基于FINS協(xié)議的OMRON PLC與上位機以太網(wǎng)通信的實現(xiàn)-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯基于FINS協(xié)議的OMRONPLC與上位機以太網(wǎng)通信的實現(xiàn)-基礎(chǔ)電子0引言

在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，可編程邏輯控制器(PLC)作為常用的現(xiàn)場控制設(shè)備，上位機作為數(shù)據(jù)采集及人機界面的一種已經(jīng)得到廣泛使用。過去，在工程項目開發(fā)中，PLC和上位機間的通信常采用RS-232C或者RS-485串行方式，這種方法很難滿足數(shù)據(jù)量大、通信距離遠、實時性要求高的控制系統(tǒng)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、普及與推廣，以太網(wǎng)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，其傳輸速率的提高和交換技術(shù)的應(yīng)用，解決了以太網(wǎng)通信的非確定性問題，使得工業(yè)以太網(wǎng)能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)信息控制領(lǐng)域，也是工業(yè)信息控制未來的發(fā)展趨勢。

FINS(factoryinterfacenetworkservice)通信協(xié)議是歐姆龍公司開發(fā)的用于工業(yè)自動化控制網(wǎng)絡(luò)的指令／響應(yīng)系統(tǒng)。使用FINS指令可實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)間的無縫通信，包括用于信息網(wǎng)絡(luò)的Etherne(以太網(wǎng))，用于控制網(wǎng)絡(luò)的ControllerLink和SYSMACLINK。通過編程發(fā)送FINS指令，上位機或PLC就能夠讀寫另一個PLC數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容，甚至控制其運行狀態(tài)，從而簡化了用戶程序。FINS協(xié)議支持工業(yè)以太網(wǎng)，這就為OMRONPLC與上位機以太網(wǎng)通信的實現(xiàn)提供了可能。

1OMRONPLC與上位機通信方式

目前，在歐姆龍PLC網(wǎng)絡(luò)組成中，上位機和PLC的通信可以采用RS232C／485串行通信、ControllerLink通信和工業(yè)以太網(wǎng)通信三種方式。它們的主要性能參數(shù)如表1所示。

如圖2所示，是一個在以太網(wǎng)中發(fā)送和接收所使用的UDP幀結(jié)構(gòu)。FINS/UDP方式使用的是一種嵌套格式數(shù)據(jù)包，即Ethernet報頭、IP報頭、UDP報頭和FINS幀。一個UDP數(shù)據(jù)段(FINS幀)超過1472字節(jié)將被分成若干個數(shù)據(jù)包來傳送。分開的UDP數(shù)據(jù)將在UDP／IP協(xié)議層自動組合。通常不需要關(guān)注應(yīng)用層的數(shù)據(jù)分段，但是在一個多層IP網(wǎng)絡(luò)中1427字節(jié)的UDP包可能無法發(fā)送。在這種系統(tǒng)中就需要使用FINS／TCP方式。

2．2FINS幀結(jié)構(gòu)

FINS幀分為FINS指令幀和FINS響應(yīng)幀兩種形式。指令幀在發(fā)送FINS指令時使用，響應(yīng)幀則在接收到FINS指令后對其返回響應(yīng)時使用。它們都是由一個FINS報頭(存儲傳輸控制信息)、一個FINS指令域(存儲一個FINS指令)以及一個FINS參數(shù)／數(shù)據(jù)域(存儲指令參數(shù)和發(fā)送／響應(yīng)數(shù)據(jù))所組成的。響應(yīng)幀F(xiàn)INS指令域的內(nèi)容與所接收到的指令幀的FINS指令域相同。具體結(jié)構(gòu)見圖3、圖4。

SYSMACCompolet是歐姆龍公司專門為FINS通信開發(fā)的ActiveX控件，它是架構(gòu)在FinsGateway這個驅(qū)動程序下的VB控件，對Fins指令做了進一步集成和優(yōu)化。SYSMACCompolet為SYSMACC／CS1／CV系列的PLC提供應(yīng)用程序編程接口，在開發(fā)時只需要調(diào)用該控件，編寫程序更便捷，語句更簡單，配合使用FinsGateway，通過計算機就可以方便地控制訪問PLC，直接對其操作而不需要掌握相應(yīng)的Fins指令知識。

4OMRONPLC與上位機以太網(wǎng)通信的實現(xiàn)

OMRONPLC與上位機的以太網(wǎng)通信依靠發(fā)送FINS指令實現(xiàn)。上位機發(fā)送FINS指令可以直接讀取或?qū)懭隤LC相應(yīng)的數(shù)據(jù)，PLC部分無需編寫接收和發(fā)送程序。文獻[1]給出了運用VC++異步套接字類CAsyncSocket與OMRONPLC進行以太網(wǎng)通信的方法。本例中采用FINS／UDP方式，具體如圖7所示。上位機利用VisualBasic6．0進行程序開發(fā)，具體實現(xiàn)向PLC發(fā)送FINS指令(讀取內(nèi)存區(qū)域，指令代碼0101)讀取DM100開始的150個字?jǐn)?shù)據(jù)的功能。相較于文獻[1]介紹的方法，本文中為不同層次的使用者提供了三種方法來實現(xiàn)這一個功能，增加了系統(tǒng)開發(fā)的選擇性。圖7上位機與PLC通過以太網(wǎng)通信

參考文獻:

[1].PLCdatasheet/datasheet/PLC_1248813.html.[2].RS-485datasheet/datasheet/RS-485_584821.html.