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文档简介

1、第九章第九章 PLC通讯与计算机网络通讯与计算机网络 u教学提示:教学提示:PLC除了用于单机控制系统外,还除了用于单机控制系统外,还能与其它能与其它PLC、计算机或者可编程设备如变频器、计算机或者可编程设备如变频器、打印机、机器人等连接,构成数据交换的通信网打印机、机器人等连接,构成数据交换的通信网络,实现网络控制与管理系统络,实现网络控制与管理系统 u教学要求:本章让学生了解有关数字通信的基教学要求:本章让学生了解有关数字通信的基本知识和基本实现方法。重点让学生了解然本知识和基本实现方法。重点让学生了解然FX系系列列PLC的的N:N链接与并行链接通信协议、计算机链接与并行链接通信协议、计算

2、机链接通信协议、无协议通信方式及其应用链接通信协议、无协议通信方式及其应用 9.1 PLC通信的基本知识通信的基本知识9.1.1 数据通信系统构成数据通信系统构成9.1.2 数据通信方式及传输速率数据通信方式及传输速率9.2 PLC与与PLC之间的通信之间的通信9.1.3 串行通信接口标准串行通信接口标准9.2.1 N:N链接通信链接通信9.3 计算机链接与无协议数据传输计算机链接与无协议数据传输9.1.4 开放式系统互联参考模型开放式系统互联参考模型9.2.2 双机并行链接通信双机并行链接通信第九章第九章 PLC通讯与计算机网络通讯与计算机网络 9.3.1 N:N链接通信链接通信9.3.1

3、N:N链接通信链接通信9.3.1 N:N链接通信链接通信9.1 PLC通信的基本知识通信的基本知识9.1.1 数据通信系统构成数据通信系统构成uPLC网络中的任何设备之间的通信,都是使数据由一台网络中的任何设备之间的通信,都是使数据由一台设备的端口发出(信息发送设备),经过信息传输通道设备的端口发出(信息发送设备),经过信息传输通道(信道)传输到另一台设备的端口进行接收(信息接收设(信道)传输到另一台设备的端口进行接收(信息接收设备)。一般通信系统由信息发送设备、信息接收设备和通备)。一般通信系统由信息发送设备、信息接收设备和通信信道构成,基于该通信系统硬件的信息传送、交换和处信信道构成,基于

4、该通信系统硬件的信息传送、交换和处理则依靠通信协议和通信软件的指挥、协调和运作。图理则依靠通信协议和通信软件的指挥、协调和运作。图9.1表示了一个数据通信系统的基本构成表示了一个数据通信系统的基本构成 图图 9.1 数据通信系统的构成框图数据通信系统的构成框图 uPLC与计算机除了作为信息发送与接收设备外也是系统与计算机除了作为信息发送与接收设备外也是系统的控制设备。为确保信息发送和接收的正确性和一致性,的控制设备。为确保信息发送和接收的正确性和一致性,控制设备必须按照通信协议和通信软件的要求对信息发送控制设备必须按照通信协议和通信软件的要求对信息发送和接收过程进行协调和接收过程进行协调 u信

5、息通道是数据传输的通道。选用何种信道媒介应视通信息通道是数据传输的通道。选用何种信道媒介应视通信系统的设备构成不同以及在速度、安全、抗干扰性等方信系统的设备构成不同以及在速度、安全、抗干扰性等方面的要求的不同而确定。面的要求的不同而确定。PLC数据通信系统一般采用有线数据通信系统一般采用有线信道信道 u通信软件是人与通信系统之间的一个接口,使用者可以通信软件是人与通信系统之间的一个接口,使用者可以通过通信软件了解整个通信系统的运作情况,进而对通信通过通信软件了解整个通信系统的运作情况,进而对通信系统进行各种控制和管理系统进行各种控制和管理 9.1.2 数据通信方式及传输速率数据通信方式及传输速

6、率1.并行通信并行通信并行通信是指以字节或字为单位、同时将多个数据在并行通信是指以字节或字为单位、同时将多个数据在多个并行信道上同时进行传输,如图多个并行信道上同时进行传输,如图9.2所示所示 图9.2 8位数据并行传输的示意图2.串行通信串行通信 串行通信是指以二进制的位串行通信是指以二进制的位(bit)为单位,对数据一位、为单位,对数据一位、一位顺序成串传送的通信传输方式一位顺序成串传送的通信传输方式 。图图9.3是是8位数据位数据串行传输的示意图串行传输的示意图 图9.3 8位数据串行传输示意图(1)异步串行通信)异步串行通信 异步通信传输的数据以字符为单位,而且字符间的发送异步通信传输

