PLC第6章网络系统

第6章PLC网络系统6.1网络与通信概述6.2OMRONPLC网络系统概述6.3HOSTLINK网络6.4Ethernet网络系统6.5SYSMACLINK网络6.6ControllerLink网络6.7远程I/O系统6.8CompoBus/D网络6.9CompoBus/S网络6.10OMRON公司其他网络系统简介6.1网络与通信概述并行通信：数据的各位同时传递，通信速度快，但使用的通信线多、成本高，故不宜进行远距离通信，并行方式应用于计算机或PLC内部数据传送。6.1.1数据通信数据通信主要采用串行和并行两种方式。串行通信：数据逐位顺序传递，串行通信的传递速度低但传送距离可以很长，传输速率已可达Mb/s级，在微型工业测控系统中普遍采用串行数据通信。目前应用最为广泛的是RS-232E和RS-422A/485。

RS-232E既是一种协议标准，又是一种电气标准。它详细地规定了数据终端设备DTE(DataTerminalEquipment)和数据电路端接设备DCE(DataCircuit-terminatingEquipment)之间信息交换的方式和功能。1.RS-232E串行通信接口

RS-232E是由EIA(美国电子工业协会)公布的异步串行通信接口，全称为EIARS-232。这里RS是英文"推荐标准"的缩写，232是一个标识号。由于RS-232E与RS-232C（旧标准）内容基本相同，目前大多数计算机主机和终端设备都具有RS-232C接口。国际上CCITTV.24标准与之类似，二者都属于物理层标准。图6.1.1MC1488和MC1489电平转换器RS-232C的机械特性符合DB25针标准连接器，对于该连接器的尺寸及每个插针的排列位置等都有明确的规定。

RS-232C的电气特性规定：逻辑“1”的电平为低于-3V，而逻辑“0”的电平为高于+3V。因此RS-232C电平与TTL和MOS逻辑电路产生的电平不相同，需要进行电平转换，图6.1.1给出的MC1488和MC1489就是常用的电平转换器。表6.1.1RS–232接口引脚分配表微机9芯（常用）微机25芯PLC9芯引脚信号引脚信号引脚信号1DCD1FG1FG2RXD2TXD2SD3TXD3RXD3RD4DTR4RTS4RS5GND5CTS5CS6DSR6DSR65V7RTS7GND7DR8CTS8DCD8ER9CI20DTR9SG--22CI--表6.1.2RS–232C引脚说明引脚说明DCD载波检测RXD接收数据TXD发送数据DTR数据终端就绪GND信号地DSR数据设备就绪CTS清除待发送FG保护地（可不用）CI振铃指示2.RS-422A和RS-485串行通信接口图6.1.2RS-422A驱动和接收电路图6.1.3RS–485两点传输电路表6.1.3三种串行接口的主要性能参数对照表电气特性RS–232CRS–422ARS–485通信方式半双工全双工半双工接口电路单端差动差动传输距离/m1512001200最高传输速率/(b/s)20k10M10M驱动器断电输出阻抗/Ω30010054驱动器开路输出电压/V±2566接收器输入阻抗/kΩ3～7≥4≥4接收器输入电压/V-25～+25-7～+7-7～+12

(1)信号传输速率：信号传输速率是指通信系统单元时间内传递的信息量。可由下式计算：式中，T为传输代码的最小单元，n为信道的有效状态，Sb代表信号传输速率。二进制信号的传输速率用比特每秒(b/s)作单位，常称比特率。如比特率为1200b/s，就意味着每秒可传输1200个二进制脉冲。3.数据通信的主要技术指标

(2)误码率：误码率是指码元在数据传输系统中传错的比率。可用下式计算：式中，Ne为被传错的码元数，N为传输的码元总数。在通信系统中，误码率是衡量数字通信系统可靠性的指标，要求Pe为10-5～10-9。4.差错检测与校正技术

差错控制最常用的方法是差错控制编码，所采用的方式基本上有两类：自动请求重发ARQ(AutomaticRequestforRepeat)和前向纠错FEC(ForwardErrorCorrection)。其中，ARQ使用检错码和双向通道；FEC则使用纠错码，不必重发，实时性高。数据在传递过程中由于各种原因造成信号失真，即接收端和发送端信号不一致，由“1”变“0”，这就是差错。而数据通信系统要能发现这种差错，并采取措施纠正，将差错控制在能允许的尽可能小的范围内，这就是所谓的差错检测与校正技术。图6.1.4网络拓扑结构图(a)星形拓扑；(b)总线拓扑；(c)树形拓扑；(d)环形拓扑6.1.2工业局域网概述1.网络拓扑(1)星形拓扑：每个节点都通过点-点连接到中央节点，任意两站之间通信都要通过中央节点进行，所有通信均由中央节点控制，属于集中式通信控制。其缺点是对中央节点依赖性过强。星形拓扑主要适用于低数据率设备。

