第9章OMRONPLC通信系统kzl

1、第9章 OMRON PLC通信系统 1、通信与扩展系统简介（、通信与扩展系统简介（244） 1. I/O扩展扩展 OMRON PLC提供了两种I/O扩展方式。一种采用扩展I/O总线技术，30点、40点的主机最多可连接3台I/O扩展单元。但对于中、大型机，如C200H等机型来说，则可用扩展I/O连接电缆将I/O扩展机架连接到CPU单元所在的安装机架上。此种连接最多可连接两个扩展机架到一个CPU机架上，且为串联方式，两机架之间最大距离为10 m，但CPU与最远的扩展机架之间的距离不能超过12 m。扩展机架上不需安装CPU单元，但需安装扩展电源单元以便给机架供电。 另一种扩展方式采用远程I/O系统，

2、将扩展机架用双绞线或光纤等其他通信介质与主机架或其他扩展机架相连。这种连接方式需要在每个机架中增加一个远程I/O单元，采用的是串行通信技术，如后图所示。每个CPU单元最多可配置两个远程I/O主单元，一个系统中最多可配置5个远程I/O从单元。 9.1 OMRON PLC通信与扩展O/IO/IO/IO/IO/IO/IO/ICPU单元远程I/O从单元远程I/O从单元扩展电源单元远程I/O从单元远程I/O从单元远程I/O主单元远程I/O主单元扩展电源单元远程I/O从单元12 mPLC I/O扩展 远程I/O扩展方式通常采用RS-485通信接口，电缆总长度不应超过200 m。在需要更长的通信距离时或在干

3、扰比较大的场合下，可采用通信适配器或光纤通信来加以解决。 CPU与最远的扩展机架之间的距离不能超过12 m 2. 链接系统链接系统 OMRON PLC提供的链接系统，即 SYSMAC Link系统是OMRON PLC的一种专用网络系统，由上位机链接(Host Link)系统、PLC链接(PLC Link)和I/O链接(I/O Link)三级系统组成，如图9-4所示。 SYSMAC Link系统为用户提供了一种方便快捷的系统互联与集成的方法。通过Host Link系统，PLC系统中的PLC可以很方便地与上位机进行链接和信息交换。一方面可以通过上位机对与其相连的PLC进行编程组态，监视各PLC的运

4、行状态，可以给各PLC发布相应的控制和操作命令；另一方面，PLC系统中的各种I/O状态和实时数据可以实时地传送给上位机，可以与上位机中的控制程序协同工作。通过Host Link系统，上位机可作为整个PLC系统的工程师站和操作员站。 C2000H C1000HC200HCCPM2ACPM1AHost Link 系统PLC Link 系统C2000H C1000HC200HC500HCPM1ACQM1通过链接实现的光纤/导线远程I/O系统PLC Link系统是一个NN型令牌总线网，长达2 KB的信息能以2 Mb/s的速率传输，以组成PLC控制网络。每个PLC Link单元可连接多达 62个PLC。

5、在远程I/O系统中，通过连接一个I/O Link单元到光纤远程I/O主单元的方法，可为大规模分布式控制系统设计I/O链路，并在多个PLC之间实现光纤数据交换。 3. OMRON PLC串行通信串行通信 为了方便系统之间的互联和信息交换，OMRON PLC提供了丰富的串行通信功能。PLC CPU单元或专用串行通信单元提供了RS-232C或 RS-422/RS-485通用串行通信接口。通过串行通信接口可连接编程器、ASCII设备、显示终端、打印机和条码输入设备等外部设备，还可以连接PLC、上位计算机及其他具有标准通信接口的设备。在指令系统和软件方面，OMRON PLC提供了专用通信指令，借助系统软

