1、PLC網絡與通信一、數據通信網絡的基本概念（一）數據通信系統的基本組成（一）數據通信系統的基本組成1.傳送設備：包括發送器和接收器。 PLC網絡稱主站和從站。2.通信介質：連接傳送設備的數據線。 主要有同軸電纜、雙絞線、光纖等。3.通信協議：數據通信所必須遵守的規則。 由國際上公認的標準化組織或其他專業團體集體制定。主要國際化組織n國際標準化組織ISO（International Standard Organization) 制定了開放式互相通訊協議OSI（Open System Interconnection)n國際電子電氣工程師協會IEEE（Institute of Electrical

2、and Electronic Engineer) 建立了IEEE802通信協議標準。n美國高級研究院ARPA（Advanced Research Projects Agency） 開發了TCP/IP和FTP通信協議n美國通用汽車公司GM（General Motor） 制定了制造自動化協議MAP（Manufacture Automation Protocol） 目前，PLC與上位計算機之間的通信可按照標準化協議進行，但PLC與PLC之間、PLC與遠程I/O通信協議還未標準化。（二）數據通信方式1.數據傳送方向（1）單工通信 數據的傳送始終保持同一個方向，而不能進行反向傳送。（2）半雙工通信 數據

3、可以在兩個方向上傳送，但同一時刻只限于一個方向傳送。（3）全雙工通信 數據可以在兩個方向上同時發送和接收。2.同步傳送和異步傳送（1）同步傳送（synchronous transmission） 是將很多個字符組成一個信息組（通常稱為幀），用同步字符來表示信息組的開始，由定時信號實現發送的同步的傳送方式。傳送速率高，但軟、硬件價格也高。（2）異步傳送（asynchronous transmission） 是指按一種約定的格式將數據信息一幀一幀地不同時傳送的方式。（如PLC串行通信）3.并行通信和串行通訊（1）并行通信 傳送數據的每一位同時發送或接收。速率快，成本高。不適合遠距離傳送。（2）串行

4、通信 將傳送的數據一位一位地發送或接收的通信方式。適合多位數據長距離通信。PC與PLC、PLC與現場設備、遠程I/O的通信，開放式現場總線（如三菱公司的cc-link)的通信均采用串行通信方式。（三）PLC的通信接口1.RS-232C串行通信接口 美國電子工業協會（EIA）于1962年公布的一種標準化接口。 標準的25針D型連接器，也有9針的。采用全雙工方式，負邏輯，具有較強的抗干擾能力。針號信號縮寫信號名稱1CD載體檢測2RD(RXD)接收數據3SD(TXD)發送數據數據端準備4DTR(ER)數據端準備5SG信號接地6DSR(DR)數據集準備7RS(RTS)請求發送8CS(CTS)清除發送9

5、RI(CI)調用指示2.RS-422串行通信接口 美國電子工業協會（EIA）于1977年推出的新接口標準RS-499的一個子集。采用平衡差分傳輸方式。全雙工通信方式。具有足夠好的抗干擾能力。3.RS-485串行通信接口 在RS-422的輸出端設置一個輸出“使能端”，則形成RS-485接口。半雙工通信方式。可連接多達128個收發器，實現真正的多點雙向通訊。RS-485可以采用兩線和四線方式。RS-485四線腳號四線腳號引腳號引腳名稱說 明1RDA數據接收信號線A2RDB數據接收信號線B3SDA數據接收信號線A4SDB數據接收信號線B5GND接地信號線RS-485兩線腳號兩線腳號引腳號引腳名稱說

6、明1RD數據接收信號線2SD數據接收信號線3GND接地信號線兩線方式連接兩線方式連接（四）PC、三菱PLC、觸摸屏及變頻器間的通信接口和通信連接二、PLC與計算機的通信（一）計算機與單臺PLC的通信 1.PLC的通信接口是RS-232C接口時，可直接用適配電纜進行連接。 2.PLC的通信接口是RS-422接口時，必須在PLC和計算機之間增加一個RS-232C/RS- 422接口轉換模塊。如：SC-09、FX- 232AW。 1.連接方式 一臺計算機最多可與16臺FX系列PLC連接通信，稱為1:N網絡。（二）計算機與多臺PLC的通信 2.通信格式 通信格式由PLC中的特殊數據寄存器D8120設置