7、的数据以字符为单位,而且字符间的发送时间是异步的时间是异步的 。图。图9.4是异步串行通信的数据传送格式是异步串行通信的数据传送格式 图图9.4 异步串行通信的数据传送格式异步串行通信的数据传送格式 (2)同步串行通信)同步串行通信 同步传输时,一个信息帧中包含多个字符,每个信同步传输时,一个信息帧中包含多个字符,每个信息帧用同步字符作为开始息帧用同步字符作为开始 3单工与双工通信单工与双工通信按照信息在设备间的传输方向,串行通信还可分为单工按照信息在设备间的传输方向,串行通信还可分为单工与双工通信,双工通信又分为半双工和全双工两种方式,与双工通信,双工通信又分为半双工和全双工两种方式,分别如

8、图分别如图9.5中的中的(a)、(b)、(、(c)所示)所示 (a)(b)(c)图图9.5 单工、半双工和全双工通信方式单工、半双工和全双工通信方式(a)单工通信方式;单工通信方式;(b)半双工通信方式;半双工通信方式;(c)全双工通信方式全双工通信方式 双工通信方式的信息可以沿两个方向传送,每一个站既可发送双工通信方式的信息可以沿两个方向传送,每一个站既可发送数据,也可接收数据数据,也可接收数据 半双工方式用同一组线接收和发送数据,通信的双方在同一时半双工方式用同一组线接收和发送数据,通信的双方在同一时刻只能发送数据或只能接收数据刻只能发送数据或只能接收数据 全双工方式中数据的发送和接收分别

9、由两根或两组不同的数据全双工方式中数据的发送和接收分别由两根或两组不同的数据线传送,通信的双方都能在同一时刻接收和发送信息线传送,通信的双方都能在同一时刻接收和发送信息 u在串行通信中,用在串行通信中,用“波特率波特率”来描述数据的传输速率。来描述数据的传输速率。波特率即每秒传送的二进制位数,其符号为波特率即每秒传送的二进制位数,其符号为bps (bits per second)。常用的标准传输速率为。常用的标准传输速率为30038400bps等。等。不同的串行通信网络的传输速率差别极大,有的只有数不同的串行通信网络的传输速率差别极大,有的只有数百百bps,高速串行通信网络的传输速率可达,高速

10、串行通信网络的传输速率可达1000M(1G)bps 4传输速率传输速率9.1.3 串行通信接口标准串行通信接口标准 1. RS-232C接口标准接口标准(1) RS-232C的电气特性的电气特性 RS-232C采用负逻辑,典型的采用负逻辑,典型的RS-232信号在正负电信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在平在+5+15V,负电平在,负电平在-15-5V电平电平 当无数据传输时,线上为当无数据传输时,线上为TTL电平,从开始传送数电平,从开始传送数据到结束,线上电平从据到结束,线上电平从TTL电平到电平到RS-232C电平再

11、返电平再返回回TTL电平电平 传送距离最大为约传送距离最大为约15m,最高速率为,最高速率为20kbps,只能,只能进行一对一的通信进行一对一的通信 (2) RS-232C的标准接口的标准接口 如图如图9.6所示为所示为RS-232C的标准接口,共有的标准接口,共有25条线,条线,其中其中4条数据线、条数据线、11条控制线、条控制线、3条定时线、条定时线、7条备用条备用和未定义线,其管脚定义如表和未定义线,其管脚定义如表9.1所示所示 表表9.1 25针针D型连接器的管脚定义表型连接器的管脚定义表RS-232C引脚名 称说 明 1保护地设备外壳接地 2(3)发送数据发送方将数据传给Modem3

12、(2)接收数据Modem发送数据给发送方 4(7)请求发送在半双工时控制发送方的开和关5(8)允许发送 Modem允许发送6(6)数据终端准备好 Modem已经准备好7(5)信号地信号公共地8(1)载波信号检测Modem正在接收另一端送来的数据9未定义 10未定义 11未定义12接收信号检测(2)在第二信道检测到信号13允许发送(2) 第二信道允许发送 续表续表14发送数据(2) 第二信道发送数据 15发送方定时为Modem提供发送方的定时信号16接收数据(2) 第二信道接收数据17接收方定时为接口和终端提供定时18未定义 19请求发送(2) 连接第二信道的发送方20(4)数据终端准备好 数据

