常用低压电器与可编程序控制器第9章.pptx

第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.1 数据通信基础数据通信基础 9.1.1 并行通信与串行通信并行通信与串行通信 数据通信主要采用并行通信和串行通信两种方式。1并行通信并行通信 并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。并行通信速度快，但用的通信线多，成本高，故不宜进行远距离通信。计算机或PLC各种内部总线就是以并行方式传送数据的。第9章 可编程序控制器通信系统简介 2串行通信串行通信 串行通信时数据是按位顺序传送的，只用很少几根通信线。串行传送的速度低，但传送的距离较长，因此串行通信适用于长距离且速度要求不高的场合。在PLC网络中传送数据绝大多数采用串行方式。从通信双方信息的交互方式看，串行通信方式可以有以下三种：(1)单工通信。单工通信是指只有一个方向的信息传送而没有反方向的交互。第9章 可编程序控制器通信系统简介 (2)半双工通信。半双工通信是指通信双方都可以发送(接收)信息，但不能同时双向发送。(3)全双工通信。全双工通信是指通信双方可以同时发送和接收信息，双方的发送与接收装置同时工作。单工通信不能实现双方信息交流，故在PLC网络中极少使用。因此，在PLC网络中主要应用半双工及全双工通信方式。串行通信中，传输速率用每秒钟传送的数据位数(比特/秒)来表示，称之为比特率(b/s)。常用的标准传输速率有300 b/s、600 b/s、1200 b/s、2400 b/s、4800 b/s、9600 b/s和19 200 b/s等。第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.1.2 串行异步传输与同步传输串行异步传输与同步传输 1串行异步传输串行异步传输 图9-1给出了串行异步通信的二进制串行位串的数据格式。在空闲状态下，线路呈现出高电平或“1”状态。传输时，首先发送起始位，接收端接收到起始位，即开始接收过程。在后边的整个二进制传送过程中，都以起始位作为同步时序的基准信号。起始位以“0”表示。紧跟其后的是数据位，根据采用的编码，数据位可能为58位。奇偶位可以有也可以没有。处在最后的是停止位，停止位以“1”表示，位数可能是1位、1/2位或2位。一帧信息由10位、10.5位或11位构成。第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-1 串行异步传输格式 第9章 可编程序控制器通信系统简介 传输格式中的起始位和停止位在数据传送过程中起着十分重要的作用。通信中有两点影响着数据的正确接收。一是数据发送是随机的，接收端必须随时准备接收数据；二是接收端和发送端不使用同一个时钟。在通信线路的两端各自具有时钟信号源，虽然可以设定双方的时钟频率一样，但脉冲边沿也不可能一致。脉冲周期、脉冲宽度总有误差。开始发送时，接收端必须准确地检测到起始位的下降边沿，使其内部时钟和发送端保持同步。第9章 可编程序控制器通信系统简介 2串行同步传输串行同步传输 同步传输时，用1个或2个同步字符表示传送过程的开始，接着是n个字符的数据块，字符之间不允许有空隙。发送端发送时，首先对欲发送的原始数据进行编码，形成编码数据后再向外发送。由于发送端发出的编码自带时钟，因此实现了收、发双方的自同步功能。接收端经过解码，便可以得到原始数据。第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.1.3 奇偶校验与循环冗余校验奇偶校验与循环冗余校验 1奇偶校验奇偶校验 在进行奇偶校验时，发送端按照事先约定的校验方式，在所发送的每个字符最高位之后附加一个奇偶校验位。这个校验位可为“1”或“0”，以便保证整个字符为“1”的位数符合约定。发送端按照奇或偶校验的原则编码后，以字符为单位发送。接收端按照相同的原则检查收到的每个字符中“1”的位数。如果为奇校验，发送端发出的每个字符中“1”的位数为奇数；若接收端收到的字符中“1”的位数也为奇数，则传输正确，否则传输错误。第9章 可编程序控制器通信系统简介 2循环冗余校验循环冗余校验(CRC)循环冗余校验以二进制信息的多项式表示为基础。它的基本思想是：在发送端给信息报文加上CRC校验位，构成7个特定的待传报文，使它所对应的多项式能被一个事先指定的多项式除尽。这个指定的多项式称作生成多项式。由发送方和接收方共同约定。接收方收到报文后，用来检查收到的报文，即用去除收到的报文多项式，如果可以除尽，就表示传输无误，否则说明收到的报文不正确。CRC校验具有很强的检错能力，并可以用集成电路芯片实现，是目前计算机通信中使用最普遍的校验码之一。PLC网络中广泛使用CRC校验码。第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.1.4 RS-232C、RS-422/RS-485串行通信接口串行通信接口 1RS-232C串行通信接口串行通信接口 RS-232C是1969年由美国电子工业协会EIA公布的串行通信接口。