可編程序控制器通信技術(shù)

1、PLC通信技術(shù)CH10第10章可編程器通信技術(shù)FX系列PLC有很強(qiáng)的通信功能，可以實現(xiàn)PLC與上位機(jī)、PLC與PLC、及PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間通信。PLC通信是實現(xiàn)動化、共享和集散的重要環(huán)節(jié)。隨著自動化、信息化、智能化的不斷發(fā)展，PLC聯(lián)網(wǎng)勢在必行。Date: 2016-2-26Page: 1PLC通信技術(shù)CH10第一節(jié)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)Ø 數(shù)據(jù)通信就是將數(shù)據(jù)信息通過適當(dāng)?shù)膫魉途€路從一臺傳送到另一臺。這里的可以是計算機(jī)、PLC或是具有數(shù)據(jù)通信功能的其它數(shù)字設(shè)備。Ø 一、通信方式Ø 二、串口通口標(biāo)準(zhǔn)Date: 2016-2-26Page: 2PLC通信技術(shù)CH10一、通信

2、方式1并行通信與串行通信Ø 并行通信是指所傳送數(shù)據(jù)（以字節(jié)或字為）的各位同時或接收。Ø 并行通信傳送速度快，但是傳輸線的根數(shù)多（有多少個數(shù)據(jù)位就需要多少條數(shù)據(jù)傳輸線），能力弱。Ø 適于近距離數(shù)據(jù)傳送，例如PLC的基本單元、擴(kuò)展單元和特殊模塊之間的數(shù)據(jù)傳送。Date: 2016-2-26Page: 3PLC通信技術(shù)CH1一0、通信方式1并行通信與串行通信串行通信是指所傳送的數(shù)據(jù)按順序一位一位地或接收。在PLC與計算機(jī)之間，在多臺PLC之間，經(jīng)常采用串行通信的方式。串行通信時，僅需要一條或兩條傳輸線，一般采用脈沖信號。因此在長距離傳送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)的不同位分時使用同一條

3、傳輸線，從低位開要傳送多少次。序傳送，有多少位數(shù)據(jù)就需串行通信的特點(diǎn)是通信線路簡單，成本低，但是傳送速度比并行通信慢。Date: 2016-2-26Page: 4PLC通信技術(shù)CH10一、通信方式2.異步通信與同步通信在串行通信中，一個很重要的問題是使和接收端保持同步。端可以來用兩種同步技術(shù)：同步傳送和異步傳送。Date: 2016-2-26Page: 5PLC通信技術(shù)CH1異0 步通信每個字符的起始位為0，然后是數(shù)據(jù)位(有效數(shù)據(jù)位可以是58 位)，隨后是奇偶校驗位(根據(jù)需要選擇)，最后是停止位(可以是 1位或多位)，停止位為1。有效數(shù)據(jù)位為7位，停止位為1位。在停止位后可以加空閑位，空閑位為

4、1，位是等待下1個字符的傳送。有了空閑位， 間斷地進(jìn)行，而不受時間限制。限，空閑位的作用和接收可以連續(xù)或異步串行傳送的優(yōu)點(diǎn)是硬件結(jié)構(gòu)簡單，缺點(diǎn)是傳送效率低，因為每個字符都要加上冗余的起始位和停止位，主要用于中、低速的通信(小于2000lbps)。PLC一般使用異步通信。Date: 2016-2-26Page: 6PLC通信技術(shù)CH10同步通信以數(shù)據(jù)塊(一組數(shù)據(jù))為進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。在數(shù)據(jù)開始處用同步字符來指示，由定時信號(時鐘)來實現(xiàn)端同步，一旦檢測到與規(guī)定的同步字符相符合，就按順序連續(xù)傳送數(shù)據(jù)。由于不需要起始位和停止位，克服了異步傳送效率低的缺點(diǎn)，但是所需要的軟件及硬件價格是異步傳送的812倍。