(2)总线拓扑：在总线拓扑中，传输介质是一条总线，所有节点都连接到总线上。利用中继器可延长总线的长度。一个站发送数据，所有其他站都能接收，因此所有节点共享一条传输链路。PLC网络较多采用总线结构形式。(3)树形拓扑：树形拓扑是总线拓扑的扩展形式。它适应性强，非常适合于分主次、分等级的层次型管理系统。(4)环形拓扑：环形拓扑指网络中的中继器进行点-点链路连接，构成一个封闭的环路，该链路是单向的，数据沿一个方向(顺时针或逆时针)在网上环行。其特点是：网络设备只是简单的中继器，工作站提供复杂拆包和存取控制功能。与其他网络拓扑相比，环形拓扑能提供更大的吞吐量，可适用于工业环境。传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是实际传送信息的载体。网络中普遍使用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光导纤维电缆、微波、红外线、激光、卫星通信等。2.传输介质（1）双绞线：由按螺旋结构规则排列的两根或四根绝缘线组成。各个线对按螺旋结构排列的目的是使各线对之间的电磁干扰最小，低频传输时其抗干扰能力相当于同轴电缆。其优点是成本低，安装简单。RS-232C、RS-422A和RS-485口多采用双绞线连接。（2）同轴电缆：由内导体、外屏蔽层、绝缘层及外部保护层组成。根据同轴电缆通频带可分为基带(50Ω)和宽带(75Ω)两种同轴电缆。其中基带同轴电缆常用于Ethernet(以太网)中。同轴电缆的抗干扰能力较强，维护方便，价格介于双绞线和光缆之间。（3）光导纤维电缆：是以直径为50～100μm的柔软、能传导光波的光纤作为介质所构成的光纤电缆，简称光缆。各种玻璃和塑料可用来制造光纤。光纤传输分为单模和多模两类。单模光纤的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度，而多模光纤的光信号与光纤轴成多个可分辨角度。光纤传输最普遍的连接方式为点-点方式。光纤信号衰减极小，不受外界电磁干扰与噪声的影响，能在长距离、高速率传输中保持低的误码率。由于光纤具有低损耗、宽频带、高数据传输率、低误码率、安全保密性好等优点，因此它是一种最有前途的传输介质。在OMRON网络系统中，RemoteI/O、Ethernet等采用光缆，其主要类型包括全塑光纤电缆APF(AllPlasticFiberCable)、塑料护套光纤电缆PLCF(PlasticCladOpticalFiberCable)和硬塑料护套光纤电缆H-PLCF(HardPlasticCladOpticalFiberCable)三种。不同网络拓扑上的设备必须共享传输线路。通信系统中对介质的访问可以是随机的(即各工作站可在任意时刻访问任意介质)，也可以是受控的(即按照某特定的算法调整访问的时间和顺序)。在随机访问方式中，常用的争用总线技术是载波监听多路访问/冲突检测；在控制访问方式中常用令牌总线、令牌环，或称之为标记总线、标记环等。3.介质访问控制方法

载波监听多路访问/冲突检测(CarrierSenseMultipleAccessCollisionDetect)简称CSMA/CD，是以太网采用的介质访问控制方法。

令牌总线(TokenBus)方式，在总线网络拓扑中，各工作站在网上按一定顺序形成一个逻辑环。环中各站均有一个指定的逻辑位置(与物理位置无关)，具有令牌的站点在一段规定时间内被授予对介质的访问控制权。从物理上看，这属于一种总线结构的局域网，但从逻辑上看，又属于一种环形结构的局域网。组成逻辑环的站点被赋予一个顺序的逻辑位置，只有取得令牌的站点才能发送帧，该令牌在逻辑环上依次传递。有些PLC网络中采用这种访问方式。令牌环(TokenRing)是环形拓扑局域网采用的一种访问控制方式。在环形结构中，某一瞬间只有一个站点允许发送报文，令牌在网络环路上按一定顺序不断地传送，只有拥有令牌的站点才有权向环路上发送报文，而其他站点仅允许接收报文。站点发送后便将令牌发给下一个站点。该方式比较适合在实时系统中使用。OMRON的SYSMACNET就采用这种方式。6.2OMRONPLC网络系统概述图6.2.1PLC网络系统的分层结构简图ControllerLink（光纤）信息层控制层（PLC-PLC之间）设备层Ethernet（10BASE-5、10BASE-T、10BASE-TX）SYSMACLINK（同轴电缆、光纤）ControllerLink（线缆型）DeviceNetSYSMACCS/CJ系列伺服驱动温度控制器MECHATROLINKCompoWay/F(串行）FL—Net（Ethernet）OMRONPLC网络体系OMRON的PLC网络的结构体系OMRON的PLC网络结构体系可分为3个层次：信息层、控制层和设备层。1、设备层设备层处于最底层，为现场总线，直接面对现场设备、器件，负责现场信号的采集和执行元件的驱动。

OMRON设备层的两种典型的网络是Compobus/D和Compobus/S。2、控制层控制层位于3层网络的中间位置，主要负责完成中间层的PLC与PLC、PLC与计算机之间的通信。OMRON的PLC的控制层网络典型的是ControllernLink网，主要功能是大容量数据链接和节点间信息通信。3、信息层信息层位于3层网络的最顶层，负责系统的管理与决策。信息层采用Ethernet（以太网），信息的处理功能很强。以太网中的PLC作为工厂局域网的一个节点，在网络上的任何一台计算机都可以实现对PLC的控制，甚至可通过Internet，远程计算机也可以对PLC进行控制。

OMRON的Ethernet、ControllerLink和DeviceNet这三种网络通过CS1、CJ1系列PLC互联后，使用SEND/RECV、CMND指令可以跨网进行信息通信。信息通信的命令和响应能够跨网发送和接受，不同网络的节点之间通信和同一网络内节点之间的通信一样方便。表6.2.1OMRONPLC网络系统性能规格网

络拓扑结构通信介质最大节点数最大通信速率传输距离支持的PLC类型使用范围Ethernet总线同轴电缆或双绞线10010Mb/s500m/段CV、CVM1/1D、CS1、CJ1、C200Hα系列等工厂级别大型的信息管理高层网络SYSMACNET令牌环光缆1262Mb/s节点间800mCV、C500、CVM1、C200H/HS/Hα、

CS1、C1000H/2000H系列等适用于控制范围大的大型工业现场SYSMACLink令牌总线同轴电缆或光缆642Mb/s节点间800mCV、CVM1、CS1、C200Hα、C500、

C1000H/2000H系列适用于中规模的集散控制现场ControllerLink令牌总线双绞线或光缆322Mb/s1kmCV、CVM1、CS1、C200H/HS/Hα、CQM1H系列等实用的稍小中规模现场网络表6.2.1OMRONPLC网络系统性能规格6.3HOSTLINK网络6.3.1概述

