)通信1 網(wǎng)絡(luò)通信基本知識

4 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識1.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)傳輸方式：并行通信和串行通信。并行數(shù)據(jù)傳送 將多個數(shù)據(jù)位同時進(jìn)行傳輸,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有多少位,就相應(yīng)地有多少根傳輸線。傳送時所有數(shù)據(jù)位是同時進(jìn)行的，以字或字節(jié)為單位傳送。傳輸速度快，但通信線路多、成本高，適合近距離數(shù)據(jù)傳送。計算機(jī)或PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)處理、存儲一般都是并行的。例：一個8位數(shù)據(jù),只要一個時鐘周期就可從發(fā)送設(shè)備傳送到接收設(shè)備。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識1.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸方式：并行通信和串行通信。串行數(shù)據(jù)傳送 傳送時所有數(shù)據(jù)是按位（bit）進(jìn)行的只需要一根或兩根傳送線，適合長距離數(shù)據(jù)傳送PLC網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)的方式絕大多數(shù)為串行方式。2025/3/289串行通信特點(diǎn)：

多位數(shù)據(jù)在一根數(shù)據(jù)線上順序進(jìn)行傳送,其速度比并行通信要慢。電路簡單,適合多數(shù)位、長距離通信。

例：8位數(shù)據(jù),先做并/串轉(zhuǎn)換,后用8個時鐘周期（T1～T8）將其全部發(fā)送至接收設(shè)備；接收設(shè)備每個時鐘周期接收到1位數(shù)據(jù),8個時鐘周期才接收完,經(jīng)串/并轉(zhuǎn)換,完成了8位數(shù)據(jù)的傳輸。

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識2.串行通信中發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備間要同步,否則會導(dǎo)致通信失敗。它可分為同步和異步兩種。

異步串行通信：傳輸數(shù)據(jù)常以字節(jié)為單位分組,每組數(shù)據(jù)前后分別加一位起始位和停止位（還可增加）,可在停止位前加一位校驗(yàn)位。這組數(shù)據(jù)稱為一幀。1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識異步傳送 異步傳送也稱為起止傳送。它在發(fā)送字符時，要先發(fā)送起始位，然后才是字符本身，最后是停止位。字符之后還可以加入奇偶校驗(yàn)位。異步傳送較為簡單，但要增加傳送位，將影響傳輸速率。異步傳送是靠起始位和波特率來保持同步的。同步傳送 同步傳送要在傳送數(shù)據(jù)的同時，也傳遞時鐘同步信號，并始終按照給定的時刻采集數(shù)據(jù)。同步方式傳送數(shù)據(jù)雖然提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率，但對通信系統(tǒng)要求較高。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識異步與同步傳送比較異步串行通信傳輸效率低,同步串行通信不再以字節(jié)為單位,而是以數(shù)據(jù)塊（多個字節(jié)構(gòu)成）為單位，在每個塊前后加上起始位和停止位，減少了額外數(shù)據(jù)，提高了傳輸效率。同步通信方式的軟硬件的復(fù)雜程度也隨之上升，價格比較昂貴，只用在傳輸速率要求較高的系統(tǒng)中。PLC通信通常采用異步串行通信的方式。PLC網(wǎng)絡(luò)多采用異步方式傳送數(shù)據(jù)。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識3.串行通信按傳輸方向,可分單工、半雙工和全雙工3種。單工通信 在通信線路上，數(shù)據(jù)只可按一個固定的方向傳送而不能進(jìn)行相反方向傳送的通信方式。例如廣播、遙控通信。半雙工通信 數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，但不能同時進(jìn)行，在任一時刻只允許在一個方向上傳輸主信息的通信方式。全雙工通信可同時雙向傳輸數(shù)據(jù)的通信方式。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識4.通信傳輸介質(zhì)，目前常用的傳輸介質(zhì)主要有：（帶屏蔽）雙絞線雙絞線是將兩根絕緣導(dǎo)線扭絞在一起，一對線可以作為一條通信線路。雙絞線的成本較低，安裝簡單。常用的RS-485就多用雙絞線實(shí)現(xiàn)通信連接。同軸電纜 同軸電纜由中心導(dǎo)體、電介質(zhì)絕緣層、外屏蔽導(dǎo)體以及絕緣層組成。同軸電纜的傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn)，成本較雙絞線高。光纜光纜是一種傳導(dǎo)光波的光纖介質(zhì)。由纖芯、包層和護(hù)套組成。光纜尺寸小、重量輕、傳輸速率及傳輸距離比同軸電纜好，但是成本較高，安裝需要專門的設(shè)備。目前，雙絞線和同軸電纜在PLC通信中廣泛得到應(yīng)用。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識1.2串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