13、终端已做好准备2l未定义22(9)振铃指示表明另一端有进行传输连接的请求23数据率选择 选择两个同步数据率 24发送方定时为接口和终端提供定时25未定义 2RS-422A接口标准接口标准RS-422A采用平衡驱动、差分接收电路,取消了信号采用平衡驱动、差分接收电路,取消了信号地线地线 它的引脚数由它的引脚数由RS-232C的的25个增加到了个增加到了37个引脚,因个引脚,因而比而比RS-232C多了多了10种新功能种新功能 相比相比RS-232C的单端收发方式来说,的单端收发方式来说,RS-422A在抗干在抗干扰性方面得到了明显的增强扰性方面得到了明显的增强 RS-422A在最大传输速率在最大

14、传输速率(10Mbits)时,允许的最大时,允许的最大通信距离为通信距离为12m 传输速率为传输速率为100kbps时,最大通信距离为时,最大通信距离为1200m,一,一台驱动器可以连接台驱动器可以连接10台接收器台接收器 3RS-485接口标准接口标准 RS-485与与RS-422A的区别仅在于的区别仅在于RS-485的工作方式的工作方式是半双工,是半双工,RS-422A为全双工,两对平衡差分信号线为全双工,两对平衡差分信号线分别用于发送和接收。分别用于发送和接收。RS-485为半双工,只有一对平为半双工,只有一对平衡差分信号线,不能同时发送和接收衡差分信号线,不能同时发送和接收 RS-48

15、5与与RS-422A一样,都是采用差动收发的方式,一样,都是采用差动收发的方式,而且输出阻抗低,无接地回路,所以它的抗干扰性好,而且输出阻抗低,无接地回路,所以它的抗干扰性好,传输速率可以达到传输速率可以达到10Mbps 9.1.4 开放式系统互联参考模型开放式系统互联参考模型 (OSIRM) (1)物理层)物理层 (2)数据链路层)数据链路层 (3)网络层)网络层 (4)传送层)传送层 (5)会话层)会话层 (6)表示层)表示层 (7)应用层)应用层 9.2 PLC与与PLC之间的通信之间的通信9.2.1 N:N链接通信链接通信N:N链接通信协议用于最多链接通信协议用于最多8台台FX系列系列

16、PLC的辅助的辅助继电器和数据寄存器之间的数据的自动交换,其中一继电器和数据寄存器之间的数据的自动交换,其中一台为主机,其余的为从机台为主机,其余的为从机 N:N网络中的每一台网络中的每一台PLC都在其辅助继电器区和都在其辅助继电器区和数据寄存器区分配有一块用于共享的数据区,这些数据寄存器区分配有一块用于共享的数据区,这些辅助继电器和数据寄存器见表辅助继电器和数据寄存器见表9.2,表表9.3 图图9.8为为N:N网络数据传输示意图网络数据传输示意图 表表9.2 N:N网络链接时相关的辅助继电器网络链接时相关的辅助继电器动作特殊辅助继电器名 称说 明响应形式 只写M8038N:N网络参数设定用于

17、N:N网络参数设定主站,从站只读M8063网络参数错误 当主站参数错误,置ON主站,从站只读M8183 主站通信错误主站通信错误,置ON从站只读M8184一M8019从站通信错误从站通信错误,置ON主站,从站只读M8191数据通信当与其他站通信,置ON 主站,从站表示在本站中出现的通信错误数,不能在表示在本站中出现的通信错误数,不能在CPU出错状态、程序出错状态和停止状出错状态、程序出错状态和停止状态下计录态下计录l注:注:表示与从站号一致。例如:表示与从站号一致。例如:1号站为号站为M8184、2号站为号站为M8185、3号站为号站为M8186 表表9.3 N:N网络链接时相关的数据寄存器网

18、络链接时相关的数据寄存器动作特殊数据寄存器名 称说 明响应形式只读D8173站号存储从站的站号主站,从站只读D8174 从站总数 存储从站总数主站,从站只读D8175 刷新范围 存储刷新范围主站,从站只写D8176 设定站数设定本站号主站,从站只写D8177 设定总从站数 设定从站总数主站只写D8178 设定刷新范围设定刷新范围主站只写D8179 设定重试次数 设定重试次数 主站只写D8180超时设定设定命令超时主站续表续表 表示在本站中出现的通信错误数,不能在表示在本站中出现的通信错误数,不能在CPU出错状态、程序出错状态和停止出错状态、程序出错状态和停止状态下纪录状态下纪录 l注:注: 表

19、示与从站号一致。例如:表示与从站号一致。例如:1号从站为号从站为D8204、D8212,2号从站为号从站为D8205、D8213,3号从站为号从站为D8206、D8214 只读D8201 当前网络扫描时间存储当前网络扫描时间 主站,从站只读D8202 最大网络扫描时间存储最大网络扫描时间主站,从站只读D8203主站通信错误数主站中通信错误数从站只读D8204-D8210从站通信错误数从站中通信错误数主站,从站只读D8211主站通信错误码主站中通信错误码从站只读D8212-D8218从站通信错误码 从站中通信错误码 主站,从站 图9.8 N:N网络数据传输示意图1N:N链接网络的通信设置链接网络