上位链接系统(HostLinkSYSTEM)是把一台微型计算机做为上位机，通过HostLink单元及串行总线链接多台PLC构成的监督控制系统，属于一种主从式总线型工业局域网。在OMRONPLC网络中上位链接系统也被称为SYSMACWAY系统，应用非常广泛。上位机可对PLC传送程序，并监控PLC的数据区，以及向HOSTLink系统的PLC发送命令，控制其工作情况，实现系统的集散控制。型号适配的PLC类型接口形式备注3G2A6–LK101–PEV1除C20,C20P/K外的PLCAPF/PLCF/H-PLCF独立安装3G2A6–LK101–EV1PLCF/H-PLCF独立安装3GA26–LK201–EV1RS-232C独立安装3G2A6–LK202–EV1RS-422独立安装3G2A5–LK101–PEV1C500,C250,C1000H,C2000HAPF/PLCF/H-PLCF基板安装3G2A5–LK101–EV1PLCF/H-PLCF基板安装3G2A5–LK201–EV1/V1RS-232C/RS-422基板安装C500–LK101/LK101–PPLCF/APF/PLCF基板安装C500–LK103/LK103–PPLCF/APF/PLCF基板安装C500–LK201–V1RS-232C/RS-422基板安装表6.3.1上位链接系统通信单元的主要型号1．光缆连接的HostLink系统图6.3.1Hostlink系统串行结构形式2．RS-232C电缆连接的HostLink系统

使用RS-232C连接可实现1∶1的通信，即一台上位机与一台PLC进行通信，也称点对点通信，最大通信距离不超过15m，因此不宜构成较大的上位链接系统。它有两种连接方式：利用PLC自带的RS-232C通信口和在外设口安装适配器形成RS-232C通信口。3．RS-422电缆连接的HostLink系统图6.3.2RS-422多点链接系统4．多级HOSTLink系统图6.3.3多级HostLink系统的结构形式6.3.2上位链接单元参数的设置图6.3.4C200H-LK202上位链接单元的面板图表6.3.2SW4设置的数据格式SW4命令级奇偶校验数据传输格式01偶校验ASCII码1位启动位7位数据位1位奇偶校验位2位停止位11,221,2,33不用41奇校验51,261,2,37不用81偶校验JIS码1位启动位8位数据位1位奇偶校验位1位停止位91,2A1,2,3B不用C1奇校验D1,2E1,2,3F不用6.3.3上位机链接通信协议(HostLink协议)

PLC到上位机上位机到PLC节点号命令码正文起始符校验码终止符命令格式节点号命令码正文起始符校验码终止符响应格式结束码上位机链接通信使用的是OMRON的HostLink协议，在一次交换中传输的命令或应答的数据被称为一帧，一帧最多可包含131个数据字符。上位机链接命令可参考相应PLC的编程手册，其基本格式如下：图6.3.5上位机与上位链接单元的通信协议表6.3.3上位机与PLC间进行通信的命令识别码名

称PLC工作模式识别码名

称PLC工作模式运行监视编程运行监视编程

RR读IR/SR区√√√WH写HR区×√√

RL读LR区√√√WC写TC的当前值×√√

RH读HR区√√√WG写TC状态×√√

RC读TC的当前值√√√WD写DM区×√√

RG读TC状态√√√WJ写AR区×√√

RD读DM区√√√SC写状态数据√√√

RJ读AR区√√√MM读PLC型号√√√

WR写IR/SR区×√√KS强制置位×√√

WL写LR区×√√KR强制复位×√√表6.3.4几种常用的结束码结束码功

能

内

容00正常完成01PLC在运行方式下不能执行02PLC在监控方式下不能执行04地址超出区域13FCS校验出错14格式出错15入口码数据错误，数据超出规定范围6.3.4协议宏通信

使用协议宏通信时，系统通信方式设定为方式6，则应在通信板A口置DM6555的位12～15为6，在通信板B口置DM6550的位12～15为6。当通信板A口的DM6555的位00～03置为0，通信板B口的DM6550的位00～03置为0时，使用标准设置；当上述各位置为1时，则使用用户端口设置。用户设置定义同RS-232C口，通信板A口的用户设置在DM6556中定义，B口在DM6551中定义。注意通信板两侧的通信两参数必须保持一致，才能实现通信，具体见DM区设定。图6.3.6通信协议宏的执行过程图6.3.7CX-Protocol用户菜单界面

通信协议宏具有以下特点：

(1)支持几乎所有带有RS-232C或RS-422A/485端口外围设备的通信协议，按照期望的通信协议标准生成发送和接收帧。

(2)每个协议最多允许定义1000个通信序列，每个序列最多允许定义16步。可定义监视时间、响应的应答方式及链接通道。

(3)由PLCI/O区发送/接收的帧对于读/写过程具有变量集成化的功能。(4)在发生错误时可设定发送/接收的重复次数，依靠接收数据决定下一步是否关断。在接收数据时可执行PLC的中断程序。

(5)支持7种用于与OMRON外围设备通信的协议，可随时调用。通过软件可监视串口交换的数据。

(6)发送和接收的数据信息中自带了许多种校验方式(如LRC、CRC、CRC-16、SUM),可由用户设定，在发送的时候自动添加。通信协议支持软件的每个通信序列最多由16步组成，其中通信序列的设置如表6.3.5所示。表6.3.5通信序列的设置6.4Ethernet网络系统6.4.1以太网组成及特点图6.4.1PLCEthernet的基本结构图6.4.2Ethernet2.0通信协议

以太网通信系统的主要特点是：

(1)以太网单元使PLC支持宽范围的以太网协议，包括UDP/IP和TCP/IP国际通用Internet协议，可与不同的以太网单元、工作站和个人计算机之间方便地通信，最多可对8个Socket端口用不同协议进行通信服务。

(2)支持PLC与上位机之间的文件传输FTP功能，不需编程就可传输大量的数据，工作站或节点用FTP客户机就可读写PLC中的文件。(3)通过UDP/IP支持OMRON公司的标准通信协议FINS，其他OMRON的PLC利用SEND、RECV和CMND指令传输数据，利用FINS网关功能可进行网络互联，如信息系统以太网之间、以太网与控制系统ControllerLink网络、SYSMACNET等异型网络之间可互联交换信息。ControllerLink网的PLC可监控以太网上的PLC。

