电气控制与PLC_吴丽_第12章PLC网络与通信

1、Date: 2021-9-3 Page: 1u数据通信基本概念数据通信基本概念uPLCPLC与计算机数据通信方式与计算机数据通信方式uPLCPLC与上位机的通信与上位机的通信第十二章第十二章 PLCPLC网络与通信网络与通信一、一、PLCPLC与计算机通信与计算机通信二、二、PLCPLC网络网络uMELSEC NET MELSEC NET 网络网络uMELSEC NET MINIMELSEC NET MINI网络网络Date: 2021-9-3 Page: 2 数据通信基本概念数据通信基本概念 并行通信与串行通信并行通信与串行通信 通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种通信的基本方式可分为

2、并行通信与串行通信两种方式。方式。 并行通信是指数据的各个位同时进行传输的一种并行通信是指数据的各个位同时进行传输的一种通信方式。通信方式。 串行通信是指数据一位一位地传输的方式。串行通信是指数据一位一位地传输的方式。Date: 2021-9-3 Page: 3 串行通信的类型串行通信的类型 目前，串行通信主要有两种类型：异步通信和目前，串行通信主要有两种类型：异步通信和同步通信。同步通信。 (1) (1) 异步通信是把一个字符看作一个独立的信异步通信是把一个字符看作一个独立的信息单元，字符开始出现在数据流的相对时间是任意息单元，字符开始出现在数据流的相对时间是任意的，每一个字符中的各位以固定

3、的时间传送的，每一个字符中的各位以固定的时间传送。 数据通信基本概念数据通信基本概念Date: 2021-9-3 Page: 4 串行通信的类型串行通信的类型 (2) (2) 同步通信方式所用的数据格式没有起始位、同步通信方式所用的数据格式没有起始位、停止位，一次传送的字符个数可变。在传送前，先停止位，一次传送的字符个数可变。在传送前，先按照一定的格式将各种信息装配成一个包，该包包按照一定的格式将各种信息装配成一个包，该包包括供接收方识别用的同步字符一个或两个，其后紧括供接收方识别用的同步字符一个或两个，其后紧跟着要传送的跟着要传送的n n个字符，再后就是二个校验字符。个字符，再后就是二个校验

4、字符。 数据通信基本概念数据通信基本概念Date: 2021-9-3 Page: 5 串行通信的连接方式串行通信的连接方式 串行通信有三种串行通信有三种 单工方式单工方式: :只允许数据按照一个固定方向传送，只允许数据按照一个固定方向传送，通信两点中的一点为接收端，另一点为发送端，且通信两点中的一点为接收端，另一点为发送端，且这种确定是不可更改的。这种确定是不可更改的。 半双工方式半双工方式: :信息可在两个方向上传输，但在某信息可在两个方向上传输，但在某特定时刻接收和发送是确定的。特定时刻接收和发送是确定的。 全双工方式全双工方式: :则同时可作双向通信，两端可同时则同时可作双向通信，两端可

5、同时作发送端、接收端。作发送端、接收端。 数据通信基本概念数据通信基本概念Date: 2021-9-3 Page: 6 PLCPLC与计算机数据通信方式与计算机数据通信方式 实现多处理机之间的联接和数据通信主要实现多处理机之间的联接和数据通信主要有过程通道连接通信方式、调制解调通信方式、有过程通道连接通信方式、调制解调通信方式、总线连接通信方式和高速数据通道通信方式等。总线连接通信方式和高速数据通道通信方式等。Date: 2021-9-3 Page: 71 1、过程通道连接通信方式、过程通道连接通信方式 用过程输入用过程输入 / / 输出（输出（I/OI/O）装置进行通信的通信）装置进行通信的

6、通信方式，如下图所示。方式，如下图所示。过程通道连接通信方式图过程通道连接通信方式图计算机过程通道过程通道计算机PLCPLC与计算机数据通信方式与计算机数据通信方式Date: 2021-9-3 Page: 8 、调制解调连接通信方式、调制解调连接通信方式调制解调连接的通信方式如下图所示调制解调连接的通信方式如下图所示 计算机计算机调制解调器调制解调器调制解调连接通信方式图调制解调连接通信方式图 PLCPLC与计算机数据通信方式与计算机数据通信方式Date: 2021-9-3 Page: 9 3 3高速数据通道连接通信方式高速数据通道连接通信方式 高速数据通道以同步方式进行串行二进制信息的高速数

