串口服务器的PLC网络控制系统

1、串口服务器的 PLC 网络控制系统可编程序控制器，简称PLC，是工业的控制的标准设备，PLC 自生产以来，以它的操作简单、功能强大、特别是高稳定性等特点得到了广泛应用。目前，以监控软件如Wince，MCGS 为下位机而组成的控制系统， 已成为广泛应用的控制模式，它结合了计算机的界面友好，直观和PLC 稳定、编程灵活的优点，主导计算机控制系统的流行趋势，因此，对PLC 的数据交互，组网功能提出了更高的要求，如PLC 与PLC PLC 别是在某些远程控制，控制点分散等场合，PLC 的网络功能显得尤为重要。PLC常用组网方式常用PLC 组网方式大致可概括为基于通用串口、基于专用总线及基于以太网三种。

2、通用串口模块基于串口通信模块来实现网络连接，网络结构如图1 所示，采用了计算机链接的形式， 在上位机的组态软件中进行相应的设置，无需编程，即可与多台PLC 进行通讯，以三菱公FXlS 系列的PLC 转换适配器选用 通讯板选用 FXlN-485 一BD 块的成本相对较高。图 1 基于串口通信模块的网络结构基于专用总线目前，PLC 厂商如OMRON，Siemens 等，对其旗下的PLC 产品都提供了专用的网络系统，如OMRON 公司的Controller Link Net 的专属性，不同厂家的设备无法互通，基本上选定一个厂家的PLC，其他配套设备设备也 必须为该厂家的，成本相对较高，所以应用时有一

3、定的局限。基于标准工业以太网基于标准工业以太网方式进行组网，系统一般分为三个层次：第一层为工控机组成的上 选择TCPIP 作为通讯协议，并采用CS 模式使控制站和监控站实现面向连接的通讯。速度快，以太网通讯速率可达 100 Mbps；若采用光纤传输，则抗干扰能力大大增强，且传输距离可达数十公里，但是，以太网无法和PLC 等串口设备进行直接通讯，需配以相关设备实现通讯，使用上增加了成本。在一般小中型控制系统中并不多见。基于串口服务器的组网方式基于串口服务器是一种新兴的工业网络解决方案，串口服务器是一种协议转换模块，厂MOXA 和ATOP 16 口的RS232 RS422485 10M100M 的

4、以太网接口，将RS232422485 串行设备接人TCPIP 网络中，主计算机采用TCPIP 协议通过以太网访问被接入的终端设备，上位机相应采用SOCKET 编程。PC 一样进行一对一的收发和控制。2 所示。图 2 基于串口服务器的组网结构从图 2 的 IP 地址，就可以使它成为以太网上的一个节点，而在串口服务器的串口端，可方便与不同厂商的PLC 如 16 个串口端，可见，基于串口服务器组网具有布线简单，拓展性强，性能稳定等优势，当然，串口服务器组网还可以采用直连的方式。串口服务器的应用举例以某污水处理厂的控制系统为例:在污水处理控制系统中，控制设备较多如：潜水泵、污水泵、鼓风机等，被控参数以

5、数 字量居多，对数字量输入输出的控制正是PLC 的优势所在，因此一般都采用 PLC 控制系统，针对污水处理厂分布区域较广，设备间位置较为分散等问题，需设计一个PLC 统对污水处理过程进行监控、分析、管理和优化。系统工艺简介 3 所示图 3 污水处理系统工艺流程图主控站要对各污水处理环节进行监控、数据采集以及管理，主控站与各处理站之间距离较远，工厂已建好工业局域网，可供使用，系统设计时需考虑将来增加设备的可能性。系统的组网设计本系统采用三层结构进行组网，采用工业以太网实现1 3 个PLC 站之间的远程传输，主控站对全场实施集中管理，控制现场由3 个PLC 和现场仪表对各过程进行分散锁，PLC2 设置在污泥脱水间，用于对污泥脱水机的安全保护及监控。考虑到主控站与各处理站之间距离较远，而处理站共有3 个PLC 串口设备需连接入网， 若再增加一台PLC，需要增加相应的串口模块，考虑到工厂已有工业局域网，而传输距离 串口服务器选用的是MOXA 的NPort5430，目前，它被广泛应用于各类串口设备和以太网4 RS422485 509216 kbps，用以设备拓展。RS232485 连接线将NPort5430 连接至PLC NPort5430 和 HUB 连接，完成了硬件安装，利用NPort5430 性设置，如IP 地址，操作密码，通讯波特率等，详细内容可参见用户手册，系统总体结构4 所示。