項(xiàng)目七 兩臺(tái)PLC通信控制

關(guān)于項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制項(xiàng)目目標(biāo)

【知識(shí)目標(biāo)】

（1）了解數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)。

（2）掌握串行通信的基本概念和接口標(biāo)準(zhǔn)。

（3）熟悉FX2N系列PLC的常用通信功能擴(kuò)展板?！炯寄苣繕?biāo)】

（1）掌握并行鏈接和N:N網(wǎng)絡(luò)通信的編程方法。

（2）能根據(jù)并行鏈接方式實(shí)現(xiàn)不同站點(diǎn)間信號(hào)的傳送。

（3）能根據(jù)N:N網(wǎng)絡(luò)鏈接方式實(shí)現(xiàn)不同站點(diǎn)間信號(hào)的傳送。第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四項(xiàng)目任務(wù)

現(xiàn)要求對(duì)兩臺(tái)PLC設(shè)備進(jìn)行通信控制，如圖7-1所示。將FX2N-48MT設(shè)為主站，將FX2N-32MR設(shè)為從站，要求兩臺(tái)PLC之間能夠?qū)崿F(xiàn)以下控制要求。圖7-1兩臺(tái)PLC通信示意圖

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四項(xiàng)目分析相關(guān)知識(shí)

一、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)

（一）數(shù)據(jù)傳送方式

在生產(chǎn)應(yīng)用中，通信主要有兩種方式，即并行通信和串行通信，如圖7-2所示。

圖7-2兩種通信方式

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

（二）數(shù)據(jù)傳送方向

根據(jù)通信線路上數(shù)據(jù)的傳送方向，串行通信可以進(jìn)一步分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信。

單工通信：數(shù)據(jù)只能單向傳送。

半雙工通信：數(shù)據(jù)可以雙向傳送，但不能同時(shí)雙向傳送。

全雙工通信：數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行雙向傳送。

（三）數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)是指信號(hào)從發(fā)送設(shè)備傳遞到接收設(shè)備所經(jīng)過的物理媒介，它是信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)基礎(chǔ)和重要渠道，決定了網(wǎng)絡(luò)的傳輸率、網(wǎng)絡(luò)段的最大長度及傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

二、串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中，PLC常采用RS-232C、RS-422和RS-485標(biāo)準(zhǔn)的串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

（一）RS-232C

RS-232C是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ElectronicIndustriesAssociation，EIA）于1962年公布，并于1969年修訂的串行接口標(biāo)準(zhǔn)。

（二）RS-422RS-422由RS-232C發(fā)展而來，它是為彌補(bǔ)RS-232C的不足而提出的。（三）RS-485RS-485是在RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它比RS-422有所改進(jìn)，總線上可最多連接32個(gè)設(shè)備（新的接口器件已允許連接128個(gè)設(shè)備），而RS-422最多可以連接10個(gè)設(shè)備。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

三、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

（一）工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)主要有3種結(jié)構(gòu)，即總線型、環(huán)型和星型，如圖7-3所示。

（二）通信協(xié)議

（三）主站和從站圖7-3PLC網(wǎng)路結(jié)構(gòu)示意圖

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

四、通信功能擴(kuò)展板和通信模塊

（一）

FX2N-232-BD通信功能擴(kuò)展板

（二）FX2N-232IF通信接口模塊FX2N-232IF是可以作為特殊模塊擴(kuò)展的RS-232C通信用接口，如圖7-5所示，它可以在通信中與擴(kuò)展板一起使用。

圖7-4FX2N-232-BD通信功能擴(kuò)展板

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制圖7-5FX2N-232IF通信接口模塊第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

（三）

FX2N-422-BD通信功能擴(kuò)展板

（四）FX2N-485PC-IF接口轉(zhuǎn)換模塊

（五）FX0N-485ADP通信適配器

（六）FX2N-485-BD通信功能擴(kuò)展板

圖7-6FX2N-422-BD通信功能擴(kuò)展板

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制圖7-7FX2N-485-BD通信功能擴(kuò)展板第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

五、三菱PLC的通信方式

（一）

N:N網(wǎng)絡(luò)

N:N網(wǎng)絡(luò)是指整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)PLC都可以和其他PLC直接進(jìn)行通信。通信網(wǎng)絡(luò)將站點(diǎn)號(hào)作為每一個(gè)PLC的唯一識(shí)別碼。網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)PLC都必須安裝通信用的特殊功能模塊。N:N網(wǎng)絡(luò)的基本組成如圖7-8所示。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制圖7-8N:N網(wǎng)絡(luò)的基本組成第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四N:N網(wǎng)絡(luò)通信在編寫程序時(shí)需要用到很多輔助繼電器和數(shù)據(jù)寄存器，關(guān)于其中幾個(gè)重要輔助繼電器和數(shù)據(jù)寄存器的簡要說明如表7-1所示。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制表7-1N:N網(wǎng)絡(luò)通信主要輔助繼電器和數(shù)據(jù)寄存器說明第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

圖7-9所示為N:N網(wǎng)絡(luò)的通信初始化程序。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制圖7-9N:N網(wǎng)絡(luò)的通信初始化程序第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