6、件所提供的标准通信协议与所连接的设备进行信息交换。每台PLC能支持多达16个串行通信单元和一个串行通信板，每个单元或板提供两个端口，因此能连接多达34个串行通信设备，通信速率可高达38.4 kb/s，信息长度可长达1000 B。另外，通过调制解调器(Modem)的连接以及串行通信，还可实现PLC的远程编程、监控及远程维护。 4. 网络系统（网络系统（5种级别）种级别） 1) 以太网以太网(Ethernet) OMRON PLC通过安装 Ethernet PCMCIA卡或 Ethernet单元即可实现以太网连接，与以太网中的计算机或编程器实现高速率数据通信和信息交换。 2) SYSMAC NET

7、网网 SYSMAC NET网属于大型网，是光纤环网。它使用C模式或CV模式(FINS)指令进行信息通信，主要有大容量数据链接和节点间信息通信功能。它适用于地理范围广、控制区域大的场合，是一种大型集散控制的工业自动化网络。 3) Controller Link网络网络 它是PLC一级的控制网络，采用双绞线或光缆连接，具有网络结构简单、连接方便可靠等特点。它主要用于具有较大容量和较高速度，并执行主要控制程序的一级PLC之间的互连和通信，是OMRON PLC网络系统的核心。另外，Controller Link还可以与具有Controller Link支持板的计算机连接，构成Fins Gateway网

8、关，使PLC能够以FINS指令与其他系统进行信息交换。 4) 器件网络器件网络(Device Net) 器件网络主要用于连接在现场执行控制任务的PLC、I/O终端、I/O链接单元、显示终端及智能设备等现场器件。它采用现场总线技术，标准化、开放式结构，不仅允许OMRON PLC产品和设备连入网络，还允许符合标准的非OMRON产品在同一网络中共存，进行互连和信息交换。 5) CompoBus/S网络网络 它是一种现场高速I/O网络，是OMRON PLC系统网络中的最低一级网络，主要用于控制系统I/O通道设备，如I/O终端、远程I/O模块、传感器等的连接，在 PLC和被控对象之间传送I/O信息。 5

9、、数据链接SYSMAC NET、SYSMAC Link、Controller Link和PLC Link网都设有数据链接的功能，一旦建立数据链接，网络节点之间的通信便可自动进行。PLC Link网的功能远远弱于其他三种网络，数据链接仅限在LR区进行，模式固定，容量有限，而且通信比特率低(128 kb/s)。而其他三种网可人工设置，灵活性很强，除LR区外，DM区甚至IR区和AR区都可以加入数据链接，容量很大，通信比特率也高(2 Mb/s)。 PLC Link是通过PLC Link单元把多台PLC连接起来而形成的网络。下图为 PLC Link的数据链接示意图，箭头指出数据在PLC Link中的流向

10、。网络中的PLC在LR区建立公共数据区，每台PLC只要访问自己的LR区就可自动完成与其他PLC的数据交换。在一个PLC Link中，所有PLC的LR区内容保持一致，如同网络只有一个LR区一样。LR区自动地均匀分配给每个PLC Link单元一个写入区，PLC可以把数据写到它的写入区。每台PLC写入区之外的区域称为它的读出区，该读出区对应于其他PLC的写入区。PLC只能从读出区读出其他PLC写入的数据，不能向读出区写入数据。 写入区读出区读出区读出区#0 PLC数据数据数据数据写入区读出区读出区读出区#1 PLC数据数据数据数据写入区读出区读出区读出区#2 PLC数据数据数据数据写入区读出区读出区

11、读出区#(N1) PLCPLC 号 写 入 区 读 出 区 #0 PLC LR00LR15 LR16LR63 #1 PLC LR16LR31 LR00LR15、 LR32LR63 #2 PLC LR32LR47 LR00LR31、 LR48LR63 #3 PLC LR48LR63 LR00LR47 例如，#0、#1、#2、#3四台C200H组成PLC Link网。C200H的LR区有64个通道，每台PLC的写入区有16个通道、读出区有48个通道。把要通信的数据传送到LR区域即可实现自动通信6、信息通信CompoBus/D、SYSMAC NET、SYSMAC Link、Controller Li

