工厂电气与PLC控制技术_5_8课件

1、计算机网络是计算机技术与通信技术发展的结晶计算机系统的发展过程单机 远程访问系统 网络第八章 PLC的联网与通信技术 第一节 网络的基本概念与特点一、局域网络的基本概念局域网（LAN，Local Area Network）指覆盖范围仅限于有限区域的计算机网局域网是将分散在有限地理范围内的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络，通过完善的网络软件，实现计算机之间的相互通信和资源共享。 局域网是目前应用最为广泛的一种通信子网。局域网的结构体系包括以下4 个方面（1）传输媒体（2）传输技术（3）网络拓扑 （4）访问扩展方法局域网的特点：1） 网络覆盖范围相对较小2） 可以选用较高特性的传输媒体，获

2、得较好的传输特性，包括高的传输速率和低的传输误码率3） 媒体访问控制方法相对简单，有一系列的专用于局域网的网络协议标准4） 大部分局域网均采用广播方式传输数据信号，一个节点发出的信号可被网上所有的节点接收 二、PLC的网络系统 （一）PLC网络控制系统概述随着自动化技术、微电子技术、计算机技术、网络技术和传感技术的飞速发展，电力电子器件、智能控制芯片和智能传感器的不断出现。计算机网络控制系统已成为工业控制领域的先进性与可发展性的热门技术 工业现场自动控制的发展可分为以下4个阶段:1模拟仪表控制系统 显著缺点是：模拟信号精度低，易受干扰2直接数字控制系统 DDC优点：易于控制计算和判断，统一调度

3、和安排。缺点：有足够的处理能力和极高的可靠性。3集散控制系统 DCS核心思想是集中管理、分散控制 4现场总线控制系统 FCS控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维护费用。是开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统FCS 把通用或专用的微处理器置入传统的测量控制仪表，使之具有数字计算和数字通信能力。采用传输媒体作为通信总线，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间以及现场设备与远程监控计算机之间，实现数据传输和信息交换，形成各种网络相互适应的，满足各种实际需要的自动化控制系统 典型的 FCS 的结构如图8-1所示，管理体系如图8-2所示，各类现场总线的应用范围如图8-3所示

4、，其测控能力如图8-4所示。 图8-1典型的FCS组成结构 图8-2 FCS二维体系结构图8-3 各类现场总线的应用范围图8-4 各系统测控能力比较5工业以太网控制系统 工业以太网是指技术上与商用以太网（即 IEEE802.3 标准）兼容，但其实时性、互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面可满足工业现场需要。 现场总线的国际标准 IEC(IEC 61158)如表8-1所示（二）现场总线与PLC网络的功能特点 网络通信系统是未来 PLC 的发展主要方向。PLC 与计算机通信，在计算机上可以实现的功能为：1）可以在计算机上编写、调试和修改应用 程序，并可以自动查错和自动监控等功能。2）可用图形

5、、图像和图表的形式在计算机上对整个生产过程进行运动状态的监视。3）可对 PLC 进行全面地系统管理，包括数据处理、生成报表、参数修改和数据查询等。4）可对 PLC 实施直接控制。5）可以打印用户程序和各种管理信息资料。6）可以实现对生产过程的模拟仿真。7）可以利用各种可视化编程语言在计算机上 编制多种组态软件。8）可以通过 LAN（WAN）和 Internet 网与 PLC 生产厂家和其他用户相互间资源共享（三）传输媒体的选择和特点1. 传输媒体的选择 组建网络时，选择网络的传输媒体主要考虑以下几方面的因素：1）费用2）容量3）可靠性4）环境2. 双绞线 价格低、易于连接的传输媒体，由两 根绝