1.RS-232RS-232串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了終端和通信設(shè)備之間信息的交換方式和功能。PLC與上位機(jī)的通信就是通過RS-232串行通信接口完成的。RS-232接口采用按串行的方式進(jìn)行單端發(fā)送、單端接收，傳送距離位比較近（最大傳送距離為15米），數(shù)據(jù)傳送速率低，抗干擾能力較差。2.RS-422RS-422接口采用兩對平衡差分信號線，以全雙工的方式傳送數(shù)據(jù)。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識通信速率可以達(dá)到10Mbps，最大傳送距離為1200米，抗干擾能力強(qiáng)，適合遠(yuǎn)距離傳送數(shù)據(jù)。3.RS-485RS-485是RS-422的變形，RS-485為半雙工，只有一對平衡差分信號線，能夠以最少的信號線完成遠(yuǎn)距離的通信任務(wù)，因此，在PLC的控制網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。1.3PLC使用的通信介質(zhì)和接口標(biāo)準(zhǔn)

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1．RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)的25針D型連接器。其管腳定義如表1所示。RS-232C由美國電子工業(yè)協(xié)會EIA于62年公布,規(guī)定了通信系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換方式,電氣傳輸標(biāo)準(zhǔn),收發(fā)雙方通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。RS-232C規(guī)定：1電平：-5V～-15V；0電平：+5V～+15V。由于電平相差很大,因此抗干擾能力較強(qiáng)。最簡單的通信,只要用到3個管腳,TXD、RXD和地,常采用9針連接器。2025/3/28182025/3/28191.3PLC使用的通信介質(zhì)和接口標(biāo)準(zhǔn)42025/3/2820波特率的定義：每秒傳輸?shù)奈粩?shù),單位是bps（bitpersecond）。波特率有300、600、19200bps等幾種。RS-232C缺點(diǎn)：傳輸距離不大,傳輸速率較低,抗共模干擾能力較差等。為此，EIA推出RS-422A接口標(biāo)準(zhǔn)。2．RS-422A接口標(biāo)準(zhǔn)在RS-232C的25個引腳基礎(chǔ)上，增加到了37個引腳，從而在功能上比RS-232C多了10種新功能。RS-422A與RS-232C的區(qū)別：使用+5V作為工作電壓，采用了差動收發(fā)的方式。差動收發(fā)需要一對平衡差分信號線，邏輯“1”和邏輯“0”是由兩根信號線之間的電位差來表示的。因此，相比RS-232C的單端收發(fā)方式來說，RS-422A在抗干擾性方面得到了明顯的增強(qiáng)。1.3PLC使用的通信介質(zhì)和接口標(biāo)準(zhǔn)52025/3/28213．RS-485A接口標(biāo)準(zhǔn)跟RS-422A基本一樣，區(qū)別：RS-485A的工作方式是半雙工，而RS-422A則是全雙工。全雙工：可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收；半雙工：在同一時刻，要么只能發(fā)送數(shù)據(jù)，要么只能接收數(shù)據(jù)，兩者不能同時進(jìn)行。RS-422A需要有兩對平衡差分信號線，而RS-485A只需要一對。RS-485A與RS-422A一樣，都是采用差動收發(fā)的方式，而且輸出阻抗低，無接地回路等問題，所以它的抗干擾性也相當(dāng)好，傳輸速率可以達(dá)到10Mbps。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識1.3

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

PLC網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)可分為總線型、環(huán)型和星型等三種基本形式，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識總線型網(wǎng)絡(luò)——如圖2（a）所示總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)利用總線連接所有的站點(diǎn)，所有的站點(diǎn)對總線有同等的訪問權(quán)，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，以其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于擴(kuò)展，響應(yīng)速度快，被廣泛應(yīng)用。圖2PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識環(huán)型網(wǎng)絡(luò)——如圖2（b）所示環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是各個結(jié)點(diǎn)通過環(huán)路接口首尾相連，形成環(huán)型，各個結(jié)點(diǎn)均可以請求發(fā)送信息。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，某個結(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時可以自動旁路，保證其他部分正常工作，系統(tǒng)的可靠性較高。圖2PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識星型網(wǎng)絡(luò)——如圖2（c）所示星型網(wǎng)絡(luò)以中央結(jié)點(diǎn)為中心，網(wǎng)絡(luò)中的任兩個結(jié)點(diǎn)不能直接進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)傳送必須經(jīng)過中央結(jié)點(diǎn)的控制。星型網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)較容易，便于程序的集中開發(fā)和資源共享，但是上位機(jī)的負(fù)荷較重，一旦發(fā)生故障，整個通信系統(tǒng)將癱瘓。圖2PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識2.通信協(xié)議