(4)支持SMTP信息通信，可将PLC上的用户信息、单元出错信息和状态信息以E-mail形式发送至邮件服务器。

(5)在RAS方面具有自诊断功能，用PING命令可测试远程节点、查询错误历史数据的记录等。

CS/CJ以太网单元属于CPU总线单元，安装在CPU板或扩展板上，安装单元数不超过4个。表6.4.1以太网系统的主要通信技术指标项目名称性能指标介质访问方法CSMA/CD传输方式基带通信波特率10Mb/s传输形式总线(10BASE–5)星型(10BASE–T)传输介质同轴电缆非屏蔽双绞线(UTP)接入网络方式15针以太网连接器RJ458针连接器传输距离每段最长为500m，节点间距为2500m的整数倍，接收电缆最长为50m每段最长为100m6.4.2以太网系统初始化设置1.确定IP地址

IP地址也称为Internet地址，它是以太网进行通信的基础。利用IP地址可以识别以太网号和网络上的节点号。IP地址的统一格式由惟一的一个32位二进制数组成。由于二进制使用起来不方便，习惯采用"点分十进制"方式来表示，即每8位为1段，共分4段，并用十进制表示，段间用小数点隔开。如二进制10000010000100100010001100001000表示为。

当网络中的节点较多或网络分段较多时，则引入子网掩码的概念，把网络划分为多个子网，将IP地址的一部分作为子网号。在IP地址中对应网络号或子网号的位设为"1"，其余对应于IP地址中的主机号的位设为"0"。例如Internet网中的C类地址的默认子网掩码为，它表示IP地址的前24位为子网号，后8位为主机号。除了用于划分子网，子网掩码还可用于判断IP地址是否属于同一网络。2.以太网单元号和节点号的设置图6.4.3CS系列以太网单元正面和背面板图(a)CS1W-ETN01正面板;(b)CS1W-ETN11正面板;(c)CS1W-ETN01/11背面板3.设置本地IP地址

CS系列ETN单元的本地IP地址可由ETN单元背面板的8个十六进制旋转开关设定。其中SW1和SW2、SW3和SW4、SW5和SW6、SW7和SW8分别复合为一位本地IP地址：

SW1SW2.SW3SW4.SW5SW6.SW7SW8

起始IP地址不能设置为127(7FH)，主机号区不能设为全0或全1，子网号区不能设为全1，这一点与互联网中的IP地址稍有不同。4.创建I/O表图6.4.4PLC在线I/O表自动生成的过程5.创建路由表当网络上节点利用OMRON公司的FINS通信时，必须创建路由表。对于网上所有中继节点来说，这也是不可缺少的一个过程。路由表主要描述了FINS通信的信息传输路径，它包括本地网络表和中继网络表。

(1)本地网络表是描述在每一个节点(PLC或FA计算机)上的通信单元或通信板的单元号与所属的网络地址的对应关系的一种表格。它由单元号和本地网络地址两部分组成，其中单元号由ETN单元的前面板旋转开关设定，本地网络地址是通信单元所连接的网络地址，范围为0～127。本地网络表格式参见下面的例题。(2)中继网络表是指把数据传到与本地节点不相连的网络中而数据又必须是第一个传送到的节点路径表格，包含了目的网络地址、网络地址和到达第一个中继点的节点号之间的相互关系。它包括终点网络(EndNetwork)，中继网络(RelayNetwork)和中继节点(RelayNode)等内容。中继网络表的一般格式参见下面的例题。注意：使用FINS服务，或多点通信的PLC使用CMND指令时必须生成路由表。【例1】列出下图中所有节点的路由表。图6.4.5例题图6.系统启动参数设置表6.4.2系统参数设置项目含义缺省设置广播设置UNIX系统指定广播地址的方法All1s(4.3BSD标准)地址转换方法设定FINS节点号和IP地址的方法自动转换FINSUDP端口号指定FINS通信中UDP端口号9600本地IP地址(仅CJ系列)用CX–Programmer设定，IP地址存于

DM区子网掩码组成系统含有子网，利用子网掩码将网络分段NosetFTP登录名用户进入FTP服务器的登录名，不超过12个字符Noset(缺省)FTP口令设置进入FTP的保密字，不超过8个字符NosetIP地址包括FINS节点号和IP地址转换的数据，可记录32个NosetIP路由表以太网单元通过IP路由器与其他IP网络段的节点进行通信，可注册8个Noset7．内存工作区分配①CPU总线单元数据区：每个CIO单元被分配25个字，如表6.4.3示。表6.4.3CIO区的单元分配单元号分配字单元号分配字0CIO1500～CIO15248CIO1700～CIO17241CIO1525～CIO15499CIO1725～CIO17492CIO1550～CIO157410CIO1750～CIO17743CIO1575～CIO159911CIO1775～CIO17994CIO1600～CIO162412CIO1800～CIO18245CIO1625～CIO164913CIO1825～CIO18496CIO1650～CIO167414CIO1850～CIO18747CIO1675～CIO169915CIO1875～CIO1899图6.4.6CIO区的每个单元数据内容②DM区：每个DM区的单元被分配100个字，如表6.4.4所示。表6.4.4DM区的单元分配单元号分配字单元号分配字0D30000～D300998D30800～D308991D30100～D301999D30900～D309992D30200～D3029910D31000～D310993D30300～D3039911D31100～D311994D30400～D3049912D31200～D312995D30500～D3059913D31300～D313996D30600～D3069914D31400～D314997D30700～D3079915D31500～D31599图6.4.7DM区数据内容6.4.3FINS通信图6.4.8FINS在以太网上的通信FINS通信服务提供了在OMRON工厂自动化网络上各节点传输数据和改变PLC工作模式等功能。其主要特点是：

(1)在用户程序中执行指令，主要应用于OMRONCPU总线单元和FA支持板等。

(2)读取单元数据，改变运行模式无需通信和网络方面的知识。

(3)只要单元或通信板支持FINS命令，则PLC自动响应，在接收端无需编程。

(4)在PLC之间和PLC与主机之间可利用SEND/RECV、CMND通信。1.地址转换(1)地址自动转换生成法：是将FINS节点号作为IP地址的主机号来转换。远程节点的IP地址可利用下面的方法计算出来：远程IP地址=(本地IP地址AND子网掩码)OR远程FINS节点号

【例2】本地IP地址：130.25.0.

