FX2N系列可編程控制器通訊技術(shù).ppt

1、可編程控制器應(yīng)用技術(shù),第十一章 FX2N系列可編程控制器通訊技術(shù),目錄,網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí) FX2N系列PLC通訊用硬件及通訊形式 FX2N系列PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,1,內(nèi)容提要,2,可編程控制器的通訊和網(wǎng)絡(luò)是近年來工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展十分迅速的技術(shù)。本章簡(jiǎn)要介紹 FX2N系列可編程控制器與各種數(shù)字設(shè)備的通訊技術(shù),包括系統(tǒng)的配置、連接方式、通訊指令及其應(yīng)用。給出了PLC間通訊的應(yīng)用實(shí)例。,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),一、數(shù)據(jù)通訊基礎(chǔ),1.數(shù)據(jù)傳送方式,(1)并行通訊和串行通訊,并行通訊 并行通訊是所傳送數(shù)據(jù)的各個(gè)位同時(shí)進(jìn)行發(fā)送或接收的通訊方式。 串行通訊,3,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),

2、圖11-1 并行通訊與串行通訊,4,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),(2)同步傳送和異步傳送,5,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),圖11-2 通訊傳送的格式,6,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),2.數(shù)據(jù)傳送方向,串行通訊時(shí),在通訊線路上按照數(shù)據(jù)的傳送方向可以分為單工、全雙工和半雙工通訊方式。,7,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),3.數(shù)據(jù)傳送介質(zhì),傳輸媒介決定了網(wǎng)絡(luò)的傳輸率、網(wǎng)絡(luò)段的最大長(zhǎng)度及傳輸?shù)目煽啃浴?目前常用的傳送介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纜等。,8,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),表11-1 傳送介質(zhì)性能比較,9,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),二、串行通訊接口標(biāo)準(zhǔn),1.RS-232,它既是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，

3、也是一種電氣標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了終端和通訊設(shè)備之間信息交換的方式和功能。,10,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),2.RS-422,接口采用兩對(duì)平衡差分信號(hào)線，以全雙工方式傳送數(shù)據(jù)。通訊速率可達(dá)到10Mbps，最大傳送距離為120米。抗干擾能力較強(qiáng)，適合遠(yuǎn)距離傳送數(shù)據(jù)。,3.RS-485,與RS-422接口相比，只有一對(duì)平衡差分信號(hào)線，以半雙工方式傳送數(shù)據(jù)，能夠在遠(yuǎn)距離高速通訊中，以最少的信號(hào)線完成通訊任務(wù)。,11,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),三、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),1.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),圖11-3 PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖,12,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),2.通訊協(xié)議,在PLC網(wǎng)絡(luò)中配置的通訊協(xié)議可分為兩

4、類：通用協(xié)議和公司專用協(xié)議。,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)，通訊雙方必須遵守約定的規(guī)程，這些為進(jìn)行可靠的信息交換而建立的規(guī)程稱為協(xié)議。,定義,分類,13,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),開放系統(tǒng)互聯(lián)的參考模型 OSI，它所用的通用協(xié)議一般分為7層，如圖11-4所示。,14,第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本知識(shí),3.主站與從站,連接在網(wǎng)絡(luò)中的通訊站點(diǎn)根據(jù)功能可分為主站與從站。 主站可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備發(fā)出初始化請(qǐng)求； 從站只能響應(yīng)主站的初始化請(qǐng)求，不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備發(fā)出初始化請(qǐng)求。 網(wǎng)絡(luò)中可以采用單主站(只有一個(gè)主站)連接方式或多主站(有多個(gè)主站)連接方式。,15,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,