5、Date: 2016-2-26Page: 7PLC通信技術(shù)CH10只能沿單一方向傳輸數(shù)據(jù)。雙工通信方式的信息可以沿兩向傳送，每一個站既可以數(shù)據(jù)，也可以接受數(shù)據(jù)。工方式用同一組線接收和數(shù)據(jù)，通信的雙方在時刻只能接收數(shù)據(jù)或只能數(shù)據(jù)。全雙工數(shù)據(jù)的和接收分別由兩根或者兩組不同的數(shù)據(jù)線傳送，通信在同一時刻接收和方都能信息。Date: 2016-2-26Page: 8PLC通信技術(shù)CH10二. 串行通口標(biāo)準(zhǔn)在工行通絡(luò)中經(jīng)常采用RS-232，RS-485及RS-422標(biāo)準(zhǔn)的串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。RS-232串行通口標(biāo)準(zhǔn)是1969年由美國電子工業(yè)（EIA)公布的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，RS(mended Standard)

6、是推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)志號。它既是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，也是氣標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了終端和通信設(shè)備之間信息交換的功能。PLC與上位機(jī)的通信就是通過RS-232完成的。RS-232接口采用按位串行的端、接收，傳送距離近(最大傳送送速率為20Kbps)，15m)，數(shù)據(jù)傳送速率低(最高傳能力差。MC 1488“1”3 V “0”3 VMC 1489TTLTTLDate: 2016-2-26Page: 9PLC通信技術(shù)CH10二. 串行通口標(biāo)準(zhǔn)RS-422接口采用兩對平衡差分信號線，以全雙工方式傳送數(shù)據(jù)， 送數(shù)據(jù)。如下圖。能力較強(qiáng)，適合遠(yuǎn)距離傳RS-485接口是RS-422的變形，與RS-422相比，只有一對平衡差分

7、信號線，以半雙工方式傳送數(shù)據(jù)， 在遠(yuǎn)距離高速通信中，以最少的信號線完成通信任務(wù)，因此在PLC網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。平衡器差動接受器MC 3486MC 3487TTLABTTLDate: 2016-2-26Page: 10PLC通信技術(shù)CH10第2節(jié) PLC的通信數(shù)據(jù)與無協(xié)議通信數(shù)據(jù)是用于F列PLC之間、PLC與計I/O之間的通信協(xié)議。算機(jī)之間、PLC與無協(xié)議通信方式用于PLC與帶RS-232接口的設(shè)備之間的通信。1.計算機(jī)2.N:N3.并行網(wǎng)絡(luò)4.無協(xié)議通信5.I/ODate: 2016-2-26Page: 11PLC通信技術(shù)CH101、計算機(jī)通信方式通信方式以計算機(jī)作為主站，計算機(jī)最多連接16臺F

8、X系列可編程器。采用據(jù)通信協(xié)議，由計算機(jī)發(fā)出讀寫PLC數(shù)令幀，PLC收到自動生成和返回響應(yīng)幀，但是計算機(jī)程序仍需要用戶編寫。Date: 2016-2-26Page: 12PLC通信技術(shù)CH1串0行通訊格式在計算機(jī)通信和無協(xié)議通信時，首先需要用一個16位的特殊數(shù)據(jù)寄存器D8120來設(shè)置通信格式。Date: 2016-2-26Page: 13PLC通信技術(shù)CH10串行通訊格式例子：對通信格式的要求如下：數(shù)據(jù)長度8位， 偶校驗，1個停止位，傳輸速率為19200bit/s，無起始位和結(jié)束位，無校驗和，計算機(jī)協(xié)議，RS-232接口，無回車換行符）。協(xié)議格式1（幀結(jié)束時對照上表，可知D8120的二進(jìn)制值為

9、0100 10001001 0111，對應(yīng)的十六進(jìn)制為4897H.Date: 2016-2-26Page: 14PLC通信技術(shù)CH10相關(guān)軟元件Date: 2016-2-26Page: 15PLC通信技術(shù)CH10相關(guān)軟元件Date: 2016-2-26Page: 16PLC通信技術(shù)CH10計算機(jī)的代碼Date: 2016-2-26Page: 17PLC通信技術(shù)CH10計算機(jī)協(xié)議的基本格式數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕靖袷饺缦聢D。通過特殊輔助寄存器D8120的b15位，可以選擇計算機(jī)協(xié)議的兩種格式（格式1和格式4），只有在選擇控制協(xié)議格式4時，PLC才在報文末尾加上碼CR/LF（回車、換行符）。只有在D8120