為了保證收發(fā)各方通信的準(zhǔn)確和暢通，類似于同交通規(guī)則用來規(guī)范交通行為一樣，在通信系統(tǒng)中用通信協(xié)議來規(guī)范收發(fā)各方通信行為。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和其它專業(yè)團(tuán)體制定了許多已被人們普遍接受和廣泛使用的通信協(xié)議。也可制定自己的通信協(xié)議，用比較簡單且合理有效的方式來管理參與通信的各方。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了如圖3所示的開放系統(tǒng)互聯(lián)的參考模型OSI，它詳細(xì)描述了軟件功能的7個層次模型的最低層是物理層，實(shí)際通信就是在物理層通過互相連接的媒體進(jìn)行通信的，常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232、RS-422和RS-485等就屬于物理層。圖3OSI參考模型三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1網(wǎng)絡(luò)通信基本知識公司專用協(xié)議公司專用協(xié)議一般用于物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。通過公司專用協(xié)議傳送的數(shù)據(jù)是過程數(shù)據(jù)和控制命令，信息短，傳送速度快，實(shí)用性較強(qiáng)。FX2N系列PLC與計算機(jī)的通信就是采用公司專用協(xié)議。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

1FX2N系列PLC通信用硬件及通信形式

FX2N系列PLC通信器件

PLC組網(wǎng)主要通過RS-232、RS-422和RS-485等通信接口進(jìn)行通信，若通信的設(shè)備具有相同類型的接口，則可直接通過適配的電纜連接并實(shí)現(xiàn)通信，如果通信設(shè)備間的接口不同，則需要通過一定的硬件設(shè)備進(jìn)行接口類型的轉(zhuǎn)換。三菱接口類型或轉(zhuǎn)換接口類型的器件主要有兩種基本的型式：一種是功能擴(kuò)展板，這是沒有外殼的電路板，可打開基本單元的外殼后裝入機(jī)箱中；另一種則是有獨(dú)立機(jī)箱的擴(kuò)展模塊。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