20、的通信设置(1)工作站号设置)工作站号设置(D8176) D8176的设置范围为的设置范围为07,主站应设置为,主站应设置为0,从站设,从站设置为置为17 (2)从站个数设置)从站个数设置(D8177) D8177用于在主站中设置从站总数,从站中不须设置,用于在主站中设置从站总数,从站中不须设置,设定范围为设定范围为07之间的值,默认值为之间的值,默认值为7 (3)刷新范围(模式)设置)刷新范围(模式)设置(D8178) 刷新范围是指在设定的模式下主站与从站共享的辅刷新范围是指在设定的模式下主站与从站共享的辅助继电器和数据寄存器的范围助继电器和数据寄存器的范围 表表9.4 是是D8178对应的

21、三种刷新模式,表对应的三种刷新模式,表9.5是三种是三种模式设置所对应的模式设置所对应的PLC中辅助继电器和数据寄存器的中辅助继电器和数据寄存器的刷新范围,这些辅助继电器和数据寄存器供各站的刷新范围,这些辅助继电器和数据寄存器供各站的PLC共享共享 表表9.4 N:N网络的刷新模式网络的刷新模式刷新范围模式0模式1模式2FX0N、FX1S、FX1N、FX2N和FX2NCFX1N、FX2N和FX2NCFX1N、FX2N和FX2NC位元件(M)0点32点64点字元件(D)4点4点8点表表9.5 三种刷新模式对应的辅助继电器和数据寄存器三种刷新模式对应的辅助继电器和数据寄存器站号刷新范围模式0模式1

22、 模式2位元件4点字元件32点位元件4点字元件64点位元件8点字元件1D10D13M1064M1095D10D13M1064M1127D10D172D20D23M1128M1159D20D23M1128M1191D20D273D30D33M1192M1223D30D33M1192M1255D30D374D40D43M1256M1287D40D43M1256M1319D40D475D50D53M1320M1351D50D53M1320M1383D50D576D60D63M1384M1415D60D63M1384M1447D60D677D70D73M1448M1479D70D73M1448M151

23、1D70D77(4)重试次数设置)重试次数设置(D8179) D8179用以设置重试次数,设定范围为用以设置重试次数,设定范围为010(默认值为默认值为3),该设置仅用于主站。当通信出错时,主站就会根据,该设置仅用于主站。当通信出错时,主站就会根据设置的次数自动重试通信设置的次数自动重试通信 (5)通信超时时间设置)通信超时时间设置(D8180) D8180用以设置通信超时时间,设定范围为用以设置通信超时时间,设定范围为5255(默默认值为认值为5),该值乘以,该值乘以10ms就是通讯超时时间。该设置限就是通讯超时时间。该设置限定了主站与从站之间的通信时间定了主站与从站之间的通信时间 【例例9

24、-1】编制编制N:N网络参数的主站设定程序网络参数的主站设定程序 2N:N网络通信举例网络通信举例图图9.9 N:N网络参数的主站设定程序网络参数的主站设定程序【例例9-2】 有有3台台FX2N系列系列PLC通过通过 N:N并行通信网络并行通信网络交换数据,设计其通信程序。该网络的系统配置如图交换数据,设计其通信程序。该网络的系统配置如图9.10所示所示 图图9.10 1:2 PLC并行网络连接并行网络连接 u该并行网络的初始化设定程序的要求如下:该并行网络的初始化设定程序的要求如下: 刷新范围:刷新范围:32位元件和位元件和4字元件字元件(模式模式1) 重试次数:重试次数:3次次 通信超时:

25、通信超时:50ms u该并行网络的通信操作要求如下:该并行网络的通信操作要求如下: 通过通过M1000M1003,用主站的,用主站的X00X003来控制来控制1号从站号从站的的Y100Y013 通过通过M1064M1067,用,用1号从站的号从站的X000X003来控制来控制2号号从站的从站的Y014Y017 通过通过M1128M1131,用,用2号从站的号从站的X000X003来控制主站来控制主站的的Y020Y023 主站的数据寄存器主站的数据寄存器Dl为为1号从站的计数器号从站的计数器C1提供设定值。提供设定值。C1的触点状态由的触点状态由M1070映射到主站的输出点映射到主站的输出点Y0