10、的代b13位置為1時，PLC才會在報文中加上校驗和代碼。Date: 2016-2-26Page: 18PLC通信技術(shù)CH10協(xié)議各組成部分的說明：PLC接收到單獨(dú)的代碼EOT（結(jié)束）和CL（清除）時，將初始化傳輸過程，此時PLC不會做出響應(yīng)。2. 工作站號：工作站號決定計算機(jī)哪一臺PLC，同一網(wǎng)絡(luò)中各PLC的站號不能重復(fù)，否則將會出錯。但不要求網(wǎng)絡(luò)中各站的站號是連續(xù)的數(shù)字。在FX系列中用特殊數(shù)范圍為00H-0F。下面器D8121來設(shè)定站號，設(shè)定令將PLC設(shè)為第0號站：LD MOVM8002 H0D81213.PLC標(biāo)識號FX系列PLC的標(biāo)識號用十六進(jìn)制數(shù)FF對應(yīng)的兩個ASCII字符46H、46

11、H來表示。Date: 2016-2-26Page: 19PLC通信技術(shù)CH104.計算機(jī)鏈接中的命令：Date: 2016-2-26Page: 20PLC通信技術(shù)CH105報文等待時間一些計算機(jī)在接收和狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時，需要一定的延間。報文等待時間是用來決定當(dāng)PLC接收到從計算機(jī)過數(shù)據(jù)后，需要等待的最少時間后才能向計算機(jī)數(shù)據(jù)。報文等待時間以10ms為，可以在0150ms之間設(shè)置，用ASCII碼表示，即報文等待時間可以在十六進(jìn)制數(shù)0F之間選擇。6.數(shù)據(jù)字符數(shù)據(jù)字符即所需況決定。例如讀命令中的數(shù)據(jù)信息，其字符個際情據(jù)字符包括需要數(shù)據(jù)信息的器據(jù)址和要則是要數(shù)據(jù)的位數(shù)或字?jǐn)?shù)。PLC返回的報文數(shù)的數(shù)據(jù)。D

12、ate: 2016-2-26Page: 21PLC通信技術(shù)CH107.校驗和代碼用來檢驗接受到的信息數(shù)據(jù)是否爭取。將報文的第一個代碼與校驗和代碼之間所有字符的十六進(jìn)制數(shù)形式的ASCII求和，把和的最低兩位十六進(jìn)制數(shù)作為校驗和代碼，并且以ASCII碼形式放在報文的末尾。Date: 2016-2-26Page: 22PLC通信技術(shù)CH10 8.代碼CR/LF 特殊寄存器D8120的b15位設(shè)置為時，選擇控制協(xié)議格式4，PLC會在它發(fā)出報文的最后面自動加上回車和換行符，即代碼CR/LF，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)位0DH和0AH。Date: 2016-2-26Page: 23PLC通信技術(shù)CH10計算機(jī)例子：

13、一臺計算機(jī)和3臺PLC進(jìn)行通信，采用計算機(jī)鏈接通信協(xié)議，通信為主從方式，計算機(jī)為主機(jī)，它每個500ms向一臺PLC命令報文，請求讀取該P(yáng)LC的字元件D50-D52，PLC根據(jù)命令報文中的站號是否發(fā)給本站的，如果是，則自動生成發(fā)給計算機(jī)的相應(yīng)報文。計算機(jī)讀完3太PLC的數(shù)據(jù)后，又開始讀第一臺的。Date: 2016-2-26Page: 24PLC通信技術(shù)CH10計算機(jī)例子：通信參數(shù)如下：數(shù)據(jù)長度為8位，無奇偶校驗，1位停止位，傳輸速率9600bit/s，線b10b12=000（RS-485接口），自動加上校驗和，通信協(xié)議，傳輸協(xié)議格式4.可知D8120的二進(jìn)制為1110000010000001，