6、缘导线以螺旋形绞合形成3. 同轴电缆 是局域网中应用很多的传输媒体。 具有辐射小和抗干扰能力强的特点4. 光导纤维 是近年来发展起来的新型传输媒体。 采用非常细的、透明度极高的石英 玻璃纤维作为纤芯，外涂一层低折 射率的包层和保护层。一根或者多 根光导纤维组合在一起，形成光缆5. 无线传输 常用于电(光)缆铺设不便的特殊地 理环境，或者作为地面通信系统的 备份和补充第二节 串行通信基础PLC 的通信是指 PLC 与计算机、PLC 与PLC 、PLC 与现场设备、PLC 与远程 I/O 之间的数据交换。计算机内进行的任何操作和系统间数据交换，它所执行的都是二进制码即“0”和“1”。在不同系统或计

7、算机之间的信息交换都是采用并行和串行两种通信方式。其传输方式如下所述：一、并行通信传输方式 并行通信传输方式是指数据各位同时传送。可以用字并行传送，也可以用字节并行传送。优点：高速度，缺点：使用线数多、传输距离小，通常小于10m图8-5 并行数据传输二、串行通信传输方式串行数据通信传输方式是一条信号线传送一种数据源。串行数据传输的距离可达数千米。对远距离、低速度的通信常常选串行通信。串行通信线路的工作为如下三种方式： 图8-6 串行通信传输方式（1）单工（单向）通信 只允许数据向一个方向传送，即一个方向传送数据，而另一个方向接收数据。（2） 半双工通信 允许数据向两个方向的任一方向传送，但每次

8、只能有一个站点发送，另一个站点接收。或相反方向，但不能两端同时发送。（3）全双工通信 允许同时双向传送数据，要求两端的通信设备都具有完善和独立的发送和接收能力。 三、通信基础（一）传送编码计算机中的数和字符都是用一定的编码表示的。常用的编码主要有： 1) 扩展 BCD 交换码，8 位编码，较常用于同步 通信中。2) 美国标准信息交换码 ASCII 码（二）串行通信中的两种基本的通信方式1异步通信 ASYNC 方式 用一个起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束，构成一帧，如图8-7所示。在异步通信中，发送的每一个数据字符均带有起始位、停止位和可选择的奇偶位。 图8-7 异步通信格式异步通信

9、数据传输中，微机与其他设备之间必须有两项规定。（1）字符格式 对字符的编码形式、奇偶校验形式及起始位和停止位的规定。（2）波特率 对数据传送速率的规定。波特率是以每秒传送的二进制数的位的个数来定义的。2. 同步通信方式同步通信需要与数据一起传送时钟信息。数据流中每一个连续不断的数据位均要由一个基本数据时钟控制，并定时在某个特定的时间间隔上。时钟信息可以通过一根信号线进行传送，也可以通过将信息中的时钟代码化来实现。 例如：曼彻斯特编码方法如图8-8所示 图8-8 同步通信的实现方法a）数据和时钟通过各自的信号传送 b）通过将数据和时钟编码来实现同步通信的帧格式分类：1）单同步格式 如图8-9a所

10、示，每一帧的开始需要一个同步字符，所发送的时钟保证每一位的中间采样该位数据。2）双同步格式 如图8-9b所示，在每一帧的数据前面需要用两个同步字符。使用特殊字符进一步形成帧的字同步格式有多种方法。3）IBM双同步格式 如图8-9c所示，有专门的字符定义帧头（SOH）、正文的头（STX）和正文的尾（ETX）a) 单同步格 b) 双同步格 c) IBM双同步格式图8-9 同步格式同步传送的速度高于异步，通常为几十至几千波特。但它要求有时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件复杂，同步传送常用于：1）计算机到计算机之间的通信2）计算机到 CRT（LCD） 外设之间的通信（三）串行数据通信的标准 为