26、05 主站中的数据寄存器主站中的数据寄存器D2为为2号从站计数器号从站计数器C2提供设定值。提供设定值。C2的触点状态由的触点状态由M1140映射到主站的输出点映射到主站的输出点Y006 1号从站号从站D10的值和的值和2号从站号从站D20的值在主站相加,运算结果的值在主站相加,运算结果存放到主站的存放到主站的D3中中 主站中的主站中的D0和和2号从站中号从站中D20的值在的值在1号从站相加中,运算号从站相加中,运算结果存入结果存入1号从号从D11 主站中的主站中的D0和和1号从站中号从站中D10的值在的值在2号从站中相加,运算号从站中相加,运算结果存入结果存入2号从站号从站D21 设计满足上

27、述通信要求的通信程序,首先应对主站、设计满足上述通信要求的通信程序,首先应对主站、从站从站1和从站和从站2的通信参数进行设置(见表的通信参数进行设置(见表9.6),其主站),其主站的通信参数设定程序如图的通信参数设定程序如图9.9所示。图所示。图9.11、图、图9.12和图和图9.13分别是主站、从站分别是主站、从站1和从站和从站2的通信程序的通信程序 解:解:表表9.6 例题例题9-2中的主站、从站中的主站、从站1和从站和从站2的通信参数设置的通信参数设置通信参数主 站站1站2说 明D8176K0K1K2站号D8177K2总从站数:2个D8178K1刷新范围:模式1D8179K3 重试次数:

28、3次(默认)D8180 K5 通信超时:50ms(默认)图图9.11 主站的通信程序主站的通信程序图图9.12 从站从站1的通信程序的通信程序图图9.13 从站从站2的通信程序的通信程序9.2.2 双机并行链接通信双机并行链接通信u双机并行链接是指使用双机并行链接是指使用RS-485通信适配器或功能扩展通信适配器或功能扩展板连接两台板连接两台FX系列系列PLC(即(即1:1方式)以实现两方式)以实现两PLC之间的信息自动交换之间的信息自动交换 (见图见图9.14) 图9.14 双机并行链接u1:1并行连接有一般模式和高速模式两种并行连接有一般模式和高速模式两种 M8162=OFF时,并行连接为

29、一般模式(如图时,并行连接为一般模式(如图9.15)M8162=ON,并行连接为高速模式(如图,并行连接为高速模式(如图9.16)u主从站分别由主从站分别由M8070和和M8071继电器设定:继电器设定:M8070=ON时,该时,该PLC被设定为主站被设定为主站M8071=ON时,该时,该PLC被设定为从站被设定为从站图图9.15 一般模式通信示意图一般模式通信示意图图图9.16 高速模式通信示意图高速模式通信示意图【例例9-3】 2台台FX2N系列系列PLC通过通过 1:1并行链接通信网并行链接通信网络交换数据,设计其一般模式的通信程序络交换数据,设计其一般模式的通信程序 通信操作要求为:通

30、信操作要求为: 主站主站X000X007的的ONOFF状态通过状态通过M800M807输出到从站的输出到从站的Y000Y007 当主站计算结果当主站计算结果(D0+D2) 100时,从站的时,从站的Y010变为变为ON 从站中的从站中的M0M7的的ONOFF状态通过状态通过M000M007输出到主站的输出到主站的Y000Y007 从站从站D10的值用于设定主站的计时器的值用于设定主站的计时器(T0)值值 图图9.17 1:1并行链接一般模式通信程序并行链接一般模式通信程序 主站与从站的程序如图主站与从站的程序如图9.17所示所示 【例例9-4】 2台台FX2N系列系列PLC通过通过 1:1并行

31、链接通信网并行链接通信网络交换数据,设计其高速模式的通信程序络交换数据,设计其高速模式的通信程序 通信操作要求为:通信操作要求为: 当主站的计算结果当主站的计算结果100时,从站时,从站Y010变变ON 从站的从站的D10的值用于设定主站的计时器的值用于设定主站的计时器(T0)值值 图图9.18 1:1并行链接高速模式通信程序并行链接高速模式通信程序9.3 计算机链接与无协议数据传输计算机链接与无协议数据传输9.3.1 串行通信协议的格式串行通信协议的格式u通信格式决定了计算机链接和无协议通信方式的通信通信格式决定了计算机链接和无协议通信方式的通信设置(数据长度、奇偶校验形式、波特率和协议方式