14、對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為E081H。Date: 2016-2-26Page: 25PLC通信技術(shù)CH102號站的通信初始化程序如下：LDM8002MOV HE081D81D8121/通信參數(shù)設(shè)置/PLC的站號為2MOVK2Date: 2016-2-26Page: 26PLC通信技術(shù)CH10計算機(jī)發(fā)出令報文格式如下：設(shè)D50-D52是十六進(jìn)制數(shù)分別為0123H，0000,0000，PLC正確接收到數(shù)據(jù)后返回的報文是：Date: 2016-2-26Page: 27PLC通信技術(shù)CH10通信協(xié)議用于最多8臺FX系列PLC之間的自動，其中一臺為主機(jī)，其余的為從機(jī)。通過RS-485通信，進(jìn)行軟元件的功能。Da

15、te: 2016-2-26Page: 28PLC通信技術(shù)CH10接在每臺PLC的輔助繼電器和數(shù)據(jù)寄存器中分別有一片指定的共享數(shù)據(jù)區(qū)，網(wǎng)絡(luò)中的每一臺PLC都分配的共享輔助繼電器和數(shù)據(jù)寄存器。對于某一臺PLC來說，分配給它的共享數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)自動地數(shù)據(jù)到其他站的相同區(qū)域，分配給其他PLC共享的數(shù)據(jù)是其他自動傳送來的。對于某一臺PLC的用戶說在使用其他站內(nèi)部的數(shù)據(jù)動傳來的數(shù)據(jù)時，感覺就像讀寫樣方便。共享數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)與其他PLC里面的對應(yīng)數(shù)據(jù)在時間上有一定的延遲，數(shù)據(jù)傳送周期與網(wǎng)絡(luò)中的站數(shù)和傳送的數(shù)據(jù)量有關(guān)（延時范圍為18131ms）。Date: 2016-2-26Page: 29PLC通信技術(shù)CH10N:

16、N網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置N:N網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置只有在程序運(yùn)行或PLC起動時才有效。1） 設(shè)置工作站號（D8176）D8176的取值范圍為07，主站應(yīng)設(shè)置為0，從站設(shè)置為17.2） 設(shè)置從站個數(shù)（D8177）該設(shè)置只適用于主站，D8177的設(shè)定范圍為17， 默認(rèn)值為7.。Date: 2016-2-26Page: 30PLC通信技術(shù)CH10N:N網(wǎng)絡(luò)共享的輔助繼電器和數(shù)據(jù)寄存器以模式1為例：如果可以用主站的X0來各從站中的M1000的站的X0要2號站的Y0，它的M1000。通過通信，態(tài)與主站的M1000的相同。用2號站的X0來1000來它的Y0，相當(dāng)于用主站2號站的Y0.Date: 2016-2-26Page: 3

17、1PLC通信技術(shù)CH10N:N網(wǎng)絡(luò)編程舉例3臺FX2n系LC通過N:N網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。刷新范圍設(shè)置模式1（可以每臺PLC的32個位元件和4個字元件），重試次數(shù)3次，通信超時時間為50ms。要求如下：1）通過M1000M1003，用主站的X0-X3來Y10-Y13.2)通過M1064M1067，用1號從站的X0-X3來Y14-Y17.3）通過M1128M1131，用2號從站的X0-X3來Y20-Y23.1號從站的2號從站的主站的4）主站的數(shù)據(jù)寄存器D C1的觸點(diǎn)狀態(tài)由M10701號從站的計數(shù)器C1提供設(shè)定值。到主站的Y5輸出點(diǎn)。5）1號從站D10的值和2號站D20的值在主站相加，運(yùn)算結(jié)果存放在主站