子网掩码：

远程FINS节点号：5 本地IP地址

AND 子网掩码

OR5 远程FINS节点号

远程IP地址(2)IP地址表转换法。IP地址表是预先设置FINS节点号和IP地址间对应关系的表格。通常在CX-Programmer进行系统启动设置时完成。

【例3】如表6.4.5所示，发送到18#节点的FINS信息会转到IP地址为7的节点中。

IP地址表转换法的优点是允许FINS节点号和IP地址自由分配，能提供一种简单的对应表格，但缺点是表格中注册节点号和IP地址对的数目不能超过32个。

(3)复合地址转换法。该方法就是综合上述两种地址转换方法，首先利用IP地址表转换，若找不到合适的FINS地址，则改用地址自动转换法来计算。2.面向PLC的命令表6.4.6FINS通信的技术指标(1)SEND(090)功能：将I/O数据从本地节点写到另一节点，图6.4.9SEND(090)指令功能图表6.4.7SEND指令控制数据内容字位15～0C传送字数：0001～03DE(十六进制)，即小于等于990字C+1高8位设置为0，低8位为目标网络地址01～7F(00本地网)C+2高8位设置为目标节点号，低8位为目标单元地址地址：00～7E(设为FF广播地址)。

00：CPU单元00～1F：0#～15#单元E1、FE：网上连接单元C+3位15为“1”不要求响应，为“0”响应；位14～11为0；位10～8设为通信端口号0～7；位7～4为“0”；位3～0设为重试次数0～15C+4响应监视时间：0000：2s(默认)0001～FFFF：0.1～6553.5s(2)RECV(098)功能：图6.4.10RECV(098)指令功能图(3)CMND(490)功能：图6.4.11CMND(490)指令功能图表6.4.8CMND指令控制数据内容字位15～0C控制数据字节数：0000～07C6(1～1990字节)C+1响应数据字节数：0000～07C6(1～1990字节)C+2高8位全为0，低8位为目标网络号：01～7F(00为本地网)C+3高8位为目标节点号N：00～7E(FF为广播)低8位为目标单元地址00：CPU单元10～1F：0#～15#单元E1：内部板FE：连接网络C+4位15为1不响应，为“0”响应；位14～11为0，位10～8为通信端口号0～7;位7～4为0；位3～0为重试次数：0～15次C+5响应时间：0000～2s(缺省)0001～FFFF：0.1～6553.5s图6.4.12用网络通信指令编写程序的格式3.面向上位机的FINS通信图6.4.13FINS命令和响应帧的组成其中：ICF(InformationControlField)：显示帧信息；RSV(ReservedbySystem)：系统所有；GCT(Permissiblenumberofgateways)：允许网关数目；DNA(DestinationNetworkAddress)：目标网络地址；DA1(DestinationNodeAddress)：目标节点地址；DA2(DestinationunitAddress)：目标单元地址；SNA(SourceNetworkAddress)：源网络地址；SA1(Sourcenodeaddress)：源节点地址SA2(Sourceunitaddress)：源单元地址；SID(ServiceID)：服务ID号；MRC(MainRequestCode)：主请求代码；SRC(Sub-RequestCode)：次请求代码。表6.4.9CS/CJ系列PLC机的CPUFINS指令指令代码功能名称PLC模式运行监控调试编程0101存储区读(MEMORYAREAREAD)√√√√02存储区写(MEMORYAREAWRITE)√√√√03存储区填空(MEMORYAREAFILL)√√√√04多重存储区读(MULTIPLEMEMORYAREAREAD)√√√√05存储区传送(MEMORYAREATRANSFER)√√√√0201读参数区(PARAMETERAREAREAD)√√√√02写参数区(PARAMETERAREAWRITE)√√√√03清参数区(PARAMETERAREACLEAR)√√√√0306读程序区(PROGRAMAREAREAD)√√√√07写程序区(PROGRAMAREAWRITE)×√√√08清程序区(PROGRAMAREACLEAR)×××√0401运行(RUN)√√√√02停止(STOP)√√√√001读控制器数据(CONTROLLERDATAREAD)√√√√02读取连接数据(CONNECTIONDATAREAD)√√√√0601读控制器状态(CONTROLLERSTATUSREAD)√√√√20读取循环周期(CYCLETIMEREAD)√√××0701读取时钟(CLOCKREAD)√√√√02写时钟(CLOCKWRITE)√√√√指令代码功能名称PLC模式运行监控调试编程0920读取/清除信息(MESSAGEREAD/CLEAR)√√√√0C01获得访问权(ACCESSRIGHTACQUIRE)√√√√02强制访问权(ACCESSRIGHTFORCE)√√√√03释放访问权(ACCESSRIGHTRELEASE)√√√√2101清除出错(ERRORCLEAR)√√√√02读错误经历(ERRORLOGREAD)√√√√03清错误经历(ERRORLOGCLEAR)√√√√2201读文件名(FILENAMEREAD)√√√√02读单个文件(SINGLEFILEREAD)√√√√03写单个文件(SINGLEFILEWRITE)√√√√04格式化文件内存(FILEMEMORYFORMAT)√√√√05删除文件(FILEDELETE)√√√√07文件拷贝(FILECOPY)√√√√08文件改名(FILENAMECHANGE)√√√√0A储存区文件传送(MEMORYAREA-FILETRANSFER)√√√√0B参数区文件传送(PARAMETERAREA-FILETRANSFER)√√√√0C程序区文件传送(PROGRAMAREA-FILETRANSFER)√√√√2301强制复位/置位(FORCEDSET/RESET)√√√√02取消强制复位/置位(FORCEDSET/RESETCANCEL)√√√√表6.4.10发送到以太网单元的FINS命令指令代码功能名称MRCSRC0403复位(RESET)0501读取控制器数据(CONTROLLERDATAREAD)0601读取控制器状态(CONTROLLERSTATUSREAD)0801回送测试