第5章三菱FX系列PLC的通信及網(wǎng)絡(luò)5 習(xí)題3FX2N系列PLC與PLC之間通信配置及實(shí)例

2FX2N系列PLC與計算機(jī)通信1 網(wǎng)絡(luò)通信基本知識

4 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

2PLC與計算機(jī)之間的通信12025/3/2830PLC與計算機(jī)之間的通信1系統(tǒng)參數(shù)由PLC發(fā)送給上位機(jī)，然后上位機(jī)對數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、加工處理后，回顯給操作者，操作者再將需要執(zhí)行的命令輸入到上位機(jī)，由上位機(jī)回傳給PLC。上位機(jī)通常都是通用計算機(jī)，主要完成數(shù)據(jù)傳輸、處理、顯示和打印，監(jiān)視工作狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)通信和編制PLC程序。而PLC仍然是面向現(xiàn)場和設(shè)備，進(jìn)行實(shí)時控制。1．通信接口與模塊小型PLC上都有RS-422A或RS-232C的通信接口，而在中大型的PLC上都有專用的通信模塊。PLC與上位機(jī)的連接可以直接使用SC-09通信接口。當(dāng)PLC上的通信接口是RS-422A時，必須在PLC與計算機(jī)之間加一個RS-232C與RS-422A的接口轉(zhuǎn)換器，以實(shí)現(xiàn)通信。RS-232C采用的接口轉(zhuǎn)換模塊FX-232ADP是一種以無規(guī)約方式與2PLC與計算機(jī)之間的通信22025/3/2831各種RS-232C設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的適配器。FX-232ADP轉(zhuǎn)換模塊與PLC連接好后，根據(jù)特殊寄存器D8120的設(shè)置來交換數(shù)據(jù)。PLC的RS指令可以設(shè)置交換數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)和地址。2．通信協(xié)議FX系列PLC與計算機(jī)之間的通信采用的是RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)交換方式是字符串的ASCII碼。每筆數(shù)據(jù)的長度可在通信前設(shè)定。例如，要將數(shù)據(jù)字符“0”發(fā)送給接收方，數(shù)據(jù)交換方式定義為10位數(shù)據(jù)長度，其中，1位起始位，7位數(shù)據(jù)位，1為奇校驗(yàn)位，和1位停止位，傳送字符“0”的格式如圖8所示。從圖8中可以知道，先傳送起始位，然后是字符“0”的7位ASCII碼，并且先傳ASCII碼的低位。因2PLC與計算機(jī)之間的通信32025/3/2832為字符“0”ASCII碼(0110000),傳送碼流為:0000110。跟在字符“0”后面的是奇校驗(yàn)位，最后是停止位。FX系列PLC與計算機(jī)通信時，還傳送命令，即一些特殊的字符，這些字符以及數(shù)字的編碼格式如表2所示，其中數(shù)字直接用其ASCII碼來表示。如果采用SC-09作為通信接口，只能用表3所示的4條指令，并且在編程中必須將這4條指令以16進(jìn)制機(jī)器碼的形式來表示。2025/3/28332PLC與計算機(jī)之間的通信52025/3/2834上面介紹了單個命令字符的收發(fā)協(xié)議，接下來再對PLC與計算機(jī)之間的幀傳送格式做個簡單的介紹。PLC與計算機(jī)之間大量數(shù)據(jù)的傳輸是以幀為單位，每幀包含了多個字符數(shù)據(jù)以及若干個命令字符。圖9給出了一個多字符幀的組成示意圖。此多字符幀以STX開頭，ETX結(jié)尾，多個字符數(shù)據(jù)被包含在兩者之間。STX后面緊跟的是一個命令字符，它的十六進(jìn)制碼是30H，表示這是一個讀命令（CMD0）。圖9計算機(jī)從Y0讀取2個字節(jié)的多字符幀2PLC與計算機(jī)之間的通信62025/3/2835讀命令后面的四個字符“00A0”代表了PLC輸出線圈Y0的首地址，首地址后面的兩個字符“02”表示所要讀取字節(jié)的個數(shù)。在這個例子中是要讀取兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)（Y0到Y(jié)7以及Y10到Y(jié)17）。在ETX后面的是兩個字節(jié)長度的校驗(yàn)和，校驗(yàn)和的計算是從讀命令（CMD0）到ETX之間的所有字符和的最低八位，包括讀命令和ETX字符。在這個例子中，校驗(yàn)和的計算應(yīng)該如下所示：30H+30H+30H+41H+30H+30H+32H+03H=166H，最低八位是66H。所以最后兩個字節(jié)的校驗(yàn)和應(yīng)該是“66”，用ASCII碼表示就是“36H36H”。3．通信操作除了數(shù)據(jù)格式的設(shè)定之外，還有其它一些通信參數(shù)需要2PLC與計算機(jī)之間的通信72025/3/2836通信之前進(jìn)行設(shè)置。雙方必須對通信參數(shù)進(jìn)行約定，包括波特率、起始位、停止位和奇偶檢驗(yàn)位，都可以在數(shù)據(jù)寄存器D8120狀態(tài)設(shè)置定義中進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置方法如表4。由上表可知，如果要傳送的數(shù)據(jù)長度是7位，有1位起始位和1位停止位，為奇校驗(yàn)，波特率為9600bps，則D8120的低八位可設(shè)置為：82H=10000010B。注意：雙方參數(shù)設(shè)置要一致，否則會導(dǎo)致通信失敗。D8120數(shù)據(jù)位功能狀態(tài)設(shè)置定義

D0數(shù)據(jù)長度0:7位數(shù)據(jù)長度1:8位數(shù)據(jù)長度D1～D2檢驗(yàn)位D2～D1000110檢驗(yàn)類型無校驗(yàn)奇校驗(yàn)偶校驗(yàn)D3停止位0:1位停止位1:2位停止位D7～D4波特率D7～D40011010001010110011110001001波特率（bps）300600120024004800960019200D8起始字符選擇0:無起始字符1:D8124D9結(jié)束字符選擇0:無結(jié)束字符1:D8125D10握手信號類型10:無1:H/W1D11模式（控制線）0:常規(guī)1:單控D12模式（控制線）0:無1:H/W2D15～D13可用來取代D12～D8，用于FX-485網(wǎng)絡(luò)表4D8120寄存器設(shè)置通信模式三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

第7章三菱FX系列PLC的通信及網(wǎng)絡(luò)5 習(xí)題3FX2N系列PLC與PLC通信配置及應(yīng)用實(shí)例

2FX2N系列PLC通信用硬件及通信形式

1 網(wǎng)絡(luò)通信基本知識

4 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2FX2N系列PLC通信用硬件及通信形式

2.2FX2N系列PLC的通信形式

1.PLC間的并行通信 FX2N系列PLC可通過以下兩種連接方式實(shí)現(xiàn)兩臺同系列PLC間的并行通信。兩臺PLC之間的最大有效距離為50m。通過FX2N-485-BD內(nèi)置通信板和專用的通信電纜。通過FX2N-CNV-BD內(nèi)置通信板、FX0N-485ADP適配器和專用的通信電纜。2.PC與PLC之間的的通信通信系統(tǒng)的連接采用RS-485接口的通信系統(tǒng)，一臺PC最多可以連接16臺PLC。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2FX2N系列PLC通信用硬件及通信形式