11、实现计算机与计算机、计算机与外设、计算机与 PLC 和 PLC 与 PLC 间的串行通信，通常采用标准通信接口。RS-232C 串行数据通信接口是计算机早期和现代所拥有的一种标准配置。由美国电子工业协会（EIA）正式公布，在异步串行通信中应用最广泛。包括了按位串行传输的电气和机械两方面的规定，适用于短距离或带调制解调器的通信场合。为了提高数据传输率和通信距离，EIA 又公布了 RS-422,RS-485 串行总线接口标准。 1RS-232C串行总线标准 RS-232C 接口的具体规定如下：（1）适用范围 RS-232C 最高的数据速率为 19.2kbit/s。如果不增加其他设备，电缆长度最大为

12、 15m。不适于接口两边设备间要求绝缘的情况。（2）RS-232C的信号特性 RS-232C 标准规定 +3+15V 表示逻辑 0 电平，-3-15V 表示逻辑 1 电平。为了保证二进制数据能够正确传送，设备控制准确完成，有必要使所用的信号电平保持一致。（3）RS-232C接口信号及引脚说明 表8-2 给出了 RS-232C 串行标准接口信号的定义以及信号分类。 引脚信号名功能说明信号方向对DTE对DCE1*GND保护地2*TXD发送数据出入3*RXD接收数据入出4*RTS请求发送出入5*CTS允许发送入出6*DSR数据设备（DCE）准备就绪入出7*SGND信号地（公共回路）8*DCD接收线路

13、信号检测入出9,10未用，为测试保留11空12辅信道接收线路信号检测表8-2 RS-232C串行标准接口信号引脚信号名功能说明信号方向对DTE对DCE13辅信道允许发送14辅信道发送数据15*发送信号码元定时（DCE为源）16辅信道接收数据17*接收信号码元定时18空19辅信道请求发送20*DTR数据终端（DTE）准备就绪出入21*信号质量检测22*振铃指示23*数据信号速率选择24*发送信号码元定时（DTE为源）25空续上表 RS-232C 标准接口( DB25 和 DB9 )连接器的机械性能与信号线的排列如图8-10所示。 a）25针连接器 （b）9针连接器图8-10 标准D型连接器（4）

14、电气特性 为了增加信号在线路上的传输距离和提高抗干扰能力，RS-232C 提高了信号的传输电平，采用双极性信号、公共地线和负逻辑。使用 RS-232C，数据通信的波特率为 020kbits使用19200bits 通信时，最大传送距离在 20m 之内。降低波特率可以增加传输距离。（5）电平转换 RS-232C 规定的逻辑电平与一般微处理器、单片机的逻辑电平是不致的。在实际应用时，必须把微处理器的信号电平(TTL 电平)转换为 RS-232C电平，或者对两者进行逆转换。MC1488、75188 等芯片可实现 TTL- RS-232C 的电平转换。（6）RS-232C的应用 使用 RS-232C 标

15、准接口应注意的问题： 1）RS-232C 可用于 DTE (数据终端设备)和 DCE (数据电路终端设备)之间的连接，也可用于两个 DTE 之间的连接。在两个数据处理设备通过 RS-232C 接口互连时，应该注意信号线对设备的输入输出方向以它们之间的对应关系 2）RS-232C 虽然定义了 20 根信号线，但对于RS-232C 标准接口的使用是非常灵活的。对于微机系统，通常有七种适用方式，表8-3 给出了使用RS-232C 接口，在异步通信方式下的几种标准配置 引脚RD-232C信号线只发送具有RTS的发送只接收半双工全双工具有RTS的全双工特殊应用1GND 07SGND 2TXD 03RXD

16、 04RTS 05CTS 06DSR 020DTR 022振铃指示 08DCD 0表8-3 RS-232C接口连线的标准配置 注： 表示必须配备；X 表示使用公共电话网时配备；0 表示由设计者决定； 表示根据需要决定。插 针信号名称1空2TXD3RXD4RTS5CTS6DSR7GND8DCD20DTR21RI（7）RS-232C的连接方式 表8-4和表8-5给出了使用 RS-232C 接口，两种标准连接器插针分配。 表8-4 RS-232D型25针连接器插针标准分配表8-5 RS-232CD型9针的标准配置插 针信号名称1DCD2RXD 3TXD4DTS5GND 6DSR7RTS8CTS9 R