7、。 D8121用于設置站號。設定范圍為H00 H0F。 D8129用于設置檢驗時間（單位10ms）。D8120D8120通信格式定義表通信格式定義表三、PLC與PLC之間的通信（一）并行鏈接 1.概述 并行鏈接即1:1通信，它應用特殊輔助繼電器和數據單元在兩臺PLC間進行自動的數據傳送。 M8070：主站驅動。 M8071：從站驅動。 M8072：PLC運行時為ON。 M8073：M8070 /M8071設置不正確時為ON。 M8162：高速模式時為ON。 D8070： 監視時間，默認為500ms。 2.普通模式（M8162為OFF） 通信時間:70ms主站掃描時間ms從站掃描時間ms FX2

8、N(C)、FX1N、FX2和FX2C的數據傳輸在1:1的基礎上通過以下輔助繼電器和數據寄存器完成。 輔助繼電器：100個；數據寄存器：10個。n例：（1）主站點的X0X7的狀態從從站點的Y0Y7輸出。（2）主站點D0+D2的運算結果小于或等于100時，從站點的Y10接通。（3）從站點m0m7的狀態輸出到主站點的Y0Y7。（4）從站點的D10的值作為主站點T0的設定值。 FX0N、FX1S的數據傳輸在1:1的基礎上通過以下輔助繼電器和數據寄存器完成。輔助繼電器：50個；數據寄存器：10個。 3.高速模式（M8162為ON）通信時間:20ms主站掃描時間ms從站掃描時間ms FX2N(C)、FX1

9、N、FX2和FX2C的數據單元分配：n例：（1）主站點D0+D2的運算結果小于或等于100時，從站點的Y10接通。 （2）從站點的D10的值作為主站點T0的設定值。4.并行連接組號 同一系列或同一組不同系列的PLC之間可以進行并行鏈接，但不同組之間的 PLC不能進行并行鏈接。 FX0N、FX1S的數據單元分配：組號系列1FX2N、FX2NC2FX1N3FX1S4FX0N5FX2、FX2C連接連接（二）多臺PLC的鏈接 1.鏈接方式 多臺PLC之間的通信稱為同位通信，又稱1:N網絡。網絡中必須有一臺PLC為主站，其他PLC為從站，最多可鏈接8臺FX系列PLC。所需設備：FX0N-485ADP、F

10、X2N-485-BD、 FX1N-485-BD.2.通信規格傳送規格RS-485最大傳送距離500m（如果在系統上使用機能擴充板時則為50m）通信方式半雙工通信傳送速度38400bit/s最多鏈接臺數8臺鏈接設備點數模式0位元件不刷新，字元件刷新每站的4點模式1位元件刷新32點，字元件刷新每站的4點模式2位元件刷新64點，字元件刷新每站的8點3.輔助寄存器特性輔助繼電器名稱描述響應站點RFX0NFX1SFX1NFX2N(C)RRM8038N： N網絡參數設置設置N： N網絡參數M/LRM504M8013主站點通信錯誤主站點通信錯誤時為ONLRM505M511M8014M8190從站點通信錯誤從

11、站點通信錯誤時為ONM/LRM503M8191數據通信與其他站點通信時為ONM/L4.數據寄存器D8176:設置站點號。D8177:設置從站點總數。D8178:設置刷新范圍。D8179:設置重試次數。D8180:設置通信超時。例：5.三種模式對應軟元件（1）模式0（FX0N/FX1S/FX1N/FX2N/FX2NC)站點號軟元件號位軟元件（M）0點字軟元件（D）4點0D0D31D10D132D20D233D30D334D40D435D50D536D60D637D70D73（2）模式1（FX1N/FX2N/FX2NC)站點號軟元件號位軟元件（M）32點字軟元件（D）4點0M1000M1031D0

12、D31M1064M1095D10D132M1128M1159D20D233M1192M1223D30D334M1256M1287D40D435M1320M1351D50D536M1384M1415D60D637M1448M1479D70D73（3）模式2（FX1N/FX2N/FX2NC)站點號軟元件號位軟元件（M）64點字軟元件（D）8點0M1000M1063D0D71M1064M1127D10D172M1128M1191D20D273M1192M1255D30D374M1256M1319D40D475M1320M1383D50D576M1384M1447D60D677M1448M1511D7

13、0D77四、三菱PLC網絡 三菱PLC提供了三層網絡，即以太網、局域令牌網和CC-Link開放式現場總線。 （一）以太網（一）以太網（EthernetEthernet）信息管理層信息管理層 通過以太網模塊（如：QJ71E-100、QJ71E71）與上位機系統接口模塊連接，形成以太管理網。主要功能： (1) 使用網絡互連技術通信協議（TCP/IP）協議，解決異種網絡互連問題。 (2) 使用MC通信協議，可以在網內PLC之間、PLC與外部設備之間進行數據傳遞。 (3) 可以通過電子郵件傳遞和接收數據。（二）局域令牌網（二）局域令牌網管理與控制層管理與控制層1.局域網拓撲結構（1）星形 是以中央站為