7、据通道以同步方式进行串行二进制信息的传送。传送。 高速数据通道连接通信方式如下页图所示。高速数据通道连接通信方式如下页图所示。 PLCPLC与计算机数据通信方式与计算机数据通信方式Date: 2021-9-3 Page: 10高速数据通道通信连接方式图高速数据通道通信连接方式图计算机计算机外部设备通讯接口通讯接口通讯接口通讯接口通讯接口工业控制计算机工业控制计算机工业控制计算机高速数据通道高速数据通道Date: 2021-9-3 Page: 11 PLCPLC与上位机的通信与上位机的通信 1 1、 PLCPLC与上位机通信接口与上位机通信接口 PLCPLC与上位机之间的通信一般是通过与上位机之

8、间的通信一般是通过RS-232CRS-232C或或RS-RS-422422常用标准接口实现的。常用标准接口实现的。RS-232CRS-232C采用采用2525脚脚D D型接插件型接插件作为通信设备之间的机械连接部件。作为通信设备之间的机械连接部件。13125141.3740.138.5机械尺寸机械尺寸 1 2 3 4 5 6 7 奇偶位 停止位数据位起始位（12位）逻辑1逻辑0 RS-232C数据传送模式数据传送模式Date: 2021-9-3 Page: 12Date: 2021-9-3 Page: 13 2. PLC2. PLC与上位机的通信模块与上位机的通信模块 实现生产过程控制目标，经

9、常要使用多台实现生产过程控制目标，经常要使用多台PLCPLC，而且地理位置设置相距较远，于是许多而且地理位置设置相距较远，于是许多PLCPLC都设有通都设有通信模块。信模块。 下面以三菱公司下面以三菱公司A A系列系列PLCPLC为例作简要介绍。为例作简要介绍。PLCPLC与上位机的通信与上位机的通信Date: 2021-9-3 Page: 14 2. PLC2. PLC与上位机的通信模块与上位机的通信模块个人计算机RS232C 接口RS232C 电缆AJ71C24计算机联接模块最多可接32站RS232 接口RS422 接口 RS422 电缆RS422 接口RS422 电缆RS422 接口CP

10、U 单元CPU 单元 系列系列PLCPLC硬件模块中硬件模块中AOJ2AOJ2214214、AD51EAD51E与与AJ71C24AJ71C24等都可用于通信。等都可用于通信。AJ71C24与计算机的联接图与计算机的联接图Date: 2021-9-3 Page: 15Date: 2021-9-3 Page: 16 MELSEC NET MELSEC NET 网络网络MELSEC NETMELSEC NET是三菱公司的是三菱公司的MELSECMELSEC可编程控制器，可编程控制器， MELSEC NETMELSEC NET网络采用网络采用环形网络环形网络结构，在数据通信中有结构，在数据通信中有主

11、环和辅环两路通信链路，两者互为冗余。主环和辅环两路通信链路，两者互为冗余。MR4R3L1GP P2GP P5GP P6GP P4r4r3l2l1L2mCP P1CP P3M:本 站 （ 第 一 层 ）L1:本 地 站 （ 第 二 层 ）L2/m:本 地 站 （ 第 二 层 ）主 站R3:远 端 站R4:远 端 站11:本 地 站 （ 第 三 层 ）12:本 地 站 （ 第 三 层 ）r3:远 端 站 （ 第 三 层 ）r4:远 端 站 (第 三 层 ）（ 第 二 层 ）（ 第 二 层 ）其网络结构图其网络结构图 Date: 2021-9-3 Page: 17 MELSEC NET MELSEC

12、 NET 网络网络 MELSEC NETMELSEC NET网络特点网络特点（）具有构成多层数据通信系统的能力，允许在同一层（）具有构成多层数据通信系统的能力，允许在同一层次内由本地站与远程次内由本地站与远程I/OI/O站混合组成。站混合组成。（）数据通信可以使用抗噪声干扰能力强的光纤电缆，（）数据通信可以使用抗噪声干扰能力强的光纤电缆，也可以使用经济的同轴电缆。也可以使用经济的同轴电缆。（）数据通信有两个环路，两个环路均可作为主环路，）数据通信有两个环路，两个环路均可作为主环路，但一个数据通讯系统中，仅允许有一个主环路，系统还具但一个数据通讯系统中，仅允许有一个主环路，系统还具有电源瞬间断电