17、I1）两个 DTE 之间使用 RS-232C 串行接口的 连接，如图8-11所示图8-11 两个DTE之间通过RS-232C的典型连接2）如果双方都是始终在就绪状态下准备接收的 DTE，连线可减至 3 根，变成 RS-232C 的 简化方式，两个 DTE 之间的简化 RS-232C 连接如图8-12所示图8-12 两个DTE之间的简化RS-232C连接2RS-422C串行总线标准 RS-422A 标准是 EIA 公布的“平衡电压数字接口电路的电气特性”标准，是为改善 RS-232C 标准电气特性，又考虑与 RS-232C 兼容而制定的RS-422A 传输信号距离长、速度快。每个通道要用两根信号

18、线，一根是逻辑 1 状态，另一根是逻辑 0 RS-422A 电路由发送器、双端口连接电缆、电缆终端负载、接收器组成。规定电路中只允许有一个发送器，可有多个接收器。通常采用点对点通信该标准允许驱动器输出为 (26V)，接收器可以检测最低输入信号电平为 200mV 双端口电气标准又称平衡传输电气标准，它与RS-232C 不同的地方在于传输数据的是两条平衡导线，所谓“平衡”是指输出端为双端平衡驱动器，输入端为双端差分放大器。这一改变带来三点好处：1) 如果传输过程中混入干扰与噪声，由于双端输入 差分放大作用，使共模干扰噪声互相抵消，增强 了总线的抗干扰能力。2) 这种接法由两条信号线形成信号回路，与

19、信号地 无关，双方的信号地也不必连在一起，避免了 “电平偏移”，解决了潜在接地的问题。3) RS-422 输出端采用双端平衡驱动，对电压信号 的放大倍数大大提高。 一个实际的 PLC 机 RS-232RS-422 接口转接板电路如图8-13所示。PLC 发送数据 RS-232 请求发送信号 RTS 的 1 经 MCl48974LS05光电隔离器 75174 三态控制端，打开 75174 三态门；发送数据由 TXD 经 MCl489 74LS05光电隔离器 75174 输入端，经 75174 输出转换成双端输出的 RS-422 标准电平信号，从而完成了 RS-232 到 RS-422 转换PLC

20、 机接收数据 75175 的三态控制端接高电平，75175 双端输(RXD+ 和 RXD-)信号变成单端输出到达 74LS05光电隔离器MCl488 输入给 PLC 机 RS-232 的 RXD 端，完成 RS-422 到 RS-232 标准转换图8-13 PLC 机 RS-232C/RS-422转接板电路 3RS-485串行总线标准 RS-485 是与 RS-422 兼容的接口标准，在RS-422 的基础修改而成的面向网络的一种接口标准，可用于总线型网络。RS-485 规定在通信链上最多使用 32 对差分驱动器接收器的多点协调的电气特性。每一个差分驱动器接收器用双铰线连接。支持 SDLC 等

21、同步协议，可对帧中的站地址进行识别，实现链路寻址。RS-485 传送速度最高为 10Mbits，最大电缆长度为 1220m 表8-6给出了使用 RS-422/RS-485 接口分配插 针信号名称1TXD 2TXD 3RXD4RXD5GND 6RTS7RTS8CTS9 CTS表8-6 RS422/RS485 D型9针标准连接器插针分配 注：信号名称内容里的、是使用、电源时的接线 4. 差错控制编码技术 1）奇偶校验 编码规则是先将所要传送的数分组，并且在每一组的数据后面附加一位校验位(冗余位)，使得该组连冗余位在内的码中“1”的个数为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)。在接收端，发现不符，就说明有错