如圖6所示，是采用FX2N-485-BD內(nèi)置通信板和FX-485PC-IF，將一臺通用計算機(jī)與3臺FX2N系列PLC連接通信示意圖。圖6計算機(jī)與3臺FX2N系列PLC連接通信示意圖采用RS-232接口的通信系統(tǒng)。FX2N系列PLC之間采用FX2N-232-BD內(nèi)置通信板進(jìn)行連接（最大有效距離為15m）或者采用FX2N-CNV-B和FX0N-232ADP特殊功能模塊進(jìn)行連接。而計算機(jī)與PLC之間采用FX2N-232-BD內(nèi)置通信板外部接口通過專用的通信電纜直接連接。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2FX2N系列PLC通信用硬件及通信形式

通信的配置線路連接后，PC與多臺PLC通信時，要設(shè)置站號、通信格式，通信要經(jīng)過連接的建立、數(shù)據(jù)的傳送和連接的釋放三個過程。PLC的參數(shù)設(shè)置是通過通信接口寄存器及參數(shù)寄存器（特殊輔助寄存器，見表3、表4所示）設(shè)置的。元件號功能M8126ON時，表示全體M8127ON時，表示握手M8128ON時，通信出錯M8129ON時，字/位切換元件號功能D8120通信格式D8121站號設(shè)置D8127數(shù)據(jù)頭內(nèi)容D8128數(shù)據(jù)長度D8129數(shù)據(jù)網(wǎng)通信暫停值表3通信接口寄存器表4通信參數(shù)寄存器三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2FX2N系列PLC通信用硬件及通信形式

通信格式通信格式?jīng)Q定了計算機(jī)連接和無協(xié)議通信（RS指令）之間的通信設(shè)置（包括數(shù)據(jù)通信長度、奇偶校驗(yàn)和波特率等）。通信格式可用PLC中的特殊數(shù)據(jù)寄存器D8120來設(shè)置。根據(jù)所接的外部設(shè)備來設(shè)置D8120。當(dāng)修改了D8120的設(shè)置后，應(yīng)關(guān)掉PLC的電源重新啟動，否則設(shè)置無效。

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2FX2N系列PLC通信用硬件及通信形式3.無協(xié)議通信串行通信 FX2N系列PLC與PC之間可以通過RS指令實(shí)現(xiàn)串行通信，該指令用于串行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。其中[S·]指定傳輸緩沖區(qū)的首地址；m指定傳輸信息長度；[D·]指定接收緩沖區(qū)的首地址；n指定接收數(shù)據(jù)長度，即接收信息的最大長度。

圖7RS指令格式1、當(dāng)超過兩個FX系列PLC之間需要交換數(shù)據(jù)時，可以采用N:N網(wǎng)絡(luò)鏈接2、用FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N等PLC進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸可建立在N：N的基礎(chǔ)上。3、使用這種網(wǎng)絡(luò)，能鏈接小規(guī)模系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。它適合于數(shù)量不超過8個的PLC（FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N）之間的互連。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2FX2N系列PLC通信用硬件及通信形式特殊功能模塊FX2N-232-IF實(shí)現(xiàn)的通信FX2N系列PLC與PC之間采用特殊功能模塊FX2N-232-IF連接時，通過通用指令FROM/TO指令也可以實(shí)現(xiàn)串行通信。4.N：N網(wǎng)絡(luò)PLC與PLC之間的通信稱為同位通信。最多可以有8臺PLC構(gòu)成N：N網(wǎng)絡(luò)在采用RS-485接口的N：N網(wǎng)絡(luò)中，可通過兩種方法連接到網(wǎng)絡(luò)中1）FX2N系列PLC之間采用FX2N-485-BD內(nèi)置通信板和專用的通信電纜進(jìn)行連接（最大有效距離為50m）。2）FX2N系列PLC之間采用FX2N-CNV-BD和FX0N-485ADP特殊功能模塊和專用的通信電纜進(jìn)行連接（最大有效距離為500m）。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

安裝FX2N-485-BD需設(shè)置PLC的D8120寄存器，請參照《FX通訊用戶手冊》。也可使用FXGP/WIN-C編程軟件來進(jìn)行串行口設(shè)置，如下圖所示，用SC-09編程電纜連接電腦與PLC，在“PLC”下拉菜單中選擇“串行口設(shè)置（D8120）”。N:N網(wǎng)絡(luò)通信RS-485-BD通信板三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3FX2N系列PLC通信配置及應(yīng)用實(shí)例3.1FX2N系列PLC的并行通信1.通信系統(tǒng)連接