(INTERNODEECHOTEST)02读取广播测试结果(BROADCASTTESTRESULTSREAD)03发送广播数据(BROADCASTDATASEND)2102读取出错记录(ERRORLOGREAD)03清除出错记录(ERRORLOGCLEAR)2701UDP打开请求(UDPOPENREQUEST)02UDP接收请求(UDPRECEIVEREUEST)03UDP发送请求(UDPSENDREQUEST)04UDP关闭请求(UDPCLOSEREQUEST)10TCP被动打开请求(PASSIVETCPOPENREQUEST)11TCP主动打开请求(ACTIVETCPOPENREQUEST)12TCP接收请求(TCPRECEIVEREQUEST)13TCP发送请求(TCPSENDREQUEST)14TCP关闭请求(TCPCLOSEREQUEST)20PING命令(PING)6.4.4Socket服务

Socket服务也称接驳服务或套接字服务。Socket作为一种应用接口，允许用户程序中直接使用TCP/UDP协议。在上位机中Socket写成C语言接口库，允许用户在编写TCP/UDP协议程序时调用该库函数。在安装UNIX操作系统的计算机上，系统调用Socket接口更为简便。以太网支持两种Socket服务，即TCP和UDPSocket服务。CS/CJ系列PLC支持用户程序使用Socket服务，在两台PLC之间、PLC与上位机之间传送任意数据。实现Socket服务通常有两种方法：使用Socket服务请求开关和利用FINS通信的CMND指令。1.使用Socket服务请求开关图6.4.14用Socket服务请求开关法执行Socket服务的过程图6.4.15Socket服务参数区的组成及配置图6.4.16Socket服务请求开关位2．利用FINS通信的CMND(490)指令实现Soket服务图6.4.17状态字具体含义图6.4.18打开UDP流程表6.4.11FINS命令命令代码意义MRCSRC2701UDP打开请求02UDP接收请求03UDP传送请求04UDP关闭请求10TCP被动打开请求(服务器)11TCP主动打开请求(服务器)12TCP接收请求13TCP发送请求14TCP关闭请求图6.4.19FINS命令帧的基本格式图6.4.20CMND指令下Socket状态字标志图6.4.21利用CMND指令打开UDP流程6.4.5FTP服务器图6.4.22FTP的C/S模型

只有上位机与FTP服务建立连接后，才能使用FTP服务器功能。每次上位机仅允许连接一台FTP客户机。以太网单元不支持PLC作为FTP客户机的功能。利用CX-Programmer进行CPU总线单元设置时，可设置FTP登录名和口令。登录名由12个字符组成，口令由8个字符组成。如果以缺省名"CONFIDENTAL"登录则不需要口令。

FTP服务器的使用情况可由两种方法来判断。第一种方法可从以太网单元面板FTP的指示灯状态来获得；第二种方法可通过查看CPU总线单元CIO中n+17字的第0位FTP状态标志来获得，"0"表示FTP状态空闲，否则表示忙。表6.4.12FTP处理文件分类文件类型文件名扩展名内容数据文件自定义.IOM指定I/O内存的范围(字)，包括CIO、HR、WR、AR、DM用户程序文件自定义.OBJ用户所编程序参数区文件自定义.STDPLC启动参数，注册I/O表、路由表和其他启动数据启动自载文件自定义.IOM从D20000指定数目字数据.OBJ完整用户程序.STDPLC启动参数，注册I/O表、路由表和其他启动数据表6.4.13FTP命令集命令功能Open连续特定的FTP服务User为远程FTP服务指定用户名Ls显示内存卡文件Dir显示内存卡文件名和详细信息Rename改文件名Mrdir在远程主机的工作目录下创建一个新目录Rmdir从远程主机工作目录中删除一个目录Cd从以太网工作目录进入指定目录Cdup从远程主机工作目录进入目录Pwd显示以太网工作目录Type指定传输文件的数据类型Get把指定文件从内存卡传到本地上位机Mget把多个文件从内存卡传到本地上位机Put把指定本地文件传到内存卡Mput把多个本地文件传到内存卡Delete从内存卡删除指定文件Mdelete从内存卡删除多个文件Close断开FTP服务器Bye/quit关闭FTP(客户机)6.4.6邮件服务图6.4.23邮件格式

邮件发送的方式有三种：(1)利用CIO区的单元控制开关中的第3位即邮件发送开关来发送。(2)利用CPU总线单元启动设置：错误发生时E-mail立即发出出错记录。(3)利用CPU总线单元启动设置，周期性间隔发送E-mail。6.5SYSMACLINK网络图6.5.1SYSMACLINK网络的结构表6.5.1SYSMACLINK网的性能指标项目规格C200HW-SLK23/24C200HW-SLK13/14网络拓扑总线DAISY链通信介质同轴电缆H-PLCF光缆节点间距最大1km最大10km接口形式BNC(F适配器)压入式连接器数据链接字最大918字最大2966字通信方法N:N令牌环传输方式基带、曼彻斯特码数据传输速率2MB/s信息长度最大512字SYSNACLINK网的特点：①可达2MB/s的高速度数据传输；②通过LR区和DM区可进行大容量的数据交换，数据链接字可达2966字节；③网络规模大，其最大节点数为62个单元，还可构成多级网络，最多可有128级网络；④网络覆盖范围广，若使用同轴电缆为1km；光缆节点间距为800m，传输距离为10km;⑤除数据链接外，还能利用网络指令进行通信。表6.5.2CV系列PLC机的CPUFINS指令表6.5.2CV系列PLC机的CPUFINS指令表6.5.2CV系列PLC机的CPUFINS指令6.6ControllerLink网络6.6.1ControllerLink网络组成及特点图6.6.1ControllerLink网的基本结构图6.6.2C200HWCLK单元和通信板单元的连接表6.6.1ControllerLink网的主要技术指标项目规格线缆型光缆型通信方式N∶N令牌总线或令牌环编码基带，曼彻斯特编码(ManchesterCode)同步方式标志同步(符合HDLC帧)传输介质屏蔽双绞线(2根信号线，1根屏蔽线)H–PLCP光缆(2芯)传输方式多站总线式菊花链方式波特率和最大传输距离2Mb/s：500m1Mb/s：800m500kb/s：1km2Mb/s：20km最大节点数32、62通信功能数据链接和信息通信数据链接字数每个节点最大传送1000字对α机的CQM1H或CV系列来说，单台PLC发送/接收的最大数据链接为8000字，CS1系列可高达12000字。对于一个网络或个人计算机节点的数据链接字达32000字。信息长度最多2012字节(包括标题部)RAS功能发牌节点后备、自诊断、回送测试和广播测试监控定时器、出错记录差错控制曼彻斯特编码校验、CRC校验