22、误发生；只要“1”的个数符合原定的规律，就认为传输正确2)校验和 发送方和接收方均对数码进行累加。若相等回送正确确认帧；若不相等则回送错误确认帧。3)循环码冗余校验码(CRC) CRC 校验是个数据块校验一次，同步串行通信中几乎都使用 CRC 校验。第三节 PLC网络的组成与特点一、PLC联网通信的意义1PLC 与计算机连接，构成 PLC 和计算机的 现场总线控制系统，可使 PLC 与计算机互 补功能上的不足2在复杂的控制系统中，常常需要使用多台 可编程控制器。由于控制的需要，要求各 个 PLC 之 间共享数据，要求可编程控制 器之间实现联网通信 二、PLC 通信的特点1) 采用梯形图及语句表

23、编写通信程序2) 生产厂家通信协议的物理层通常配置好 几种接口标准3) 网络中采取主从式存取控制方法4) 网络中的过程数据是触点的开通与关断， 数据更短，而且若受干扰出错就整个错 了，因此对差错控制要求较高三、PLC联网的主要形式1) 计算机为主站，多台同型号的 PLC 为从站2) 一台 PLC 作为主站，多台同型号 PLC 为从站3) 公司为自己生产的 PLC 设计的专用 PLC 网络4) PLC 网络通过特定的网络接口连入大型集散系统 中去5) PLC 通过网络与计算机之间的连接，组成为 FCS 系统形式。FCS 形式有 CC-Link、Profibus-DP、 Asi 及 DeviceN

24、et 等等第四节 PLC的通信模块一、通信模块介绍PLC 的数据通信模块就相当于局域网络的网络接口(又称结点)。PLC 的数据通信模块中有通信处理机、内存储器、输出串行接口及双端口存储器 RAM。编程器可直接在通信模块上对其编程 每种可编程控制器都不止一种通信模块。不同的通信模块中执行的通信协议不同，可连接的 PLC 的规格不同，可挂接的 PLC 网络的层次、类型不同。三菱公司生产的 PLC 通信模块 1FX2N-232ADP RS-232C适配器 FX2N-232ADP 是一种以无规约方式与各种 RS-232 装置进行数据交换的通信模块。与 PLC 连接使用，安置在 PLC 左侧的串行人口处

25、。这种特殊适配器，每一台 PLC 可接一台。系统组成图如图8-14所示。 通信协议根据特殊数据寄存器 D8120 的内容指定。交换数据的点数、地址用来自 PLC 的 RS 指令设定，并使用 PLC 的数据寄存器和文件寄存器作为数据交换。通信技术规范如表8-7所示 图8-14 FX2N-232ADP 系统组成图 传 送 规 格RS-232C 标准 使用D-SUB25 插头传 送 距 离15m以下D-SUB 型 插 头 接 线2： SD（TXD）发送数据（输出） 3：RD（RXD）接收数据（输入）20：ER（DTR）发送要求（输出） 6：DR（DSR）可发送（输入）7： 信号接地 4、5：内部短路

26、 8：CD（DCD）通信方式数据长度 b0=0:7位 b01:8位奇偶校验(b2 b1) = (0 0): 无； （0 1）：奇校验； （1 1）：偶校验停止位 b30:1 位 b31:2 位波特率根据（b7 b6 b5 b4）(0 0 1 1) (1 0 0 1)；300/600/1200/2400/4800/9600/19200bit/s数据起始 b80: 无 b81:D8124（约定STX）数据终止b90: 无 b91:D8125（约定ETX）控制位b100: 无 b101:DTR/DSR（H/W）b110: 通常方式 b111: 调制方式有关标记数据寄存器M8122:发送标记 D812

27、2:发送数据余数 M8123:接收结束标记 D8122:接收数据数 表8-7 FX2N-232ADP 通信参数 2. FX2N-40AP/AW并联适配器 FX2N-40AP 光缆并联适配器接在 FX2N 系列 PLC基本单元的左侧接口以便进行 PLC 间的通信。传输距离为 50m，每次发送接收所需时间约为 70ms 加上站、从站的扫描时间。传送信号：主从 100点(M800M899) 10点(D490D499) 从主 100点(M900M999) 10点(D500D509) FX2N-40AW 为双绞线并联适配器接在 FX2N 系列PLC：基本单元左侧接口 PLC 间进行通信。传输距离住 10