18、的D3中。Date: 2016-2-26Page: 32PLC通信技術(shù)CH10主站程序LD M8038 /M8038專門用于N:N網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置MOV K0 D8176 /設(shè)置主站站號為0MOV K2 D8177 /設(shè)主站兩臺從站MOV K1 D8178 /刷新模式設(shè)置為1 MOV K3 D8179 /重試次數(shù)為3次MOV K5 D8180 /超時時間為50msLD M8000/PLC運(yùn)行時MOV K1X0 K1M1000 /操作1，X0-X3傳送給M1000-M1003MOV K5 D1 LDI M8184 AND M1070/操作4，D1為1號站提供設(shè)定值/如果從站1常/并且從站1中計數(shù)器C1

19、的觸點(diǎn)接通OUT Y5/操作4LDI M8185/如果從站2MOV K1M1128 K1Y20 /操作3LDI M8184/如果從站1常常ANI M8185 /且從站2 ADD D10 D20 D3 /操作5 END常Date: 2016-2-26Page: 33PLC通信技術(shù)CH10從站程序LD X1RST C1 /計數(shù)器C1復(fù)位LDI M8183 /如果主站常MOV K1M1000 K1Y10 /操作1，M1000-M1003傳給Y10-Y13MOV K10 D10 /操作5AND X0 /X0為C1提供計數(shù)脈沖輸入OUT C1 D1 /操作4，主站通過D1為C1提供設(shè)定值LDI M818

20、3 /如果主站AND C1OUT M1070/操作4，C1的LDI M8185 /如果2號站從站MOV K1X0 K1M1064 /操作2 END常觸點(diǎn)通過M1070常主站的Y5Date: 2016-2-26Page: 34PLC通信技術(shù)CH10從站2的程序LDIM8183/如果主站K1M1128/操作3常MOV K1X0MOV K15 D20/操作LDI M8184/如果從站1 MOV K1M1064 K1Y14 END常/操作2Date: 2016-2-26Page: 35PLC通信技術(shù)CH103.并行功能， 就是連接2臺同一系列的FX可編程控并聯(lián)制器， 且其軟元件相互RS-485通信設(shè)備

21、。的功能。Date: 2016-2-26Page: 36PLC通信技術(shù)CH10Date: 2016-2-26Page: 37PLC通信技術(shù)CH10并行 兩臺FX1n系列PLC通過并行交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)下述功能：通過主站的X0-X7通過M800-M807從站的X0-X7通過M900-M907從站的Y0-Y7；主站的Y0-Y7；主站D0的值小于等于100時，從站的Y10為ON；從站中D10的值用來作主站的T0的設(shè)定值。Date: 2016-2-26Page: 38PLC通信技術(shù)CH101）主站程序：LD M8000 /M8000一直O(jiān)NOUT M8070/設(shè)置為主站MOV K2X0 K2M800/ 主

22、站的X0-X7的狀態(tài)MOV K2M900 K2Y0 /從站的X0-X7的狀態(tài)給從站的Y0-Y7； 給主站的Y0-Y7；MOV D0 D490/主站的D0<=100時，從站中的Y10為ONLD X10OUT T0 D500 /從站中的D10為主站的T0提供設(shè)定值END2）從站程序LD M8000OUT M8071/設(shè)置為從站MOV K2M800 K2Y0 MOV K2X0 K2M900/主站的X0-X7的狀態(tài)發(fā)給從站的Y0-Y7/從站的X0-X7的狀態(tài)發(fā)給主站的Y0-Y7/主站的D10<=100;AND <= D490 OUT Y10K100/從站中的Y10為ON/從站中的D10為主站的T0提供設(shè)定值MOV D10 D500 ENDDate: 2016-2-26Page: 39PLC通信技術(shù)CH104.無協(xié)議通信方式與RS通信指令大多數(shù)PLC都有一種串行口無協(xié)議通信指令，例如FX系列的RS指令，它們用于PLC與上位計算機(jī)、條形碼閱讀器或其他RS-232設(shè)備的無協(xié)議數(shù)據(jù)通信。這種通信方式最為靈活，適應(yīng)能力強(qiáng)，PLC與RS-232設(shè)備之間可以使用用戶自大，對編程的通