兩臺FX2N系列PLC可以采用FX2N-485-BD通信模塊進(jìn)行并行通信。2.通信系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 FX2N系列PLC的并行通信，是通信雙方規(guī)定的專用存儲單元機(jī)外讀取的通信。功能元件和數(shù)據(jù) 并行通信中，有關(guān)特殊輔助繼電器和寄存器的功能如表6所示。

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3FX2N系列PLC通信配置及應(yīng)用實(shí)例并行通信模式的設(shè)置與連接

FX2N系列PLC采用標(biāo)準(zhǔn)并行通信時，特殊輔助繼電器M8162=OFF。當(dāng)采用高速并行通信時，特殊輔助繼電器M8162=ON，此時使用的相關(guān)通信元件只有4個。3.2

N:N網(wǎng)絡(luò)1.N:N網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成N:N網(wǎng)絡(luò)中PLC與PLC之間可以采用FX2N-485-BD內(nèi)置通信板和專用的通信電纜進(jìn)行連接。通過簡單的數(shù)據(jù)便可以連接2~8臺PLC，系統(tǒng)的連接框圖如圖10所示。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3FX2N系列PLC通信配置及應(yīng)用實(shí)例圖10PLC連接系統(tǒng)框圖在各站之間，位元件和字元件被自動連接，通過分配到本站上的元件，可以知道其他站的ON/OFF狀態(tài)以及數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)值。應(yīng)注意連接時，各PLC內(nèi)部的特殊輔助繼電器不能作為其它用途。這種連接方式適用于生產(chǎn)線的分布控制和集中管理等場合。N:N通信方式硬件接線：N：N網(wǎng)絡(luò)功能，就是在最多8臺FX可編程控制器之間，通過RS485-BD通信連接，進(jìn)行軟元件互相鏈接的功能。它主要有三個特點(diǎn)1）根據(jù)要鏈接的點(diǎn)數(shù)，有3種模式可以選擇。2）數(shù)據(jù)的鏈接是在最多8臺FX可編程控制器之間自動更新。3）RS485通信總延長距離最大可達(dá)500米。

二：FX2N系列N:N網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)參數(shù)N:N網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)定用的軟元件特性輔助繼電器名稱描述響應(yīng)類型RM8038N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置用來設(shè)置N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)M，LRM8183主站點(diǎn)的通信錯誤當(dāng)主站點(diǎn)產(chǎn)生通信錯誤時ONMRM8184～M8190從站點(diǎn)的通信錯誤當(dāng)從站點(diǎn)產(chǎn)生通信錯誤時ONM，LRM8191數(shù)據(jù)通信當(dāng)與其他站點(diǎn)通信時ONM，L注：R：只讀； W：只寫； M：主站點(diǎn)； L：從站點(diǎn)在CPU錯誤，程序錯誤或停止?fàn)顟B(tài)下，對每一站點(diǎn)處產(chǎn)生的通信錯誤數(shù)目不能計數(shù)。M8184～M8190是從站點(diǎn)的通信錯誤標(biāo)志，第1從站用M8184，…第7從站用M8190。特殊輔助繼電器

特殊數(shù)據(jù)寄存器

特性數(shù)據(jù)寄存器名稱描述響應(yīng)類型RD8173站點(diǎn)號存儲它自己的站點(diǎn)號M，LRD8174從站點(diǎn)總數(shù)存儲從站點(diǎn)的總數(shù)M，LRD8175刷新范圍存儲刷新范圍M，LWD8176站點(diǎn)號設(shè)置設(shè)置它自己的站點(diǎn)號M，LWD8177從站點(diǎn)總數(shù)設(shè)置設(shè)置從站點(diǎn)總數(shù)MWD8178刷新范圍設(shè)置設(shè)置刷新范圍模式號MW/RD8179重試次數(shù)設(shè)置設(shè)置重試次數(shù)MW/RD8180通信超時設(shè)置設(shè)置通信超時MRD8201當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)掃描時間存儲當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)掃描時間M，LRD8202最大網(wǎng)絡(luò)掃描時間存儲最大網(wǎng)絡(luò)掃描時間M，LRD8203主站點(diǎn)通信錯誤數(shù)目存儲主站點(diǎn)通信錯誤數(shù)目LRD8204～D8210從站點(diǎn)通信錯誤數(shù)目存儲從站點(diǎn)通信錯誤數(shù)目M，LRD8211主站點(diǎn)通信錯誤代碼存儲主站點(diǎn)通信錯誤代碼LRD8201～D8218從站點(diǎn)通信錯誤代碼存儲從站點(diǎn)通信錯誤代碼M，L注：R：只讀； W：只寫； M：主站點(diǎn)； L：從站點(diǎn)在CPU錯誤，程序錯誤或停止?fàn)顟B(tài)下，對其自身站點(diǎn)處產(chǎn)生的通信錯誤數(shù)目不能計數(shù)。D8204～D8210是從站點(diǎn)的通信錯誤數(shù)目，第1從站用D8204，…第7從站用D8210。特殊輔助繼電器M8038（N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置繼電器，只讀）用來設(shè)置N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。對于主站點(diǎn)，用編程方法設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，就是在程序開始的第0步（LDM8038），向特殊數(shù)據(jù)寄存器D8176～D8180寫入相應(yīng)的參數(shù)，僅此而已。對于從站點(diǎn)，則更為簡單，只須在第0步（LDM8038）向D8176寫入站點(diǎn)號即可。三、模式與共享元件資源的關(guān)系