5、一、 FX2N系列 PLC通訊器件,表11-2 FX2N系列 PLC簡(jiǎn)易通訊常用設(shè)備一覽表,16,續(xù)表,注：為不可；為可。,17,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,圖11-5 FX2N-485-BD,圖11-6 FX2N-CNV-BD,18,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,圖11-7 FX0N-485ADP,圖11-8 FX2N-232-IF,19,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,二、FX2N系列可編程控制器的通訊形式,1.并行通訊, 通過 FX2N-485-BD內(nèi)置通訊板和專用的通訊電纜。 通過 FX2N-CNV-BD內(nèi)置通訊板、FXON-

6、485ADP特殊適配器和專用通訊電纜。,20,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,2.計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC之間的通訊,(1)通訊系統(tǒng)的連接, 采用RS485接口的通訊系統(tǒng)，一臺(tái)計(jì)算機(jī)最多可連接16臺(tái)可編程控制器。 采用RS232C接口的通訊系統(tǒng)。,21,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,圖11-9 計(jì)算機(jī)與3臺(tái)PLC連接示意圖,22,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,(2)通訊的配置,表11-3 通訊接口寄存器,23,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,表11-4 通訊參數(shù)寄存器,24,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,

7、3.無協(xié)議通訊,(1)串行通訊指令RS實(shí)現(xiàn)的通訊,RS指令的使用說明,25,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,表11-5 串行通訊指令要素,26,第二節(jié) FX2N系列 PLC通訊用硬件及通訊形式,(2)特殊功能模塊 FX2N-232IF實(shí)現(xiàn)的通信,4.簡(jiǎn)易PLC間鏈接,簡(jiǎn)易PLC間鏈接也叫做NN網(wǎng)絡(luò)。最多可以有8臺(tái) PLC連接構(gòu)成NN網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)通訊。 在采用RS485接口的NN網(wǎng)絡(luò)中, FX2N系列可編程控制器可以采用兩種方法連接到網(wǎng)絡(luò)中。,27,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,一、FX2N系列可編程控制器的并行通訊,1.通訊系統(tǒng)的連接,圖1

8、1-11 并行通訊連接示意圖,28,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,2.通訊系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置,(1)相關(guān)的功能元件和數(shù)據(jù),表11-6 并行通訊特殊輔助繼電器和寄存器功能,29,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,(2)標(biāo)準(zhǔn)并行通訊模式的設(shè)置與連接,表11-7 標(biāo)準(zhǔn)并行通訊模式下的通訊元件,30,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,31,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,(3)高速并行通訊模式的設(shè)置與連接,表11-8 高速并行通訊模式下的通訊元件,32,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,圖11-13 并行通訊連

9、接示意圖,33,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,3.FX2N系列可編程控制器并行通訊舉例,【例1】 圖11-14所示兩臺(tái) PLC采用標(biāo)準(zhǔn)并行通訊方式通訊。試將 FX2N-48MT設(shè)為主站, FX2N-32MR設(shè)為從站,要求兩臺(tái) PLC之間能夠完成如下的控制要求:, 將主站的輸入端口X000X007的狀態(tài)傳送到從站，通過從站的Y000Y007輸出； 當(dāng)主站的計(jì)算值(D0+D2)100時(shí),從站的Y010輸出為ON; 將從站的輔助繼電器M0M7的狀態(tài)傳送到主站，通過主站的Y000Y007輸出； 將從站數(shù)據(jù)寄存器D10的值傳送到主站，作為主站計(jì)數(shù)器T0的設(shè)定值。,34,第三節(jié) FX

10、2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,兩臺(tái) PLC的并行通訊，通過分別設(shè)置在主站和從站中的程序?qū)崿F(xiàn)。其中：主站控制系統(tǒng)的程序如圖11-15所示；從站控制系統(tǒng)的程序如圖11-16所示。,圖11-15 例1主站梯形圖,35,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,圖11-16 例1從站梯形圖,36,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,【例2】 如圖11-14所示，當(dāng)兩臺(tái) PLC采用高速并行通訊方式，要求兩臺(tái) PLC之間能夠完成如下的控制要求： 當(dāng)主站的計(jì)算值 (D10+D12)100時(shí)，從站的 Y000輸出為 ON； 將從站數(shù)據(jù)寄存器D100的值傳送到主站，為主站計(jì)數(shù)