32、设置(数据长度、奇偶校验形式、波特率和协议方式等)。因此,为了保证等)。因此,为了保证PLC和计算机之间通信时发送和和计算机之间通信时发送和接收数据正确完成,系统的通信必须按规定的通信协议接收数据正确完成,系统的通信必须按规定的通信协议的格式处理的格式处理 uPLC程序对程序对16位的特殊数据寄存器位的特殊数据寄存器D8120设置通信格式设置通信格式 D8120可设置通信的数据长度、奇偶校验形式、波特率和协可设置通信的数据长度、奇偶校验形式、波特率和协议方式。议方式。D8120的设置方法见表的设置方法见表9. 7, 表中的表中的b0为最低位,为最低位,b15为最高位。设置好后,需关闭为最高位。

33、设置好后,需关闭PLC电源,然后重新接通电源,电源,然后重新接通电源,才能使设置有效。表才能使设置有效。表9. 8是是D8120的位定义。除的位定义。除D8120外,通信外,通信中还会用到其它的一些特殊辅助继电器和特殊数据寄存器,这中还会用到其它的一些特殊辅助继电器和特殊数据寄存器,这些元件和其功能见表些元件和其功能见表9.9 表表9.7 串行通信格式串行通信格式b15b14b13b12b10b9b8b7b4b3b2, b1b0传输控制协议校验和控制线结束符起始符传输速率停止位奇偶校验 数据长度表表9.8 D8120的位定义的位定义 位号意 义内 容0 (OFF)1 (ON)0数据长度7位8位

34、b1b2奇偶性(b2,b1) (0,0):无奇偶校验(0,1):奇校验(1,1):偶校验b3停止位1位2位b4b5b6b7波特率(bs)(b7,b6,b5,b4 ) (b7,b6,b5,b4 )(0, 0, 1, 1):300 (0, 1, 1, 1):4800(0, 1, 0, 0):600 (1, 0, 0, 0):9600 (0, 1, 0, 1):1200 (1, 0, 0, 1):19200(0, 1, 1, 0):2400续表续表b8起始标志字符无起始字符在D8124中,默认值为STX (02H)b9结束标志字符无结束字符在D8125中,默认值为ETX (03H)b10b11b12

35、控制线(b12,b11,b10 )( 0, 0, 0 ) :无应用( 0, 0, 1 ) :终端适配器( 0, 1, 0 ) :转换适配器(FX2N V2.0及以上) ( 0, 1, 1 ) :普通格式1,( 1, 0, 1 ) :普通格式2(仅用于FX,FX2C)DTR检查(控制线)发送和接收接收控制线形式II无HWb13和检查和检查码不附加和检查码自动附加b14协议无协议专用协议b15传送控制协议协议格式1协议格式4l注:注: 当使用计算机链接时,确认将其设定为当使用计算机链接时,确认将其设定为“0” 当使用非协议通信时,确认将其设定为当使用非协议通信时,确认将其设定为“0” 当采用当采用

36、RS485(422)接口时,控制线按此设置。当不用控制线操作时,通)接口时,控制线按此设置。当不用控制线操作时,通信控制线也同样设置信控制线也同样设置 表表9.9 特殊辅助继电器和特殊数据寄存器特殊辅助继电器和特殊数据寄存器特殊辅助继电器 功能描述特殊数据寄存器功能描述M8121数据发送延时(RS命令) D8120通信格式 (RS命令、计算机链接)M8122数据发送标志(RS命令)D8121站号设置 ( 计算机链接 )M8123完成接收标志(RS命令)D 8122未发送数据数(RS命令)M8124载波检测标志(RS命令) D8123接收的数据数(RS命令)M8126全局标志(计算机链接)D81

37、24起始字符(初始值为STX,RS命令)M8127请求式握手标志(计算机链接) D8125结束字符(初始值为EXT,RS命令) M8128请求式出错标志(计算机链接)D8127请求式起始元件号寄存器(计算机链接)M8129请求式字字节转换(计算机链接), 超时判断标志(RS命令) D8128请求式数据长度寄存器(计算机链接)M8161816位转换标志(RS命令)D8129 数据网络的超时定时器设定值( RS命令和计算机链接,单位为10ms,为0时表示l00ms)【例例9-5】根据下表所列参数对特殊数据寄存器根据下表所列参数对特殊数据寄存器D8120进进行设置,编写的参数设定程序如下:行设置,编

38、写的参数设定程序如下:数据长度 7位奇偶性偶停止位2 位 波特率9600bs协议无协议 启动标志字符应用结束标志字符应用DTR检查接收控制线格式19.3.2 计算机链接通信协议(计算机链接通信协议(Computer Link) 计算机链接可以用于一台计算机与一台配有计算机链接可以用于一台计算机与一台配有RS-232C通信接口的通信接口的PLC通信通信(见图见图9.19) 计算机也可以通过计算机也可以通过RS-485通信网络与最多通信网络与最多16台台PLC通通信信(见图见图9.20) RS-485网络与计算机的网络与计算机的RS-232C通信接口之间需要使通信接口之间需要使用用FX-485PC

