FX系列PLC通信原理及应用.doc

欢迎引用：黄克亚. FX系列PLC通信原理及应用J. 机床电器, 2012, (4):34-36.FX系列PLC通信原理及应用黄克亚南京铁道职业技术学院自动控制系，江苏苏州，215137摘 要：PLC通信是实现工厂自动化的重要途径，是构建多层次自动化系统的客观要求。论文介绍了三菱FX系列PLC通信原理及实现方法，重点讨论了N:N网络和并行链接网络的通信解决方案，软硬件设计方法，并给出详细的应用实例。关键词：可编程控制器；通信；梯形图中图分类号:：TM571.61 文献标识码：B 文章编号：Principle and Application of the FX series PLC communicationHuang Keya1. Department of Automatic Control, Nanjing Institute of Railway Technology, Suzhou Jiangsu, 215137;Abstract: PLC communication is an important way to achieve factory automation, and it is the objective of building a multi-level automation system requirements. In this paper, principle and method of Mitsubishi FX series PLC communication was Introduced. Communications solutions and software hardware design methods of N: N network and parallel link network was focused on, and details of the application instances were given.Keywords: PLC; communicate; ladder diagram1 引言在信息化、自动化、智能化的今天，可编程控制器通信是实现工厂自动化的重要途径。为了适应多层次工厂自动化系统的客观要求，现在的可编控制器生产厂家，都不同程度地为自己的产品增加通信功能，开发自己的通信接口和通信模块，使可编程控制器的控制向高速化、多层次、大信息、高可靠性和开放性的方向发展。要想更好地应用可编程控制器，就必须了解可编程控制器通信实现方法。PLC的通信是通过硬件和软件来实现的。硬件上有专门的通信接口和通信模块；软件上有现成的通信功能指令和上位通信程序。PLC的通信包括PLC之间，PLC与上位计算机和其他智能设备之间的通信。三菱公司FX系列可编程控制器支持N:N网络通信、并行链接通信、计算机链接、无协议通信和可选编程端口5种类型的通信。使用PLC作为分布式控制系统的底层控制装置主要涉及PLC之间相互通信，所以论文重点讨论N:N网络通信和并行链接通信两种通信模式。2 N:N网络通信2.1 通信解决方案用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，使用此网络通信，它们能链接一个小规模系统中的数据。N:N网络通信系统配置如图1所示：图1 N:N网络通信系统配置FX系列可编程控制器可以同时最多8台联网，在被连接的站点中位元件(064点)和字元件(48点)可以被自动连接，每一个站可以监控其它站的共享数据的数字状态。2.2 相关标志和数据寄存器对于FX1N /FX2N/FX2NC类可编程控制器，使用N:N网络通信辅助继电器，其中M8038用来设置网络参数，M8183在主站点通信错误时为ON，M8184M8190在从站点产生错误时为ON(第1个从站点M8184，第7个从站点M8190)，M8191在与其他站点通信时为ON。数据寄存器D8176设置站点号，0为主站点，17为从站点号。D8177设定从站点的总数，设定值1为1个从站点，2为两个从站点。D8178设定刷新范围，0为模式0(默认值)，1为模式1，2为模式2。D8179主站设定通信重试次数，设定值为010。D8180设定主站点和从站点间通信驻留时间，设定值为5255，对应时间为50ms2550ms。在下面的通信实例中采用通信模式1，此处给出模式1情况下(FX1N /FX2N/FX2NC),各站点中的公用软元件号如表1所示。表1 模式1情况下的公用软元件号站点号软元件号位软元件(M)字软元件(D)32点4点第0号M1000M1031D0D3第1号M1064M1095D10D13第2号M1128M1159D20D23第3号M1192M1223D30D33第4号M1256M1287D40D43第5号M1320M1351D50D53第6号M1384M1415D60D63第7号M1448M1479D70D732.3 通信实例了解了相关标志位的设定和各站点软元件的编号后，N:N网络中的程序编制就很容易实现了。下面结合通信实例介绍网络通信基本方法。2.3.1 硬件电路设计系统硬件结构如图2所示，该系统有3个站点，其中一个主站，两个从站，每个站点的可编程控制器都连接一个FX2N-485-BD通信板，通信板之间用单根双绞连接。刷新范围选择模式1，重试次数选择3，通信超时选50ms。图2 3:3通信硬件连接图2.3.2 系统控制要求三台PLC相互通信系统控制要求如下：(1) 主站点的输入点X0X3输出到从站点1和2的输出点Y10Y13。(2) 从站点1的输入点X0X3输出到主站和从站点2的输出点Y14Y17。(3) 从站点2的输入点X0X3输出到主站和从站点1的输出点Y20Y23。2.3.3 系统软件设计根据系统要求主站点的梯形图编制如图3所示图3 主站点梯形图从站点1的梯形图编制如图4所示图4 从站点1梯形图从站点2的梯形图编制如图5所示图5 从站点2梯形图3 并行链接通信并行链接通信是两台PLC之间直接通信，类似于计算机通信中的“点对点通信”，相对于N:N通信方式拥有更高的速度和更高的效率。3.1 解决方案用FX2N、FX2NC、FX1N、FX和FX2C可编程控制器进行数据传输时，是采用100个辅助继电器和10个数据寄存器在1:1的基础上来完成的。FX1S和FX0N的数据传输是采用50个辅助继电器和10个数据寄存器进行的。3.2 使用方法当两个FX系列的可编程控制器的主单元分别安装一块通信模块后，用单根双绞线连接即可，编程时设定主站和从站，应用特殊继电器在两台可编程控制器间进行自动的数据传送，很容易实现数据通信连接。主站和从站的设定由M8070和M8071设定，另外并行连接有一般和高速两种模式，由M8162的通断识别。图6为两台FX2N主单元用两块FX2N-485-BD模块连接通信配置图。图6 并行通信连接图该配置选用一般模式（特殊辅助继电器M8162:OFF）时，主从站的设定和通信用辅助继电器和数据寄存器如图7所示。图7 一般模式下通信连接3.3 通信实例3.3.1 系统控制要求在图6所示的并行通信系统中，控制要求如下：(1) 主站点的输入X0X7的ON/OFF状态输出到从站点的Y0Y7。(2) 当主站点的计算结果(D0+D2)大于100时，从站点Y10导通。(3) 从站点的M0M7的ON/OFF状态输出到主站点的Y0Y7。(4) 从站点中D10的值被用来设置主站点中的定时器。3.3.2 系统软件设计根据控制要求主站点梯形图如图8所示图8 并行通信主站点梯形图从站点梯形图如图9所示图9 并行通信从站点梯形图4 结束语论文讨论了三菱FX系列PLC通信原理及实现方法，重点介绍了两种典型通信网络即N:N网络和并行链接网络的通信解决方案，软硬件设计方法，对于每一种连接网络均提供详细的应用实例。PLC通信的基本思想是构建硬件连接网络，通过编写程序(梯形图)，读取各站点PLC的公用软元件数据即