11、器 T10的設(shè)定值。,兩臺(tái) PLC的高速并行通訊,主站控制系統(tǒng)的程序如圖11-17所示,從站控制系統(tǒng)的程序如圖11-18所示。,37,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,38,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,圖11-17 例2主站梯形圖,39,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,圖11-18 例2從站梯形圖,40,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,二、 NN網(wǎng)絡(luò),1.NN網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成,三菱FX系列可編程控制器中的 FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S、FXON可以構(gòu)成可編程控制器多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)(NN網(wǎng)絡(luò))，通過程序控制實(shí)現(xiàn)

12、PLC間數(shù)據(jù)的通訊。,41,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,(1)網(wǎng)絡(luò)的連接,圖11-19 4臺(tái) PLC連接的網(wǎng)絡(luò)示意圖,42,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,(2)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格,表11-9 NN網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)規(guī)格,43,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,2.NN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要參數(shù),(1)特殊輔助繼電器,表11-10 NN網(wǎng)絡(luò)的特殊輔助繼電器功能說明,注:1.通訊錯(cuò)誤不包括各站的CPU發(fā)生錯(cuò)誤、各站工作在編程或停止?fàn)顟B(tài)的 指示。 2.特殊輔助繼電器 M8184M8190對(duì)應(yīng)的 PLC從站號(hào)為No.1No.7。,44,第三節(jié) FX2N系

13、列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,(2)特殊寄存器,表11-11 NN網(wǎng)絡(luò)的特殊數(shù)據(jù)寄存器功能說明,45,續(xù)表,46,續(xù)表,注:1.通訊錯(cuò)誤的次數(shù)不包括本站的 CPU發(fā)生錯(cuò)誤、本站工作在編程或 停止?fàn)顟B(tài)引起的網(wǎng)絡(luò)通訊錯(cuò)誤。 2.特殊數(shù)據(jù)寄存器 D8204D8210對(duì)應(yīng)的 PLC從站號(hào)為No.1No.7; 特殊數(shù)據(jù)寄存器 D8212D8218對(duì)應(yīng)的 PLC從站號(hào)為No.1No.7。,47,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,3.NN網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置,(1)站號(hào)的設(shè)置,表11-12 站號(hào)的設(shè)置,(2)從站數(shù)的設(shè)置,48,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,(3)設(shè)置數(shù)

14、據(jù)更新范圍,表11-13 通信數(shù)據(jù)更新范圍的模式,49,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,表11-14 模式0時(shí)使用的數(shù)據(jù)元件編號(hào),50,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,表11-15 模式1時(shí)使用的數(shù)據(jù)元件編號(hào),51,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,表11-16 模式2時(shí)使用的數(shù)據(jù)元件編號(hào),52,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,(4)通訊重試次數(shù)的設(shè)置,(5)設(shè)置公共暫停時(shí)間,53,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,4.NN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用舉例,【例3】 如圖11-20所示， 3臺(tái) FX2N系列可編程控制

15、器采用 FX2N-485-BD內(nèi)置通訊板連接，構(gòu)成的NN網(wǎng)絡(luò)。要求將 FX2N-80MT設(shè)置為主站，從站數(shù)為2，數(shù)據(jù)更新采用模式1，重試次數(shù)為3，公共暫停時(shí)間為50ms。試設(shè)計(jì)滿足下列要求的主站和從站程序。,網(wǎng)絡(luò)連接示意圖,54,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例,分析：完成此題首先要分別分析列出主站及2個(gè)從站的控制要求及一些參數(shù)的設(shè)置。,(1)主站 No.0的控制要求, 將主站的輸入信號(hào)X000X003作為網(wǎng)絡(luò)共享資源。 將從站No.1的輸入信號(hào)X000X003通過主站的輸出端Y014Y017輸出。 將從站No.2的輸入信號(hào)X000X003通過主站的輸出端Y020Y023輸出