（二）并行鏈接

并行鏈接主要用來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)站點(diǎn)之間的通信，因此也叫1:1網(wǎng)絡(luò)。其系統(tǒng)組成如圖7-10所示。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制圖7-10并行鏈接網(wǎng)絡(luò)示意圖第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

在并行鏈接通信中，往往需要對(duì)幾個(gè)專用的輔助繼電器進(jìn)行讀寫操作，才能完成并行通信編程。關(guān)于各個(gè)輔助繼電器的功能說明如表7-2所示。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制表7-2并行鏈接主要輔助繼電器說明第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

1．標(biāo)準(zhǔn)并行通信方式

三菱系列可編程控制器在標(biāo)準(zhǔn)并行通信方式中使用的相關(guān)輔助繼電器和數(shù)據(jù)寄存器如表7-3所示。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制表7-3標(biāo)準(zhǔn)并行通信方式的通信元件說明第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

標(biāo)準(zhǔn)并行通信方式的鏈接示意圖如圖7-11所示。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制圖7-11標(biāo)準(zhǔn)并行通信方式的鏈接示意圖第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

2．高速并行通信方式

當(dāng)采用高速并行通信方式時(shí)，M8162=1。使用的相關(guān)通信元件只有4個(gè)，如表7-4所示。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制表7-4高速并行通信方式的通信元件說明第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

高速并行通信方式的鏈接示意圖如圖7-12所示。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制圖7-12高速并行通信方式的鏈接示意圖第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

（三）計(jì)算機(jī)鏈接

計(jì)算機(jī)鏈接采用PLC的專用通信協(xié)議，是主要用于計(jì)算機(jī)與PLC之間的組網(wǎng)方式。一般計(jì)算機(jī)作為主站，PLC作為從站。在通信時(shí)，由計(jì)算機(jī)發(fā)出讀寫PLC數(shù)據(jù)的命令幀，PLC收到后自動(dòng)生成和返回響應(yīng)幀，但計(jì)算機(jī)的程序仍需用戶編寫。

（四）無協(xié)議鏈接

無協(xié)議鏈接主要用于在帶有通信功能模塊的PLC和其他帶有串行通信功能的設(shè)備之間形成網(wǎng)絡(luò)。這些設(shè)備可以是計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、打印機(jī)和條形碼閱讀器等。

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四項(xiàng)目實(shí)施

根據(jù)對(duì)兩臺(tái)PLC通信控制要求的分析，我們可以采取以下實(shí)施步驟。

一、模塊選擇

二、硬件連接

由于本項(xiàng)目是兩臺(tái)PLC之間進(jìn)行通信，因此使用并行鏈接方式構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)外部的硬件連接圖如圖7-13所示。圖7-13通信網(wǎng)絡(luò)組成

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四三、編寫程序

（一）逐一分析項(xiàng)目控制要求

（二）編寫初始化程序和主程序

主站的通信程序如圖7-14所示，從站的通信程序如圖7-15所示。

圖7-15從站的通信程序

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制圖7-14主站的通信程序第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四項(xiàng)目考核

兩臺(tái)PLC之間實(shí)現(xiàn)通信，如圖7-16所示，具體控制要求如下：

圖7-16兩臺(tái)PLC通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四鞏固訓(xùn)練

一、

兩臺(tái)PLC高速并行通信設(shè)計(jì)

二、三臺(tái)PLCN:N網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)

三臺(tái)PLC分別完成各自的子任務(wù)，其中一臺(tái)PLC為主站，站點(diǎn)號(hào)為第0號(hào)，另外兩臺(tái)PLC均為從站，站點(diǎn)號(hào)分別為第1號(hào)和第2號(hào)，如圖7-17所示

。圖7-17三臺(tái)PLC主從站通信示意圖

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四知識(shí)拓展

一、串行通信指令RS

三菱PLC提供了一個(gè)專用串行通信編程指令RS，它可以與使用的功能擴(kuò)展板進(jìn)行發(fā)送/接收串行數(shù)據(jù)，其助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步如表7-5所示。表7-5串行通信指令的要素

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

RS指令的用法如圖7-18所示。圖7-18RS指令應(yīng)用舉例

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

二、并行鏈接注意事項(xiàng)

并非所有三菱系列PLC之間均可進(jìn)行并行鏈接。兩臺(tái)PLC在采用并行網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)應(yīng)遵守一些規(guī)則，如表7-6所示。表7-6三菱系列PLC并行通信分組情況

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

脈沖輸出指令PLSY的用法如圖6-36所示。當(dāng)執(zhí)行條件X010=ON時(shí)，在Y000輸出1kHz脈沖信號(hào)D0個(gè)。當(dāng)X010中途中斷時(shí)，脈沖輸出中止，當(dāng)X010再次接通時(shí)，從初始狀態(tài)開始動(dòng)作。設(shè)定脈沖量輸出結(jié)束時(shí)，指令執(zhí)行結(jié)束標(biāo)志M8029動(dòng)作（置1），脈沖輸出停止。圖6-36脈沖輸出指令的應(yīng)用

項(xiàng)目七兩臺(tái)PLC通信控制第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四

（二）脈寬調(diào)制指令

脈寬調(diào)制指令用于產(chǎn)生指定脈沖寬度和周期的脈沖串，其助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步如表6-20所示。表6-20脈寬調(diào)制