13、之校正功能，保证了数据通信的可靠性。有电源瞬间断电之校正功能，保证了数据通信的可靠性。Date: 2021-9-3 Page: 18MELSEC NETMELSEC NET网络特点网络特点（）传输速度较高，这保证了通过（）传输速度较高，这保证了通过MELSEC NETMELSEC NET网络的公网络的公 共数据通信，所有站均可利用公共的共数据通信，所有站均可利用公共的10241024个通讯继电器个通讯继电器（）和（）和10241024个个1616位通讯寄存器（）。位通讯寄存器（）。（）使用编程器（）使用编程器A6GPPEA6GPPE、A6PHPEA6PHPE、A6HGPEA6HGPE可将控制程

14、序可将控制程序由主控站向从站下装由主控站向从站下装(download)(download)，也可将控制程序由从站，也可将控制程序由从站向主控站上装向主控站上装(upload)(upload)，还可以在监测屏幕上检查通讯的，还可以在监测屏幕上检查通讯的状态。状态。（）若将一个无程序（）若将一个无程序(program less)(program less)的监测系统与的监测系统与MELSEC NETMELSEC NET网络相连，则可在彩色屏幕画面上采集通讯数网络相连，则可在彩色屏幕画面上采集通讯数据，进行数据管理。据，进行数据管理。（）标准系统备有（）标准系统备有RS232CRS232C接口和接口

15、和RS422RS422计算机通讯接口，计算机通讯接口，而且还可以再装入而且还可以再装入RS422RS422接口，构成接口，构成1:321:32的多点通讯。的多点通讯。Date: 2021-9-3 Page: 19 MELSEC NETMELSEC NET网络性能简介网络性能简介 MELSEC NETMELSEC NET高速数据通讯系统其传输速度为高速数据通讯系统其传输速度为1.25Mbit/s1.25Mbit/s，其主控站通过光缆或同轴电缆可与，其主控站通过光缆或同轴电缆可与6464个个本地站或远程本地站或远程I/OI/O站进行数据通讯，而每个从站又可站进行数据通讯，而每个从站又可以作为第三层

16、数据通信系统的主控站，与这一层的以作为第三层数据通信系统的主控站，与这一层的6464个从站或远程个从站或远程I/OI/O站进行数据通讯。站进行数据通讯。 MELSEC NET MELSEC NET 网络网络Date: 2021-9-3 Page: 20 MELSEC NETMELSEC NET网络具有以下功能：网络具有以下功能： （1 1）回送功能）回送功能 （）（） 通讯监测功能通讯监测功能 （）（） 测试功能测试功能 （）（） 对分散的从站进行集中管理对分散的从站进行集中管理 （）（） 在所有站之间分享通讯数据在所有站之间分享通讯数据 （）（） 在在MELSEC NETMELSEC NET

17、网络中的彩色画面监视系统网络中的彩色画面监视系统 MELSEC NET MELSEC NET 网络网络Date: 2021-9-3 Page: 21 MELSEC NET MINIMELSEC NET MINI网络网络 MELSEC NETMELSEC NETMINIMINI网络概述网络概述 MELSEC NETMELSEC NETMINIMINI网络利用通信模块可将小型可编网络利用通信模块可将小型可编程控制器、交流电机变频调速装置（程控制器、交流电机变频调速装置（Z200Z200）及系列、）及系列、ASAS系列组件直接挂接在网上，将常数远程系列组件直接挂接在网上，将常数远程I/OI/O系统加

18、以系统加以扩展。在主控站与远程扩展。在主控站与远程I/OI/O站之间，用毫秒时间站之间，用毫秒时间刷新刷新512512个个I/OI/O点，从而达到交流驱动装置及点，从而达到交流驱动装置及I/OI/O控制装控制装置的实时响应。置的实时响应。Date: 2021-9-3 Page: 22 MELSEC NETMELSEC NETMINIMINI网络特点网络特点 （）快速（）快速I/OI/O刷新。刷新。 （）远程（）远程I/OI/O系统具全面扩展能力。系统具全面扩展能力。 （）远程（）远程I/OI/O站输入、输出点的设置范围广。站输入、输出点的设置范围广。 （）可将（）可将MELSEC NETMELSEC NETMINIMINI网络与网络与MELSEC NETMELSEC NET网络上任何网络上任何一个站（主控站一个站（主控站/ /从站）连接，配置成一个性能更佳的数据通从站）连接，配置成一个性能更佳的数据通信网络系统。信网络系统。 （）光导纤维电缆是一类塑料电缆，用一种专用工具箱（）光导纤维电缆是一类塑料电缆，用一种专