它的主要特点体现在：①大容量的、灵活高效的数据链接功能。②利用双绞线电缆可构成低成本的通信系统；以光缆连接可实现更长距离的通信。③信息服务功能使数据无须分割地大量传送。④灵活设置可形成单级或多级系统，利用CV或CS1PLC可实现与Ethernet、SYSMACNET等网络间的互联。⑤用CX-Programmer能设置通信参数。6.6.2网络单元的设置无论使用哪种CLK单元，在通信之前都要完成一系列的基本设置，这些设置主要包括：①设置单元号和节点地址：用CLK单元的面板上的旋转开关设置。②设置波特率和操作级别(其中波特率影响网络传送的最长距离)：用面板上的SW1DP开关设置。③设置终端电阻，注意千万不能遗漏。④设置网络路径表，对于1996年5月后生产的CV则不需要路径表，其中生产日期可由CPU单元边上的四位分组号决定，最后一位代表年份，倒数第二位代表月份，X、Y、Z分别表示十、十一、十二月。图6.6.3C200HW-CLK21的面板图说明：①节点地址旋转开关设定节点地址：设置范围是二位十进制数01～32，它的目的是用来识别网络中的每一个节点。②用SW1DP开关设定波特率和操作级别：当PLC上安装了2个通信单元时，就要给每个通信单元设定不同的操作级别来区分，具体设定如图6.6.3所示。③终端电阻的设定：在网络中将两端节点的终端电阻开关置为ON，其余节点则置为OFF。对于CV机还要设置CLK的单元号，而不需设定操作级别，即SW1DP的位3、位4置为OFF。对于其他CLK单元的设置可参阅相关手册。6.6.3数据链接数据链接(DataLink)是指在一个通信网络的各节点(PLC与PLC、PLC与计算机)之间自动地交换预置区域内的数据。每个节点可以设置两个数据链接区域：第1区和第2区。设置数据链接有以下两种方式：①人工设置：用ControllerLink支持软件输入数据链接表，自由定义数据链接区。②自动设置：用编程设备自动设置。与人工设置不同的是，自动数据链接的区域大小相同。

下列规则适用于上述两种设置数据链接的方式：

(1)第1区和第2区的数据链接同时生效。

(2)第1区和第2区可分别进行数据链接开始字和发送区大小的设置。第1区和第2区发送和接收字的顺序是相同的。

(3)并不是所有的节点都要加入数据链接。

不论是人工还是自动设置数据链接的方式都是在启动节点PLC的CPU中的DM参数区设定的。对于不同PLC，启动节点N的位置不同，如

C200Hα机启动节点 N=DM6400(级别0) N=DM6420(级别1)CV系列启动节点 N=D02000+100×CLK单元号其中，字N的第5位和第4位确定了数据链接的方式，当两位为"00"时代表人工设置；当两位为"01"时代表自动设置，缺省设置为人工设置。总之数据链接的方式只能在启动节点中设置。如果设置错误，数据链接将不能启动。1.人工设置在人工设置中，数据链接的启动节点中必须设置一个数据链接表。人工设置可以建立灵活的数据链接，满足不同系统的需要。①发送和接收节点的次序是自由的；②一些节点可以只发送而不接收数据；③一些节点可以只接收而不发送数据；④一个节点可以只接收从区域起点开始指定数量的数据；⑤一个节点也可以只接收从指定字位置开始指定数量的字，开始字被设置成一个从发送数据起始处的偏移量(offsets)；⑥所有节点的发送区可简单设置为相同尺寸。表6.6.2人工设置时数据链接区规格(CV系列)项目规格数据链接的节点数最小2，最大32数据链接的字数每个节点发送和接收的字数最多为8000(第1区和第2区总计)，每个节点发送的字数最多为1000；个人计算机人工设置最多32000，自动设置最多8000数据链接区数据链接字CIO区：CIO0000～CIO2555LR区：LR000～LR199(见注)DM区：DM0000～24575(若是CV500/CVM1–CPU01，则为DM0000～DM8191)EM区：块00～07，EM0000～EM32765(须安装EM)第1区和第2区字数远程节点：0～源的字数本地节点：0～1000偏移量远程节点：0～(源字数-1)本地节点：不能设置图6.6.4ControllerLink支持软件主菜单图图6.6.5数据链接的功能(a)数据链接的子菜单；(b)编辑一个节点的数据链接；(c)查看节点的链信息；(d)CLK支持软件的系统设置功能图6.6.5数据链接的功能(a)数据链接的子菜单；(b)编辑一个节点的数据链接；(c)查看节点的链信息；(d)CLK支持软件的系统设置功能图6.6.6CX-net下ControllerLink网的设置(a)建立网络工程；(b)数据链接；(c)编辑路由表；(d)检查路由表图6.6.6CX-net下ControllerLink网的设置(a)建立网络工程；(b)数据链接；(c)编辑路由表；(d)检查路由表2．自动设置表6.6.3自动设置时数据链接规格项目规格数据链接的节点数最少2，最大32数据链接的字数每个节点第1区和第2区发送和接收的字数总计不超过8000，每个节点发送的字数(第1区和第2区)最多1000；个人计算机：人工设置最多32000，自动设置最多8000数据链接开始字第1区CIO区：CIO0000～2555(BCD码设置)LR区：LR000～199(BCD码设置)第2区DM区：DM0000～DM24 757，当为CV500/CVM1–CPU01时，最大到DM8191EM区：块00至07，EM0000～EM32 765(须安装EM)区类型第1区CIO区：80；LR区：86(不使用1区为00)第2区DM去：82；EM区：块00～07为90～97(不使用为00)发送字数第1区0～1000(BCD码)第2区0～1000(BCD码)加入的数据链接节点状态字对应节点设置ON(1)表示该节点加入数据链接，位于N+8、N+9字中；只有将启动节点设置为加入数据链接的节点，数据链接才能启动