12、nk和Ethernet网拥有信息通信的功能。信息通信是在用户程序中使用通信指令SEND/RECV/CMND来实现PLC与PLC、PLC与计算机之间的信息交换的。信息通信比数据链接要灵活得多。数据链接和信息通信这两种通信方式可以在网络中同时使用。9.2 CPM1A通信9.2.1 CPM1A系列系列Host Link通信通信 Host Link通信是OMRON公司为了通过RS-232C通信电缆连接PLC与一个或多个主计算机，控制主计算机与PLC的通信而发展起来的。通常，由主计算机发送一个命令给PLC，而PLC自动回送一个应答信号，这样便实现了PLC非主动参与情况下的通信。图9-8(a)所示为上位主

13、计算机与CPM1A PLC通信时的连接示意图；图9-8(b)为OMRON公司的可编程终端PT与CPM1A PLC通信时的连接示意图，此时称为1:1 Host Link通信方式。Host Link通信时，上位机发出指令信息给PLC，PLC返回响应信息给上位机。这时，上位机可以监视PLC的动作状态，例如可跟踪监测、故障报警、采集PLC控制系统中的某些数据等，还可以在线修改PLC的某些设定值和当前值，改写PLC的用户程序等。 (c) 命令信息命令信息PT响应信息响应信息(a)RS-232C适配器CPM1-CIF01(b)命令信息链接适配器B500-AL004响应信息CPM1ACPU单元CPM1ACP

14、U单元CPM1ACPU单元CPM1ACPU单元RS-422适配器CPM1ACPU单元CPM1ACPU单元RS-422适配器(c)CPM1ACPU单元CPM1ACPU单元RS-422适配器RS-232C适配器CPM1-CIF011端口设定（选择了端口设定（选择了HOST link通信协议后就不需通信协议后就不需要自己设定）要自己设定） 表表9-7 Host Link端口设定端口设定p252 2Host Link通信命令通信命令 表表9-8 Host Link通信命令一览表通信命令一览表p253 3通信帧格式通信帧格式 Host Link通信通过在上位机和PLC之间交换命令和应答来实现。在一次交换

15、中，传输的命令或应答数据称为一帧。一帧最多可包含131个数据字符。 当PLC接收到从上位机发来的ASCII码命令时，自动返回ASCII码应答。上位机必须有一个能控制命令和应答的传送和接收的程序。 101100*终止符FCS正文识别码节点号命令帧格式（从上位机发送一个命令时，按图所示的格式排列命令数据）10RR000142*C R终 止 符FC S正 文识 别 码节 点 号ASC 码高 位低 位4001000000XOOR03000110000XORR5201010010XORR5201010010XOR03000110000XOR03000110000XOR03000

16、110000XO 算 结 果01000010变 换 为 十 六 进 制 数处 理 为 ASC 字 符42FC S的 计 算 范 围( a )( b )FCS帧检查顺序（当传送一个帧时，在定界符和终止符之间安排一个FCS码，检测传送时时候出现错误） 101100*终止符FCS正文识别码节点号结束码161160应答帧格式：来自plc的应答如图所示格式返回4通信顺序通信顺序 帧(命令)转移发送权上位机一方节点号识别码正文终止符节点号识别码正文终止符结束符帧(响应)帧(命令)节点号识别码正文终止符节点号识别码正文终止符结束符帧(响应)PLC一方FCSFCSFCSFCS送出帧的一方享有发送权，帧从持有发送权的一方送出，每送出一帧，上位机或plc就将发送权交给对方。在host link中，最初计算机持有发送权并开始通信，响应有plc自动返回。9.2.2 CPM1A系列系列1:1 链接通信链接通信两台PLC之间进行链接称为1:1 链接通信。在两台PLC之间，PLC与CQM1、CPM1、SRM1或C200HX/HE/HG/HS之间都可以进行1:1 链接通信。在这种通信方式下，一个PLC作为主机，另一个作为从机。两台PLC通过1:1链接后，可利用LR区交换数据，实现信息共享。LR区链接数据最多可达256位(LR0000LR1