28、m 以下，通信时间及传送信号同 FX2N-40AP3FX2N-485ADP FX2N-485ADP 通信适配器通过 RS-485 通信，能够进行两台 FX2N 或 FX2C 基本单元之间，并列连接或通过 FX2N-485PC-IP 型 RS-232CRS-485 变换接口和 PLC 之间的计算机连接模块，与计算机之间进行各种软元件的读写以及 PLC 的 RUNSTOP，系统构成如图8-15所示。作为计算机连接用的模块能够进行 1 对 1 或 1 对 n 连接，支持专门协议与FX2N、 FX2C 系列 PLC 连接。通信协议设置在 D8120、D8121和 D8129 中，其通信技术参数如表8-

29、8所示。图8-15 FX2N-485ADP 模块系统传送接口遵循RS-422/485 标准通信方式专用协议，半双工通信方式同步方式起始停止同步方法传输速度300、600、1200、24004800、9600、19200bit/s 可选PLC的通信格式设置在D8120中数据格式起始位 1数据位 7或8校验位 1或无停止位 1或2错误校验奇偶校验 奇校验/偶校验/无校验和校验 有/无系统结构（计算机：PLC）1：1或1：n（n015）访问周期每个通信请求都在PLC程序处理结束时进行处理，故访问周期为1个扫描周期传输距离RS-422A RS-485 最大距离500m RS-232C 最大距离15m表

30、8-8 FX2N-485ADP 通信参数 二、通信监控软件介绍（一）FX MING三菱集成网络图形系统MING 是三菱集成网络图形系统的简称 (二)FIX for MELSEC软件 可支持三菱 FX 系列、A 系列、Q 系列 PLC (三)用户自行开发通信软件对于以上位机为主站的 PLC 网络，用户也可 自行设计通信程序，实现从 PLC 采集数据编制通信程序时要注意： 1) 用硬件方法或软件方法选择可编程控制器的物理 层协议、数据格式及波特率2) 通过初始化编程对上位机的异步通信适配器进行 初始化，使它的物理层协议、数据格式及波特率 均与 PLC 相同3) 可以使用高级语言如 BASIC 或

31、CC+VC+， 也可以使用汇编语言编写通信程序，但上位机的 通信程序必须遵守 PLC 的通信协议 第五节 主从式全PLC网络 一、PLC的连接A 系列全 PLC 网络通过通信模块 AJ71C24 连接在一起，三菱公司的通信模块 AJ71C24 提供 RS-232C、RS-422A 两种电气接口，A 系列全 PLC 网络链接系统如图8-16所示用标准的 RS-232C 通信电缆把主站和从站连接在一起，从站和从站之间用 RS-422 通信电缆连接，最多可以连接 32 个从站，主站和从站间最远距离为 1200m图8-16 A系列全PLC网络链接系统 FX2N系列全 PLC 网络链接系统如图8-17所

32、示。图8-17 FX2N 系列全PLC网络链接系统二、通信模块的设定模块下列参数符合规定：1)数据传输的波特率必须相同2)通信协议应当适配3)采用一致的校验方法三、通信程序的编制主从式 PLC 网络系统由主站发起通信，控制通信。可采用互连接无应答方式，也可采用互连接应答方式进行数据交换四、MELSEC-IO通信系统MELSEC-I0 通信系统是一种高速小范围分布系统，MELSECI/O 通信系统结构图如图8-18所示。它具有以下特点：1无须附加编程2多达 128 个 I0 分布点3高速 I0 刷新4成本低廉，接线方便图8-18 MELSECI/O通信系统结构图 第六节 专用PLC网络 许多制造