自动设置可通过编程器或SSS支持软件设定启动节点PLC的CPUDM参数区的值来自动建立数据链接。启动节点号是用来激活数据链接的节点。前面已讲过，当N的第5位和第4位为"01"时，数据链接设置为自动方式。这里的N=DM2000+100×(控制链接单元的单元号)，在字N+1～N+9中可设定其他参数。图6.6.7为CV系列启动节点的设置。图6.6.7自动数据链接参数设置3.启动和停止数据链接对于人工设置和自动设置的数据链接，可利用下述三种方法启动或停止数据链接：①使用编程设置或用户程序改变PLC中的软件开关。如C200Hα机启动节点中的AR070、AR0704位分别为操作级0、操作级1的启动位，CV系列的启动位是启动节点字DM2000+100×CLK单元号的第0位。当启动位由OFF变为ON或接通电源时，启动数据链接，否则停止数据链接。②利用上位机或计算机节点的ControllerLink支持软件的数据链接菜单中的启动和停止命令来启动或停止节点的数据链接。③使用CMND指令从一个ControllerLink节点向一个数据链接中的节点发送RUN/STOPFINS指令来启动或停止数据链接。数据链接的状态可根据ControllerLink单元的LED指示灯进行检查，也可以根据数据链接状态区的状态来检查，详细情况请参阅相关手册。6.6.4信息通信1.ControllerLink网通信的规格表6.6.4ControllerLink网通信的规格项目规格输送格式1∶1形式：SEND/RECV指令(CV、CS系列可用CMND)1∶N形式(广播)：SEND、(CV、CS系列可用CMND)包的长度SEND/RECV最多1980字节，CMND最多1990字节并发命令的数量对α机，为每次两个操作级别中的一个对CV、CS系列，为每次8个通信口(0～7)中的一个响应监控时间α机：缺省设置为00，2s(2Mb/s)，4s(1Mb/s)，8s(500kb/s)，FF为不监控，用户设置0.1～25.4s，增量为0.1sCV、CS系列：缺省00(2s)，用户设置0.1～6553.5s,增量为0.1s重发次数0～15次2.FINS通信图6.6.8FINS信息的数据格表6.6.5CLK单元的命令及响应指令代码功能名称0401启动数据链接(DATALINKSTART)02停止数据链接(DATALINKSTOP)0501读取控制器数据(CONTROLLERDATAREAD)0601读取控制器状态(CONTROLLERSTATUSREAD)02读取网络状态(NETWORKSTATUSREAD)03读取数据链接状态(DATALINKSTATUSREAD)0801回送测试

(ECHOBACKTEST)02读取广播测试结果(BROADCASTTESTRESULTSREAD)03发送广播测试数据(BROADCASTTESTDATASEND)2102读取发错记录(ERRORLOGREAD)03清除出错记录(ERRORLOGCLEAR)表6.6.6C200HZ/HX/HG/HECPU单元的主要命令指令代码功能名称PLC工作模式运行监控编程0101内存区读(MEMORYAREAREAD)√√√02内存区写(MEMORYAREAWRITE)√√√04多内存区读(MULTIPLEMEMORYAREAREAD)√√√0306程序区读(PROGRAMREAD)√√√07程序区写(PROGRAMWRITE)×××0401运行(RUN)√√√02停止(STOP)√√√0501控制器数据读(CONTROLLERDATAREAD)√√√0601控制器状态读(CONTROLLERSTATUSREAD)√√√0701读时钟(CLOCKREAD)√√√02写始终(CLOCKWRITE)×√√2101出错清除(ERRORLOGCLEAR)√√√2301强制置位/复位(FORCEDSET/RESET)×√√02取消强制置位/复位(FORCEDSET/RESETCANCEL)×√√0A读取多个强制状态(MULTIPLEFOREDSTATUSREAD)√√√6.6.5网络互联

网络互联是指在多个网络之间进行信息通信。在OMRON的SYSMACNET、Ethernet、SYSMACLink和ControllerLink网之间就能实现互联。可通过CV、CS系列PLC将上述四种异构网络互联，实现不同网络节点之间的通信。可在包括本地网络的三级网络内跨网进行FINS信息通信，网络通信的容量取决于容量最小的网络。CV、CS系列作为网桥可以把两个同类网络如ControllerLink互联。注意α机不能作为网桥或网关使用。同构网络互联与异构网络互联如图6.6.9所示。图6.6.9网络互联(a)同构网络互联；(b)异构网络互联6.7.1系统构成与分类构成远程I/O系统的单元包括：

(1)远程I/O主单元(简称主站)：分为电缆型和光缆型两种，电缆型有C500-RM201、C200H-RM201，光缆型有3G2A6-RM001-(P)E等。

(2)远程I/O从单元(简称从站)：也分为电缆型和光缆型两种，电缆型有C500-RT201、C200H-RT201(交流电压AC100V/200V)、C200H-RT202(直流电压DC24V),光缆型有3G2A6-RT001-(P)EV1等。6.7远程I/O系统(3)I/O连接单元：如用于C500、C1000H/2000H的3G2A5