16、。,55,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例, 將數(shù)據(jù)寄存器D1的值，作為網(wǎng)絡(luò)共享資源；當(dāng)從站No.1的計(jì)數(shù)器C1接點(diǎn)閉合時(shí)，主站的輸出端Y005=ON。 將數(shù)據(jù)寄存器D2的值，作為網(wǎng)絡(luò)共享資源；當(dāng)從站No.2的計(jì)數(shù)器C2接點(diǎn)閉合時(shí)，主站的輸出端Y006=ON。 將數(shù)值10送入數(shù)據(jù)寄存器D3和D0中，作為網(wǎng)絡(luò)共享資源。,(2)從站 No. 1的控制要求 首先要進(jìn)行站號(hào)的設(shè)置。然后完成以下控制任務(wù)。,56,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例, 將主站 No.0的輸入信號(hào)X000X003通過從站No.1的輸出端Y010Y013輸出。 將從站No.1的輸入信號(hào)X000

17、X003作為網(wǎng)絡(luò)共享資源。 將從站No.2的輸入信號(hào)X000X003通過從站No.1的輸出端Y020Y023輸出。 將主站No.0數(shù)據(jù)寄存器D1的值，作為從站No.1計(jì)數(shù)器C1的設(shè)定值；當(dāng)從站No.1的計(jì)數(shù)器C1接點(diǎn)閉合時(shí)，使從站No.1的Y005輸出，并將C1接點(diǎn)的狀態(tài)作為網(wǎng)絡(luò)共享資源。,57,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例, 當(dāng)從站No.2的計(jì)數(shù)器C2接點(diǎn)閉合時(shí)，從站No.1的輸出端 Y006=ON。 將數(shù)值10送入數(shù)據(jù)寄存器D10中，作為網(wǎng)絡(luò)共享資源。 將主站No.0數(shù)據(jù)寄存器D0的值和從站No.2數(shù)據(jù)寄存器 D20的值相加結(jié)果存入從站No.1的數(shù)據(jù)寄存器D11中。,

18、(3)從站 No.2的控制要求 首先要進(jìn)行站號(hào)的設(shè)置。然后完成以下控制任務(wù)。, 將主站No.0的輸入信號(hào)X000X003通過從站No.2的輸出端Y010Y013輸出。,58,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例, 將從站No.1的輸入信號(hào)X000X003通過從站No.2的輸出端Y014Y017輸出。 將從站No.2的輸入信號(hào)X000X003作為網(wǎng)絡(luò)共享資源。 當(dāng)從站No.1的計(jì)數(shù)器C1接點(diǎn)閉合時(shí)，從站No.2的輸出端Y005=ON。 將主站No.0數(shù)據(jù)寄存器D2的值，作為從站No.2計(jì)數(shù)器C2的設(shè)定值；當(dāng)從站No.2的計(jì)數(shù)器C2接點(diǎn)閉合時(shí)，使從站No.2的 Y006輸出，并將C1接點(diǎn)的狀態(tài)作為網(wǎng)絡(luò)共享資源。,59,第三節(jié) FX2N系列 PLC間的通訊配置及應(yīng)用實(shí)例, 將數(shù)值10送入數(shù)據(jù)寄存器D20中，作為網(wǎng)絡(luò)共享資源。 將主站No.0數(shù)據(jù)寄存器D3的值和從站No.1數(shù)據(jù)寄存器D10的值相加結(jié)果存入從站No.2的數(shù)據(jù)寄存器D21中。, NN網(wǎng)絡(luò)通訊參數(shù)的設(shè)置，主要由主站完成，不需要從站的參與，但站號(hào)的設(shè)置由每個(gè)站自己完成。,在以上分析詳列的基礎(chǔ)上再分別完成該題的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置、通訊系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的提示、主站的