33、 PLC 的公司都推出了自己的专用 PLC 网络。这种网络一般都是专利网络，只能把本公司的 PLC 产品互连成网。但是随着 MAP 协议的推广，符合 MAP 协议 PLC 产品的增多，专用 PLC 网络迟早将被标准化的 PLC 网络取代。三菱公司有 MELSEC NETII、MELSEC NETB、MELSEC NETMINI-S3 、 CC-Link 网络CC-LinK 网络（总线网络） CC-Link 网络结构作为设备层，MELSEC NET/H 作为控制层，以太网作为工厂局域网层。CC-Link 的设备层通信协议是基于 EIA（Electronic Industries Associat

34、ion 电子工业协会）的 RS-485总线协议与底层设备相连接CC-Link 特点： 1)高速、大容量数据传输： 通信速度 156Kbit/s10Mbit/s (通信距离 1200m 至 100m )，站点数 64 个 2)网络拓扑结构形式： 多点接入、T 型分支、星型结构，多种电缆及连接器 3)可实现分散控制： 可以作为网络的底层、中层 4)实时性、自动刷新功能及预约站功能： PLC 作为主站，可以管理整个网络的运行和数据刷新。组态时将当时不连接到网络上而计划将来要连接到 CC-Link 上的设备 5)完善的 RAS 功能： 具备自动在线恢复功能，待机主控功能，切断主站功能，确认连接状态、测

35、试及诊断功能 6)开放性使用环境和即插即用功能： 提供给合作厂商描述每种类型产品的数据配置文档 7)广播轮询和瞬时传送功能： 主站和从站之间广播轮询的数据传输通过远程输入 RX、远程输出 RY 和远程寄存器 RWr、RWw 进行。支持主站与本地站、智能设备战之间的瞬时传送 8)优异的抗噪性能和兼容性： CC-Link 兼容产品具有高水平的抗噪性能 CC-Link 由 A、QnA、Q 及 FX 系列做主站组网型式如图8-19所示 CC-Link/LT（省配线）由 FX 系列做主站组网型式如图8-20所示 图8-19 CC-Link由A、QnA、Q及FX系列做主站组网形式图8-20 CC-Link

36、/LT（省配线）由FX系列做主站站组网型式 CC-Link 的通信规范见表8-9 由 CC-Link 组成的网络系统配置图如图8-21所示。 9)开放性网络实现 FA 网络层的无缝连接 由 CC-Link 组成的 FA 各个层次一体化连接如图8-22所示。图8-21 C-Link 组成的网络系统配置图图8-22 由 CC-Link 组成的 FA各个层次一体化连接CC-Link 的 FA 连接中各个层次的含义： 1）工厂部门间信息网络（Ethemet）作用：使用以太网、收集和管理生产信息 2）工厂内控制器网络（CC-Link IE Contro）作用：控制数据、设备维修、保养及设定信息 3）工厂

37、内控制器网络（MELSECNET/H）作用：控制数据、设备维修、保养及设定信息 4）生产线内现场网络（CC-Link IE Field）作用：链接控制设备运行及动作有直接关系 的数据；实现在控制设备之间进行实 时通信 5）生产线内安全网络（CC-Link Safety）作用：防止生产现场危险发生 6）生产线内现场网络（CC-Link）作用：能同时控制和及处理信息 7）控制柜、设备内省线配置（CC-Link/LT）作用：避免复杂的配线及误接线第七节 以个人计算机作为操作站的PLC网络一、通信系统结构 上位机作用：监控、操作、中转 PLC之间通信 本系统采用主从式通信结构作为系统通信主体，通信线路

38、的工作方式采用全双工通信，上位机中的 RS-232C 异步通信接口经 X485PC-IF 转换为 RS-485 接口后与 PLC 的通信模块 FX2N-485ADP 相连，形成系统通信的物理通道，通信系统结构图如图8-23所示。 图8-23 通信系统结构图 系统通过 FX2N-485PC-IF 将串行口输出的 RS-232C 信号转换为 RS-485 信号，支持全双工通信，上位机与从站连接只需一对通信线，计算机与 PLC 联接示意图如图8-24所示 图8-24 计算机与PLC联接示意图 二、监控系统通信模式 采用主从式系统的 RequestResponse 存取控制方法，主动权在上位机。 上位