14、中心與各站連接的網絡。任意一站的通信都必須經過中央站。用于小系統和不頻繁的工作方式。（2）環形 是將各站的通信接口或適配器連接成一閉合環形線路的網絡。每站都可以請求發送和接收信息，此信息接收完后，仍可繼續往后傳送，直至發送該信息的環路接口為止。（3）總線型 是一種利用總線將所有站連接起來的網絡。各站對總線具有共享權和訪問權。為防止兩個或兩個以上站同時發送信息而發生沖突，采用令牌總線協議通信方式。（令牌為一組二進制數） 網絡上所有站點按某種方式排序，令牌按此順序一站一站依次傳送，只有得到令牌的站才有權控制和使用網絡。 在工業控制中較為常用。 1. MELSECNET/網絡 網絡組件為A1SJ71

15、AP21、 A1SJ71AP21-S3等。為雙環網絡，其中一個為正向環（或稱主環路），另一個為反向環（或稱副環路）。如果主環路發生故障，系統自動且換到副環路；如果兩個環路都發生故障，則仍可在連接的站之間保持數據通信。已逐漸為MELSECNET/10代。2. 主要形式主要形式 2. MELSECNET/102. MELSECNET/10網絡網絡 通過網絡組件（如：A1SJ71LP21A1SJ71LP21GR:令牌環形網；A1SJ71BR11:令牌總線網）將任意的CPU組件掛接到網絡系統中。用于A系列的PLC網絡系統。傳輸速率10Mbit/s。 可以承擔以計算機為支撐的工廠柔性制造系統眾多的數據流

16、，有很強的網絡監控能力。 3. MELSECNET/H網絡 MELSECNET/H網與MELSECNET/10網兼容，具有更高的傳輸速度，最大達25Mbit/s。 使用QJ71LP21-25網絡組件，能實現大規模大容量的集中管理和分布式管理的控制。 用于Q系列PLC的高速網絡系統。1.CC-Link簡介（三）（三）CC-LinkCC-Link開放式現場總線開放式現場總線控制設備層控制設備層CC-LinK是一種簡單的開放式現場總線，利用總線將各站連接來，各站對總線具有共享權和訪問權。簡單的總線解決了工業現場復雜的配線問題，大幅度地降低了工程成本和時間，提高了可靠性和穩定性。其低層通信協議基于使用

17、十分普遍的EIA485通信協議。2.協議配置協議配置3.CC-Link配置HMIRobotControllerRobotRemote I/OBitBitBitWordBitWordBitRx/yBitRx/yBitWordRx/yRwBitWordRx/yRwRx/yRwRwMasterBitWordBitWordRx/yRwRwMasterLocalInverterSensorValveAnalog I/ORemote I/O:2,048bit Remote Register： ：512word Rx/yRx/yRx/yRx/yRobotControllerMessageMessageMes

18、sage150 byte / 1 Scan=34 byte / 1 ScanTransient Communication (Max.960 bytes)MasterLocalHMIRobotDigital I/OBitBitBitWordBitWordBitRx/yBitRx/yBitWordRx/yRwBitWordRx/yRwRx/yRx/yRx/yRwRx/yRwMasterBitWordBitWordRx/yRwRx/yRwInverterSensorValveAnalog I/ORemote I/O:2,048bit Remote Register： ：512word 4. 終端形

19、式終端形式5. 數據形式數據形式6.6.遠程設備遠程設備/ /數據形式的關系數據形式的關系數據形式數據形式RXRYRWrRWwMessage主站主站YesYesYesYesYes遠程遠程 I/PYesYesXXX遠程設備遠程設備YesYesYesYesX智能設備智能設備YesYesYesYesYesLocalYesYesYesYesYes遠程設備的形式備用主站備用主站YesYesYesYesYes7.傳送方法傳送方法n循環數據的刷新（1）刷新設備:RX, RY, RWr, RWw（2）刷新范圍取決于遠程終端的數量和型號（3）刷新所有連接的站點（4）刷新操作無需梯形圖編程. 注：網絡模塊與CPU

