PLC与PLC链接联网通信方式研究 |
| 2012-08-21 10:20 作者：陈德根 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月21日消息 《硅谷》杂志2012年第13期刊文称，随着自动控制技术的发展，为增强PLC的控制功能扩大控制规模，实现系统的综合及协调控制，PLC链接联网通信已广泛应用于自动控制技术中。就PLC与PLC之间链接联网通信方式进行深入研究。
PLC与PLC间链接联网通信，被称为车间级通信也称为控制层、单元级，可以实现对多台设备或生产线的控制而构成功能更强、性能更好、信息流畅的控制系统。它交换数据量小，通信的可靠性、实时性很高。本文主要研究用地址映射通信、用地址链接通信、用串口通信指令来实现PLC与PLC之间的通信。
1地址映射通信
用地址映射通信多用于主、从网或设备网。设立一主PLC为主控单元，构成主站；再配置上从PLC，其上接PLCI/O链接单元，为从站。这个PLCI/O链接单元，既是从PLC的扩展模块，在从PLC中有其相应地址，又是主PLC的远程终端，在主PLC中也有其相应地址。在主PLC中，如为输出通道，则从PLC中，即为输入通道。反过来情况相反。主从PLC还有自己其它的I/O模块，并各运行各的程序，各进行各的控制。但如果从PLC有数据传送给主PLC，则可用指令向这个PLCI/O链接单元的输出通道写数据。而系统网络则定时不停地把这个数据自动传送到主PLC的映射地址中。主PLC用指今读取这个映射地址，就可以得到从PLC送来的数据，反之情况类似。
为了安全，还可增加定时监控。检测发出的控制命令在预定的时间内是否得到回应，未能按时回应，可作相应显示处理。
在这个系统中如果从PLC要向主PLC发送数据，其具体过程可分为5步：
1）把要向主PLC传送的数据写入通信用的输出通道；
2）通过从PLC输出刷新把数据传到PLCI/O链接单元的存储区；
3）通过网络通信把PLCI/O链接单元存储区的数据送主控单元的存储区；
4）通过主PLC输入刷新主控单元存储区的数据，读入主PLC的地址映射区；
5）主PLC从地址映射区读取这个数据。
主PLC向从PLC的具体过程与此过程相反。先是主PLC向映射区写数据；再经过主PLC输出刷新，传入主控单元的存储区；再通过网络通信，传入PLCI/O链接单元存储区；再经过从PLC输入刷新，传到从PLC的存储区；最后由从PLC读取这个数据。
2地址链接通信
地址链接通信又称数据链接（Datelink）通信，用数据单元进行通信，只是这参与通信的数据单元在通信各方采用相同的地址。
为了实现地址链接通信，之前要做好有关地址链接组态，要确定参与数据区及其使用地址，并为参与链接的各PLC指定写区、读区。PLC与PLC用链接区进行数据交换，分以下几步进行：
1）把要向外传送的数据写入链接区；
2）通过输出刷新把数据传到PLC链接单元或接口的对应存储区；
3）参与PLC链接的PLC链接单元或接口间相互传送数据，把各输出刷新后的数据传给其它PLC的链接单元或接口的对应存储区；
4）通过输入刷新PLC链接单元或接口的数据读入到链接区；
5）从链接区读走数据。
这里的输出、输入刷新是在程序扫描开始前或结束后由系统自动实现。必要时也可在程序中加入I/O刷新指令实现，以加快程序对链接数据的响应速度。这里的各PLC链接单元或接口间的数据传送则由PLC链接系统的网络通信自动完成，其通信过程如同PLC的扫描过程一样，总是周而复始的重复着，力求使用各PLC链接单元的存储区的数据保持一致。
可知，这个存储区及链接区起到了信箱的作用，要外送的数据先写入信箱，靠信箱的传送机制把数据传送出去。要用的数据则从来自别的PLC数据的信箱中取出。其间的数据传送如同邮局为你服务一样，会自动实现的。若要快速传送可另作I/O刷新，这如同寄快信一样。总之，这个通信数据交换经历了两个过程：首先PLCCPU的内存中链接区与PLC链接单元或接口的缓冲区间数据交换，这是I/O刷新实现的。其周期取决于各PLC的程序扫描周期或程序中使用I/O刷新指令的情况。然后进行各PLC链接单元或接口间的数据交换。它由主站PLC管理，把各PLC链接单元或接口缓冲区中写区的数据传送给其它PLC的读区。正是由于有了这两个过程，PLC间的数据传送才成为可能，并从中可知：在这种链接通信中，发送数据的PLC是主动的。若无新数据记入写区其它PLC则得不到新信息。
3串口通信指令通信
在串口通信中常用的是发送与接收指令。
3.1OMRONPLC之间通信
在OMRONPLC中串口接收指令为RXD。其格式为图1所示。图中D为存放报文的首地址；C为控制字；N为指定要读的字节数。执行本指令CPU从RS-232口或外设口读入N个字节，存于D为始地址的存储区中。可以采用HostLink模式或者RS-232模式。控制字中模式指定口为0表示RS-232口模式，1表示HostLink外设口模式；顺序指定口为0时表示在同一字中先高字节，1表示在同一定中先低字节。
TXD为OMRONPLC串口发送指令，用以向串口写数据。指令格式如图2所示。指令中S为存放将要送给口报文首地址；C为控制字；N为要发送的字节数。执行此指令则从字Ｓ～Ｓ＋（Ｎ/2）－1中读取N个字节数据，将其转换为ASCII码，并通过指定端口输出数据。为HostLink模式时N必须是＃0000～＃0061之间的BCD码，而控制字C的值决定由哪个端口输出数据。RS-232C模式时N必须是＃0000～＃0256之间的BCD码。当指定起始符和终止符时，数据长度包括起始符与终止符。控制字C的值决定由哪个端口输出数据以及数据读取顺序。
图1RXD指令图2TXD指令
3.2西门子PLC之间通信
RCV为S7-200串口接收指令。指令如图3所示。这里EN为指令执行条件，输入为ON时则执行本指令；TBL为字表的首地址；PORT为选用的通信口。执行本指令则从指定通信口接收一个或多个字符并存储于TBL＋1开始的存储区中。而接收字节数则由TBL确定，最多可接收255个。同时，可以设定在接收时产生相应的中断事件，如接收到一个字符中断或接收到终止字符中断可以调用中断子程序，作相应的通信数据处理。
S7-200串口发送指令为XMT。其指令格式如图4所示。EN为ON时执行本指令；TBL为字表的首地址；PORT为选用通信口。执行本指令则从指定通信口发送接收一个或多个字符，而所发送的字符则预先存储于TBL＋1开始的存储区中，发送的字节数由TBL确定最多可接收255个。一样也可以设定在发送时产生相应的中断事件以调用中断子程序作相应的通信数据处理。
图3RCV指令图4XMT指令
3.3三菱PLC之间通信
RS为三菱PLC串口通信发送、接收指令。其梯形图格式如图5所示。指令中S为预先存储发送数据首地址；m为发送数据的字数；D为存储接收数据的首地址；n为接收数据字数。由于它的发送、接收都是用同一指令，在进行通信时由特殊继电器M8122为ON时确定发送功能，M8123为ON时为接收功能。
图5RS指令
4结语
目前PLC自动控制应用已经成为主流，控制范围不断扩大，形成广域、远程控制已经成为PLC发展的重点。实现若干设备协调工作采用PLC与PLC联网通信方式对提高控制能力有着重要的意义。（原文载于《硅谷》杂志2012年第13期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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