39、IF转换器转换器 图图9.19 一台计算机与一台一台计算机与一台PLC链接通信链接通信 图图9.20 计算机与多台计算机与多台PLC链接通信链接通信1.计算机与计算机与PLC链接数据流的传输格式链接数据流的传输格式计算机和计算机和PLC之间数据交换和传输(也称数据流)有之间数据交换和传输(也称数据流)有3种形式:计算机从种形式:计算机从PLC中读数据;计算机向中读数据;计算机向PLC写数据写数据和和PLC向计算机写数据向计算机写数据 。按图。按图9.21的格式进行的格式进行 控制代码PLC站号PLC标识号命令报文等待时间数据字符校验和代码控制代码CR/LF图图9.21 数据传输的基本格式数据传

40、输的基本格式图图9.21所示的计算机链接协议中各组成部分的意义所示的计算机链接协议中各组成部分的意义说明如下:说明如下:(1)控制代码)控制代码表表9.10 控制代码控制代码信 号代 码功能描述信 号代 码功能描述STX02H报文开始LF0AH换行ETX03H报文结束CL0CH清除EOT04H发送结束CR0DH回车ENQ05H请求NAK15H不能确认ACK06H确认PLC接收到单独的控制代码接收到单独的控制代码EOT(发送结束发送结束)和和CL(清除清除)时,将初始化传输过程,此时时,将初始化传输过程,此时PLC不会作出响应。在以不会作出响应。在以下几种情况时,下几种情况时,PLC将会初始化传

41、输过程:将会初始化传输过程: 电源接通电源接通 数据通信正常完成数据通信正常完成 接收到发送结束信号接收到发送结束信号(EOT)或清除信号或清除信号(CL) 接收到控制代码接收到控制代码NAK 计算机发送命令报文后超过了超时检测时间计算机发送命令报文后超过了超时检测时间 (2)工作站号)工作站号工作站号决定计算机访问哪一台工作站号决定计算机访问哪一台PLC,同一网络中,同一网络中各各PLC的站号不能重复,否则将会出错。但不要求网的站号不能重复,否则将会出错。但不要求网络中各站的站号是连续的数字。在络中各站的站号是连续的数字。在FX系列中用特殊数系列中用特殊数据寄存器据寄存器D8121来设定站号

42、,设定范围为来设定站号,设定范围为00H-0FH (3)PLC标识标识PLC的标识号用于识别三菱的标识号用于识别三菱A系列系列PLC的的MELSECNET()或或MELSECNETB网络中的网络中的CPU,用两个用两个ASCII字符来表示。字符来表示。FX系列系列PLC的标识号用十的标识号用十六进制数六进制数FF对应的两个对应的两个ASC字符字符46H,46H来表示来表示 (4)命令)命令表表9.11 计算机链接中的命令计算机链接中的命令命 令功 能FX2N、FX2NC、FX1N BR以点为单位读位元件(X、Y、M、S、T、C)组256点 WR以16点为单位读位元件组或读字元件组32字,512

43、点 BW以点为单位写位元件(Y、M、5、T、C)组 160点 WW以16点为单位:写位元件组10字160点 写字元件组(D、T、C)64点 BT对多个位元件分别置位复位(强制ON OFF )20点 WT以16点为单位对位元件置位复位(强制ONOFF)10字160点以字元件为单位,向D、T、C写人数据 10字RR远程控制PLC起动 RS远程控制PLC停机 PC读PLC的型号代码 GW置位复位所有连接的PLC的全局标志1点 PLC发送请求式报文,无命令,只能用于1对1系统最多64字 TT返回式测试功能,字符从计算机发出,又直接返回到计算机254个字符 (5)报文时间)报文时间报文等待时间是用来决定

44、当报文等待时间是用来决定当PLC接收到从计算机发接收到从计算机发送过来的数据后,需要等待的最少时间,然后才能向送过来的数据后,需要等待的最少时间,然后才能向计算机发送数据计算机发送数据 (6)数据字符)数据字符数据字符即所需发送的数据报文信息,其字符个数数据字符即所需发送的数据报文信息,其字符个数由实际情况决定由实际情况决定 (7)校验和代码)校验和代码校验和代码用来校验接收到的信息中数据是否正确校验和代码用来校验接收到的信息中数据是否正确 (8)控制代码)控制代码D8120的的b15位设置为位设置为1时,选择控制协议格式时,选择控制协议格式4,PLC在报文末尾加上控制代码在报文末尾加上控制代