20、之間的刷新需要編程。8.循環的數據刷新9.診斷設備nSB, SW : 診斷繼電器/寄存器n監控網絡的狀態和錯誤SB0 to 3F位設備CPU 設備內存主站/就地站的緩沖寄存器FROM/TO自動刷新參數注；QnACPU的SB/SW不能被用作CC-Link SB/SW的刷新區 應使用其它CPU設備字設備SB40 to 1FFSW0 to 3FSW40 to 1FF10.內存圖網絡參數RXRYRWrRWwSBSW自由使用的內存遠程輸入區由遠程I/O，設備，智能站以及PLC就地站刷新。網絡參數區由梯形圖程序或QnA的自動刷新參數設定。只有PLC主站需要。由遠程輸出區刷新遠程I/O，設備，智能站和PLC

21、就地站。遠程寄存器輸入區由遠程設備，智能站以及PLC就地站刷新。由遠程寄存器輸出區刷新遠程設備，智能站和PLC就地站。CC-Link 診斷繼電器CC-Link 診斷繼電器Auxiliary memory maybe accessed from other master/local PLC by RIRD or RIWT commands主站/就地站模塊的內存圖11.循環的數據刷新RXRYRWrRWwRXRYRWrRWwRXRYRWrRWwRXRYRWrRWw主站主站遠程遠程I/OI/O，設備，設備，智能站智能站就地站就地站就地站就地站Data sourceOriginal data desti

22、nationCopied dataNot available12.怎樣訪問內存網絡參數RXRYRWrRWwSBSWRandom accessbuffer主站/就地站模塊的內存圖自動刷新參數QnA/QnASTOAnN/AnA/AnU/AnSFROM/TOFROM/TORLPA or TO(Note 1)AnSHRRPAorFROM/TO(Note 1)FROM/TOFROM/TONote 1: 建議使用FROM/TO 五.構建CC-Link的一般方法（一）構建一般方法（一）構建一般方法 1.基本步驟基本步驟（1）配置CC-Link網的設備，選擇主站/本地站的CPU和模塊；選擇遠程I/O站模塊；選

23、擇遠程設備站模塊。（2）設置主站/本地站的站號和傳送速率；設置遠程I/O站、遠程設備站的站號和傳送速率。同一網絡的傳送速率應設置為一樣。（3）設置主站/本地站的網絡參數和自動刷新參數。2.構成 創建CC-Link時可以使用A系列PLC或Q系列PLC。主站：控制數據鏈接系統的站。只有1個站。如：Q02CPUQJ61BT11（CC-Link模塊）本地站：能與主站和其它本地站通信的站。最多可有26個站。遠程I/O站：處理位元件數據的遠程站。最多可有64個站。 （AJ65BTB1-160或AJ65BTC-320）遠程設備站：能處理位元件和字元件的遠程站。最多可有42個站。如：模擬/數字轉換模塊AJ65

24、BT-64AD。智能設備站：可以瞬時傳送的站。如：RS-232接口模塊AJ65BT-R2。最多可有26個站。一個主站總共可以帶的站的總數不能超過64個。若要擴展傳輸距離和站數可采用中繼器。 3.主要通信方式（1）主站與遠程I/O站的通信；（2）主站與遠程設備站的通信；（3）主站與本地站的通信；（4）主站與智能設備站的通信。（二） CC-Link通信舉例1.主站與遠程主站與遠程I/O站的通信站的通信例：（1）QJ61BT11外形圖 （2）面板圖及站號和傳送速率的設置）面板圖及站號和傳送速率的設置 （3）AJ65M BTL1N外形圖外形圖n帶內置適配器的遠程I/O（4）面板圖及站號和傳送速率的設置

25、）面板圖及站號和傳送速率的設置 在QJ61BT11上設置，主站站號設置為0。 傳送速率/模式設置開關設置為0，即156bit/s在線。 04:在線；59：線路測試，分別按四種傳送速率測試；AE：硬件測試，分別按四種傳送速率測試。(5)主站站號與傳輸速率的設置 三個遠程I/O站站號設置為1，2，3；傳送速率設置為0。表示156bit/s/在線。（6）遠程I/O站站號和傳送速率設置（7）主站網絡參數設置（8）CCLink的通信過程CC-Link使用了QJ61BT模塊，一打開電源，系統執行CC-Link啟動，完成鏈接掃描和自動刷新過程。 1）遠程輸入2）遠程輸出3）軟元件對應關系4）主站控制遠程I/O站主程序舉例 2.主站與本地站的數據通訊主站與本地站的數據通訊（1）系統構成 由主站（QCPU+QJ61BT11)與一本地站（QCPU+QJ61BT11)組成。 其中