站點(diǎn)號元件站點(diǎn)號元件位軟元件(M)字軟元件(D)位軟元件(M)字軟元件(D)0點(diǎn)4點(diǎn)32點(diǎn)4點(diǎn)第0號—D0～D3第0號M1000～M1031D0～D3第1號—D10～D13第1號M1064～M1095D10～D13第2號—D20～D23第2號M1128～M1159D20～D23第3號—D30～D33第3號M1192～M1223D30～D33第4號—D40～D43第4號M1256～M1287D40～D43第5號—D50～D53第5號M1320～M1351D50～D53第6號—D60～D63第6號M1384～M1415D60～D63第7號—D70～D73第7號M1448～M1479D70～D73模式0站號與字元件對應(yīng)表模式1站號與位、字元件對應(yīng)表站點(diǎn)號元件位軟元件(M)字軟元件(D)64點(diǎn)4點(diǎn)第0號M1000～M1063D0～D3第1號M1064～M1127D10～D13第2號M1128～M1191D20～D23第3號M1192～M1255D30～D33第4號M1256～M1319D40～D43第5號M1320～M1383D50～D53第6號M1384～M1447D60～D63第7號M1448～M1511D70～D73模式2站號與位、字元件對應(yīng)表

三、模式與共享元件資源的關(guān)系四、通訊時間與總站點(diǎn)數(shù)及通訊設(shè)備模式的關(guān)系單位ms通訊設(shè)備模式0位軟元件：0點(diǎn)字軟元件：4點(diǎn)模式1位軟元件：32點(diǎn)字軟元件：4點(diǎn)模式2位軟元件：64點(diǎn)字軟元件：8點(diǎn)總的站點(diǎn)數(shù)218223432632504334266541528364962997577211586582131三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3FX2N系列PLC通信配置及應(yīng)用實(shí)例2.N:N網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要參數(shù)在N:N網(wǎng)絡(luò)中，只有對通信數(shù)據(jù)元件進(jìn)行正確的設(shè)置，才能保證網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行。N：N網(wǎng)絡(luò)通信中相關(guān)的標(biāo)志與對應(yīng)的特殊輔助繼電器功能如表8所示。特殊輔助繼電器功能說明影響站點(diǎn)特性M8038網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置設(shè)置N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)時為ON主站、從站只讀M8183主站通信錯誤主站點(diǎn)發(fā)生錯誤時為ON從站只讀M8184~M8190從站通信錯誤從站點(diǎn)發(fā)生錯誤時為ON主站、從站只讀M8191數(shù)據(jù)通信與其他站點(diǎn)通信時為ON主站、從站只讀表8N：N網(wǎng)絡(luò)的特殊輔助繼電器功能說明三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3FX2N系列PLC通信配置及應(yīng)用實(shí)例在CPU出錯或程序有錯或在停止?fàn)顟B(tài)下，對每一個站點(diǎn)處產(chǎn)生的通信錯誤數(shù)目不能計數(shù)。PLC內(nèi)部特殊輔助繼電器M8184~M8190與從站號1~7是一一對應(yīng)的。PLC特殊數(shù)據(jù)寄存器的編號與功能如表9所示。3.

