课题五 PLC通信课件讲解

任务一实现2台PLC相互启动/停止控制任务二实现2台PLC综合计数控制任务三实现3台PLC相互启动/停止控制*课题五PLC通信任务一实现2台PLC相互启动/停止控制任务引入

某生产线控制系统使用主站/从站两台PLC联网控制，在FX2N基本单元上安装FX2N-485-BD通信板，其控制线路如图5.1所示。图5.1主站/从站PLC控制线路生产线控制要求如下。（1）主站SB1为“单机/联网”控制方式选择开关。当X0=0时为单机控制方式，当X0=1时为联网控制方式。（2）单机控制方式用于生产线各处设备独立进行调整生产工艺。在单机控制方式下，主站/从站PLC的启动/停止按钮分别控制各自的输出端Y0。（3）联网控制方式用于生产线的正常运行。在联网控制方式下，生产线只能从主站启动，当按下主站启动按钮SB2时，主站PLC的输出端Y0通电，从站PLC的输出端Y0延时10s后通电。当分别按下主站、从站的停止按钮SB3或SB5时，主站PLC和从站PLC的输出端Y0同时断电，生产线停机。相关知识一、通信板FX2N-485——BDFX2N-485-BD通过RS-485通信接口和双绞线组成串行通信网络，具有传输速度高、传输距离远、组网简便和性能稳定等特点图5.2通信板FX2N-485-BD1.并联链接的通信配置二、并联链接的通信配置与共享位软元件图5.3并联链接接线方式并联链接是指两台FX2N可编程控制器通过通信板FX2N-485-BD联网，并分别设置为主站和从站。2.设定主站/从站二、并联链接的通信配置与共享位软元件并联链接的主站/从站是通过用户程序中的特殊辅助继电器来设定的，当M8070=1时该PLC为主站，M8071=1时为从站（见表5.4）。3.共享位软元件二、并联链接的通信配置与共享位软元件并联链接的主站/从站各自控制100个辅助继电器，但主站与从站可以通过周期性的自动通信来实现这200个位软元件共享，如图5.4所示。图5.4两台PLC共享200个位软元件任务实施一、编写主站控制程序图5.5主站PLC程序二、编写从站控制程序图5.6从站PLC程序三、操作步骤（1）安装通信板FX2N-485-BD。

（2）按图5.3（a）所示连接并联链接网络。采用1对双绞线的连线方式，SDA与RDA并联，SDB与RDB并联，RDA和RDB之间连接110

终端电阻，双绞线外屏蔽层连接到SG端子并采用D类接地（接地电阻小于100

）。在实际实验中，由于两台PLC之间距离比较近，也可以不连接终端电阻R，双绞线外屏蔽层也不用连接SG端子和接地，只连接SDA、SDB、RDA和RDB即可。

（3）接通PLC电源，将图5.5和图5.6所示程序分别写入主站/从站PLC中。

（4）将“运行/停止”方式开关置于运行状态，检查网络是否连接正确。检查方法是观查每块通信板RDLED和SDLED的状态。

（5）将“单机/联网”方式开关SB1置于单机控制模式，即X0

=

0。三、操作步骤（6）按下主站启动按钮SB2或停止按钮SB3，主站PLC输出端Y0应通电或断电。

（7）按下从站启动按钮SB4或停止按钮SB5，从站PLC输出端Y0应通电或断电。

（8）将“单机/联网”方式开关SB1置于联网控制模式，即X0

=

1。

（9）按下主站启动按钮SB2，主站PLC输出端Y0通电自锁，延时10s后，从站PLC输出端Y0通电自锁。

（10）无论按下主站停止按钮SB3，或按下从站停止按钮SB5，两台PLC输出端Y0同时断电。

（11）观察是否符合控制要求，若不符合检查硬件和软件，修改后重新调试。一、并行通信和串行通信知识扩展并行通信是指数据的各位同时传送或接收，图5.7所示为8位数据的并行通信。并行通信控制简单，传送速度快，但数据有多少位就需要多少根数据传输线（另外需要公共信号地线和控制线），长距离传送时成本较高。串行通信是指数据逐位传送，如图5.8所示。串行通信不管传送的数据有多少位，只需两根传输线，长距离传送时线路简单、成本低，但传输数据的速度比并行通信慢且控制复杂。图5.7并行通信 图5.8串行通信二、串行通信的方式1．单工通信方式单工通信方式是指数据只能沿一个方向传输，而不能进行反向传送，如图5.9（a）所示。2．半双工通信方式半双工通信方式允许数据在两个方向上传输，但是，在同一时刻，只允许数据在一个方向上传输，不能在两个方向上同时发送和接收，它实际上是一种切换方向的单工通信，如图5.9（b）所示。3．全双工通信方式全双工通信方式允许数据同时在两个方向上传输，它要求各通信设备都有独立的接收和发送能力，双方都可以一面发送数据，一面接收数据，如图5.9（c）所示。图5.9串行通信方式三、PLC常用通信接口1．RS-232C接口RS-232C接口是一种串行通信标准化接口，计算机普遍配备该接口（称为串口COM1或COM2），使用25针连接器或9针连接器。传递的波特率为19200bit/s、9600bit/s、4800bit/s、2400bit/s、1200bit/s、600bit/s、300bit/s。RS-232C采用负逻辑电平，规定−3～−15V为逻辑1，+3～+15V为逻辑0。RS-232C有数据通信速率低、通信距离近、抗共模干扰能力差等缺点，适用于通信距离近（小于15m）、波特率要求不高的场合。2．RS-422接口RS-422采用平衡驱动差分接收电路，以两线间的电压差+