39、机要从从站读取信息，则以指令形式向该从站询问，尽管所有从站都可收到，但只有被主机点名的从站才响应主机指令。此时从站如果没有数据要发送，则以否定应答(NAK)来响应；如果有数据要发送，可立即发送数据，主机接收完数据检验正确后予以肯定应答(ACK)。主站从从站读取数据时传输协议图解解如图8-25所示。图8-25 主站从从站读取数据时传输协议图解 主机有数据要写入某一从站，主机向从站发出询问信号(ENQ) 从站可以根据自己的情况(忙或闲)予以肯定(ACK)或否定应答(NAK) 主机收到肯定应答信号后就开始发送数据 从站对已正确接收数据予以肯定应Q (ACK) 对于校验出错的数据给予否定应答(NAK)

40、主机向从站写数据时传输协议如图8-26所示 图8-26 主机向从站写数据时传输协议图解 三、系统通信协议 传输参数和控制协议在 PLC 内特殊数据寄存器D8120中，改变参数设置，开/关次电源使其生效 四、帧结构 系统采用面向字符的通信协议，并规定数据传输以帧为单位 一台上位机可以与 16 台 FX 系列 PLC 链接 上位机为主站，PLC 皆为从站 主站用命令帧发起通信，只有被访问的从站才能响应含有自己从站号的命令 每当一个从站发出一个响应帧，该从站就用响应帧通知主站与哪台从站通信STX站号PLCNO字符区ETX校验和ENQ站号PLCNO命令延时字符区校验和命令帧 响应帧确认帧当传输数据正确

41、时 当传输数据错误时 或 ACK站号PLCNONAK站号PLCNONAK 站号PLCNOError Code各信息帧格式如下：校验和ETX数据PLC型号站号STX PLC型号站号ACK校验和元件数头元件延迟BRPLC型号站号ENQ五、常用通信指令1）批读位指令 BR(Batch read-Bit unit)以位的形式从一组位元件（X，Y，M，S，T，C）中读数据，所读的结果以 1 个位元件为单位。ACS 代码为 42H，52H2) 批读字指令 WR（Batch read-Word unit）以字的形式从一组位元件（X，Y，M，S）或字元件（D，T，C）读数据，所读的结果以 16 个位元件或一个

42、字元件为单位。ASC 代码为 57H，52H 校验和ETX数据PLC型号站号STXPLC型号站号ACK校验和元件数头元件延迟WRPLC型号站号ENQ3) 批写位指令 BW（Batch write -Bit unit）以位的形式向一组位元件（X，Y，M，S，T，C）中写数据，所写的数据以 1 个位元件为单位。ASC 代码为 42H，57H PLC型号站号STX校验和数据元件数头元件延迟BWPLC型号站号ENQ4) 批写字指令 WW（Batch write-Word unit）以字的形式向一组位元件（X，Y，M，S）或字元件（D,T,C）写数据，所写的数据以 16 个位元件或 1 个字元件为单位。

43、ASC 代码为 57H，57H PLC型号站号STX校验和数据元件数头元件延迟WWPLC型号站号ENQ5) 位元件置位/复位指令 BT（Test-Bit unit）对选定的位元件（X，Y，M，S，T,C）以 1个位元件为单位置位/复位PLC型号站号STX校验和1或0元件1或0元件头元件延迟BTPLC型号站号ENQ6) 字元件写数据指令 WT（Test-Word unit） 对选定的位元件（X，Y，M，S，T，C）以 16 个位元件为单位置位/复位，或者以 1 个字元件为单位向字元件（D,T,C）中置数PLC型号站号STX校验和数据元件数据元件头元数延迟WTPLC型号站号ENQ7）远程控制 PLC 启动/停止指令 RR/RS （Remote run/s