N:N網(wǎng)絡(luò)站號的設(shè)置D8176為本站的站號設(shè)置數(shù)據(jù)寄存器，若D8176=0，此站為主站點(diǎn)，若D8176=1~7，表示從站號。從站數(shù)的設(shè)置D8177為設(shè)置從站點(diǎn)總數(shù)的數(shù)據(jù)寄存器，將數(shù)值1~7寫入主站的D8177中，每一個數(shù)值對應(yīng)從站的數(shù)量，若不設(shè)定，默認(rèn)值為7（即7個從站）。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3FX2N系列PLC通信配置及應(yīng)用實(shí)例數(shù)據(jù)更新范圍的設(shè)置將數(shù)值0~2寫入到主站的數(shù)據(jù)寄存器D8178中，每一個數(shù)值對應(yīng)一種更新范圍的模式，若不設(shè)定，默認(rèn)值為0（即模式0）。各種模式下位元件和字元件數(shù)量見表10。通信元件類型模式0模式1模式2位元件（M）0點(diǎn)32點(diǎn)64點(diǎn)字元件（D）4個4個32個表10通信數(shù)據(jù)更新范圍的模式通信重復(fù)次數(shù)的設(shè)置D8179為通信重復(fù)次數(shù)數(shù)據(jù)寄存器，可設(shè)定0~10數(shù)值，默認(rèn)值為3。當(dāng)主站想從站發(fā)出通信信號，如果在規(guī)定的重復(fù)次數(shù)內(nèi)沒有完成連接，則網(wǎng)絡(luò)發(fā)出通信錯誤信號。通信超時值的設(shè)置D8180為通信重復(fù)次數(shù)數(shù)據(jù)寄存器，通信超時是主站點(diǎn)與從站點(diǎn)之間通信延遲等待時間，設(shè)定范圍為5~55，默認(rèn)值為5（每1單位為10ms）。例如，設(shè)置主站網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的程序。主站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置程序三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

第5章三菱FX系列PLC的通信及網(wǎng)絡(luò)5 習(xí)題3FX2N系列PLC與PLC之間通信配置及實(shí)例

2FX2N系列PLC與計算機(jī)通信1 網(wǎng)絡(luò)通信基本知識

4 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目4.1兩臺PLC間的通信控制1.控制要求 用兩臺FX2N系列PLC通過RS-485通信模塊連接成一個N:N網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，第一臺為主站，第二臺為從站。按下主站的按鈕SB01，與從站連接的指示燈HL0點(diǎn)亮，松開SB01，HL0熄滅。按下從站的按鈕SB11，與主站連接的指示燈HL1點(diǎn)亮，松開SB11，HL1熄滅。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目主站中數(shù)據(jù)寄存器D100（K5）作為從站計數(shù)器C1的計數(shù)初值。主站的按鈕SB02為從站C1的復(fù)位按鈕，從站按鈕SB12為C1的計數(shù)信號輸入，當(dāng)SB12輸入5次時，C1的輸出觸點(diǎn)控制主站上的HL2點(diǎn)亮。主站檢測到?jīng)]有與從站建立好通信時，HL3指示燈亮，從站沒有檢測到與主站建立好通信時，HL4指示燈亮。2.硬件選擇按控制要求，選擇FX2N-16MR-001作為主機(jī)，通信的硬件采用FX2N-485-BD模塊，直接安裝到PLC的基本單元上。用2芯的屏蔽雙絞線進(jìn)行連接。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目由于本項(xiàng)目的控制比較簡單，輸出控制為指示燈，可將主電路及控制電路合在一起進(jìn)行設(shè)計。硬件的材料見表14。表14硬件材料表序號符號設(shè)備名稱型號數(shù)量1PLC可編程控制器FX2N-16MR-00122QF斷路器DZ4D25/3P23FU熔斷器RT18-32/6A24COMM通信模塊FX2N-485-BD15SB按鈕LA39-1146HL指示燈AD16-22C6三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3.I/O地址分配

根據(jù)控制要求，PLC通信的I/O地址分配見表15。

類別電氣元件PLC軟元件功能主站輸入(I)按鈕SB01X0主機(jī)指示從機(jī)按鈕SB02X1計數(shù)器復(fù)位輸出(O)指示燈HL1Y0指示燈指示燈HL2Y1指示燈指示燈HL3Y7指示燈從站輸入(I)按鈕SB11X0從機(jī)指示主機(jī)按鈕SB12X1計數(shù)器輸入輸出(O)指示燈HL0Y0指示燈指示燈HL4Y1指示燈指示燈HL5Y7指示燈表15兩臺PLC間的通信控制的I/O地址分配表三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目4.梯形圖程序 主站的控制程序如圖11所示；從站的控制程序如圖12所示。圖11主機(jī)的控制程序MOVK0D8176M8038MOVK1D8177MOVK2D8178MOVK3D8179MOVK5D8180設(shè)置主站號0設(shè)置從站數(shù)為1個設(shè)置更新模式為模式1設(shè)置重復(fù)次數(shù)3次設(shè)置公共等待時間50msM8184Y7MOVK5D