2～+

6V表示逻辑状态“1”，以两线间的电压差为−2～−6V表示逻辑状态“0”。由于接收器采用差分输入，因而抗干扰能力强。RS-422采用两对平衡差分信号线，为全双工接口。在传输速率为100kbit/s时，最大传输距离可达1200m。3．RS-485接口RS-485也是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，所以具有抗共模能力强，抑制噪声干扰性好的特点。RS-485采用一对平衡差分信号线，为半双工接口，不能同时发送和接收。以两线间的电压差+2～+6V表示逻辑状态“1”，以两线间的电压差为−2～−6V表示逻辑状态“0”。最大传输速率可达10Mbit/s，最大传输距离可达1200m。任务二实现2台PLC综合计数控制任务引入

图5.10主站/从站PLC控制线路生产线控制要求如下。（1）对主站/从站输入端X0接通的次数之和进行计数，并在主站用数码管显示。（2）当X0接通的次数之和小于5时，主站/从站输出端Y10指示灯均亮。（3）当X0接通的次数之和大于4时，主站/从站输出端Y11指示灯均亮。（4）当X0接通的次数之和等于10或接通主站输入端X1时计数器清零。相关知识并联链接的数据寄存器并联链接的主站/从站除了各有100个可控制辅助继电器外，还各有10个可控制数据寄存器，可在1:1基础上进行数据的传输与共享，如图5.11所示。任务实施一、编写主站控制程序图5.12主站PLC程序二、编写从站控制程序图5.13从站PLC程序二、操作步骤（1）按图5.10所示连接主站/从站PLC控制线路。采用一对双绞线的连线方式，在实际实验中，由于两台PLC之间距离比较近，可以不连接终端电阻R，双绞线外屏蔽层也不用连接SG端子和接地，只连接SDA、SDB、RDA和RDB即可。（2）接通电源，将图5.12、图5.13所示的程序分别写入主站/从站PLC。（3）将“运行/停止”方式开关置于运行状态。观察每块通信板RDLED和SDLED的状态。如果两个LED没有清晰闪烁，则表明通信异常，应检查网络连接和主站/从站的设置是否正确。（4）程序开始运行时数码管应显示“0”，按下主站计数按钮SB1或从站计数按钮SB3，数码管的数值应增1显示，否则应检查硬件连接和软件设置是否正确。（5）当数码管显示值小于5时，主站灯HL1和从站灯HL3应同时亮。（6）当数码管显示值大于4时，主站灯HL2和从站灯HL4应同时亮。（7）当按下主站复位按钮SB2或主站/从站输入端X0接通的次数之和等于10时，数码管显示值为零，灯HL1和HL3应亮，灯HL2和HL4应熄灭。并联链接高速模式知识扩展

任务三实现3台PLC相互启动/停止控制任务引入

图5.15

3台PLC组成N:N网络控制线路生产线控制要求如下。（1）主站0#的输入端X0、X1控制从站1#的输出端Y0启动或停止。（2）从站1#的输入端X0、X1控制从站2#的输出端Y0启动或停止。（3）从站2#的输入端X0、X1控制主站0#的输出端Y0启动或停止。（4）主站0#输入端X2控制3台PLC的输出端Y0同时停止。相关知识

N:N网络的功能是指在最多8台FX可编程控制器之间，通过RS-485-BD通信板进行通信连接。一、N：N网络的配置图5.16

N:N网络配置二、N：N网络连接模式及共享软元件三、N：N网络设定软元件任务实施一、编写控制程序1.主站0#PLC控制程序图5.17

N:N网络主站0#程序2.从站1#PLC控制程序图5.18

N:N网络从站1#程序3.从站2#PLC控制程序图5.19

N:N网络从站2#程序二、操作步骤（1）结合图5.15与图5.16所示连接N:N网络控制线路。在实际实验中，由于3台PLC之间距离比较近，可以不连接终端电阻，双绞线外屏蔽层也不用连接SG端子和接地，只连接SDA、SDB、RDA和RDB即可。（2）接通电源，使PLC处于编程状态，将图5.17、图5.18和图5.19所示的程序分别写入主站0#、从站1#和从站2#PLC中。（3）将“运行/停止”方式开关置于运行状态，观察每块通信板RDLED和SDLED的状态。如果LED没有清晰闪烁，则表明通信异常，应检查硬件连接和软件设置是否正确。（4）按下主站0#启动/停止按钮，从站1#输出端Y0应通电/断电；按下从站1#启动/停止按钮，从站2#输出端Y0应通电/断电；按下从站2#启动/停止按钮，主站0#输出端Y0应通电/断电；按下主站0#停止按钮时，3台PLC的输出端Y0均应断电。（5）观察是否符合控制要求，若不符合检查硬件和软件，修改后重新调试。一、N：N网络的通信协议与工作原理知识扩展

N:N网络的通信协议是固定的，通信方式采用半双工通信，波特率固定为38400bit/s；数据长度、奇偶校验、停止位、标题字符、终结字符以及和校验等均是固定的。N:N