45、码CRLF(回车、换行符回车、换行符) 2.计算机从计算机从PLC读取数据读取数据计算机从计算机从PLC读取数据的过程分为读取数据的过程分为A、B、C三部分三部分(见图见图9.22) 图图9.22 计算机读取计算机读取PLC数据的数据传输格式数据的数据传输格式 (1) 计算机向计算机向PLC发送读数据命令报文(发送读数据命令报文(A区),以控制区),以控制代码代码ENQ(请求请求)开始,后面是计算机要发送的数据,数据开始,后面是计算机要发送的数据,数据按从左至右的顺序发送按从左至右的顺序发送 (2) PLC接收到计算机的命令后,向计算机发送计算机接收到计算机的命令后,向计算机发送计算机要求读取

46、的数据,该报文以控制代码要求读取的数据,该报文以控制代码STX开始开始(B部分部分 (3) 计算机接收到从计算机接收到从PLC中读取的数据后,向中读取的数据后,向PLC发送发送确认报文,该报文以确认报文,该报文以ACK开始开始(C部分部分),表示数据已收到,表示数据已收到 (4) 计算机向计算机向PLC发送读数据的命令有错误时发送读数据的命令有错误时(例如,命例如,命令格式不正确或令格式不正确或PLC站号不符等站号不符等),或在通信过程中产生,或在通信过程中产生错误,错误,PLC将向计算机发送有错误代码的报文,即将向计算机发送有错误代码的报文,即B部分部分以以NAK开始的报文,通过错误代码告诉

47、计算机产生通信开始的报文,通过错误代码告诉计算机产生通信错误可能的原因。计算机接收到错误可能的原因。计算机接收到PLC发来的有错误的报文发来的有错误的报文时,向时,向PLC发送无法确认的报文,即发送无法确认的报文,即C部分以部分以NAK开始的开始的报文报文 3.计算机向计算机向PLC写数据写数据计算机向计算机向PLC写数据的过程分为写数据的过程分为A、B两部分两部分(见图见图9.23) 图图9.23 计算机向计算机向PLC写数据的数据传输格式写数据的数据传输格式计算机首先向计算机首先向PLC发送写数据命令发送写数据命令(图图9.23中的中的A部分部分) PLC接收到写数据命令后,执行相应的操作

48、,执行完成后向计算机接收到写数据命令后,执行相应的操作,执行完成后向计算机发送确认信号发送确认信号(B部分以部分以ACK开头的报文开头的报文),表示写数据操作已完成,表示写数据操作已完成 若计算机发送的写命令有错误或者在通信过程中出现了错误,若计算机发送的写命令有错误或者在通信过程中出现了错误,PLC将向计算机发送将向计算机发送B部分中以部分中以NAK开头的报文,通过错误代码告开头的报文,通过错误代码告诉计算机产生通信错误的可能原因诉计算机产生通信错误的可能原因 9.3.3 无协议数据传输无协议数据传输 无协议通信方式可以实现无协议通信方式可以实现PLC与各种有与各种有RS-232C接口的设备

49、接口的设备(例如计算机、条型码阅读器和打印机例如计算机、条型码阅读器和打印机)之间的通信,可采用无协之间的通信,可采用无协议议RS-485转换器实现转换器实现 【例例9-8】 PLC与三菱变频器的无协议通讯应用实例与三菱变频器的无协议通讯应用实例 解:解:(1)系统配置)系统配置三菱三菱PLC :FX2N FX2N-485-BD三菱变频器:三菱变频器:A500系列、系列、E500系列、系列、F500系列、系列、F700 系列系列两者之间通过网线连接(网线的两者之间通过网线连接(网线的RJ插头和变频器的插头和变频器的PU插座插座接),使用两对导线连接,即将变频器的接),使用两对导线连接,即将变频

50、器的SDA与与PLC通讯板通讯板(FX2N FX2N-485-BD)的)的RDA连接,变频器的连接,变频器的SDB与与PLC通讯板(通讯板(FX2N FX2N-485-BD)的)的RDB接,变频器的接,变频器的RDA与与PLC通讯板(通讯板(FX2N FX2N-485-BD)的)的SDA接,变频器的接,变频器的RDB与与PLC通讯板(通讯板(FX2N FX2N-485-BD)的)的SDB接,变频接,变频器的器的SG与与PLC通讯板(通讯板(FX2N FX2N-485-BD)的)的SG接接 (2)变频器的设置)变频器的设置表表9.12 变频器的设置变频器的设置参数号名 称设定值说 明117站号 0设定变频器站号为0118通讯速率96设定波特率为9600bps119停

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