RS(Recommended Standard)是英文“推荐标准”的缩写，232是标识号，C表示修改的次数。它规定了终端设备(DTE)和通信设备(DCE)之间的信息交换的方式和功能。早期RS-232C主要用于公用电话网的通信，通信双方通过Modem连接到电话网进行远距离通信。现在微机系统可以直接通过RS-232C口进行通信。目前几乎每台计算机和终端设备都配备了RS-232C接口。第9章 可编程序控制器通信系统简介 1)RS-232C接口标准的电平信号接口标准的电平信号 RS-232C接口标准的电平信号(EIA电平)不同于TTL电平。标准的逻辑“1”电平在-5-15 V之间，逻辑“0”电平在+5+15 V之间。串行接口能够识别的逻辑“1”小于-3 V，而逻辑“0”则大于+3 V，显然在-3 V和+3 V之间有一段不稳定的电压区间。另外，串行接口的空载输出电压可达-25 V或+25 V。在设计与RS-232C接口连接的设备接口电路时，其输入端应能承受这个电压信号。第9章 可编程序控制器通信系统简介 2)RS-232C接口物理连接器接口物理连接器 每个RS-232C接口有两个物理连接器(插头)。实际使用时，计算机的串口都是公插头，而PLC端为母插头，与它们相连的插头正好相反。连接器规定为25芯，实际使用9芯连接器就够了，所以，近年来多用9芯的连接器。一般微机多配有两个RS-232C串口，25芯或9芯的连接器。第9章 可编程序控制器通信系统简介 3)PLC上的上的RS-232C口口 PLC上的RS-232C口有三种形式：(1)PLC的CPU单元内置RS-232C口，通信由CPU管理。(2)PLC的CPU外设端口经通信适配器转换而形成RS-232C口。(3)在PLC的通信板或通信单元上，设置有RS-232C口。如OMRON的Host Link单元中有的就设置了RS-232C口。第9章 可编程序控制器通信系统简介 4)常见RS-232C端口信号 表9-1 IBM PC/AT 25芯RS-232C口 第9章 可编程序控制器通信系统简介 表表9-2 IBM PC/AT 9芯芯RS-232C口口 第9章 可编程序控制器通信系统简介 表9-3 PLC 9芯RS-232C口 第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-2 RS-232C口的连接方法(a)IBM PC与PLC RS-232C口的连接；(b)PLC与PLC RS-232C口的连接 第9章 可编程序控制器通信系统简介 5)RS-232C的不足之处的不足之处 RS-232C的电气接口是单端、双极性电源供电电路。RS-232C有许多不足之处，主要表现为：(1)数据传输速率低，最高为20 kb/s。(2)传输距离短，最远为15 m。(3)两个传输方向共用一根信号地线，接口使用不平衡收/发器，可能在各种信号成分间产生干扰。为了解决这些问题，EIA推出RS-449标准，对上述缺点加以改进。目前工业环境中广泛应用的RS-422/RS-485就是在此标准下派生出来的。第9章 可编程序控制器通信系统简介 2RS-422/RS-485串行通信接口串行通信接口 RS-422和RS-485电气接口电路采用的是平衡驱动差分接收电路，其收和发不共地，这样可以大大减少共地所带来的共模干扰。RS-422和RS-485的区别是，前者为全双工型(即收和发可同时进行)，后者为半双工型(即收和发分时进行)。由于RS-232C采用单端驱动非差分接收电路，因此在收和发两端必须有公共地线，这样当地线上有干扰信号时，会当作有用信号接收进来，故不适于在长距离或强干扰的条件下使用。而RS-422/RS-485驱动电路相当于两个单端驱动器，当输入同一信号时其输出是反相的，故如有共模信号干扰，接收器只接收差分输入电压，从而可大大提高了抗共模干扰能力，所以可进行长距离传输。第9章 可编程序控制器通信系统简介 表表9-4 RS-232C、RS-422和和RS-485的性能参数对照表的性能参数对照表 第9章 可编程序控制器通信系统简介 普通微机一般不配备RS-422、RS-485口，但工业控制微机多有配置。普通微机欲配备上述两个通信端口，可通过插入通信板予以扩展。在实际使用中，有时为了把距离较远的两个或多个带RS-232C接口的计算机系统连接起来进行通信，或组成分散型系统，通常用RS-232C/RS-422转换器把RS-232C转换成RS-422，然后再进行连接。PLC的不少通信单元带有RS-422口或RS485口，如Host Link单元的LK202带RS-422口，PLC Link单元LK401带RS-485口。第9章 可编程序控制器通信系统简介 3通信介质通信介质 目前普遍使用的通信介质有双绞线、多股屏蔽电缆、同轴电缆和光纤电缆。双绞线是把两根导线扭绞在一起，可以减少外部的电磁干扰。如果用金属织网加以屏蔽，则抗干扰能力更强。双绞线成本低、安装简单，RS-485口多用它。多股屏蔽线是把多股导线捆在一起，再加上屏蔽层，RS-232C、RS-422口要用此电缆。第9章 可编程序控制器通信系统简介 同轴电缆共有四层。最内层为中心导体，导体的外层为绝缘层，包着中心导体，再向外一层为屏蔽层，最外一层为表面的保护皮。同轴电缆可用于基带(50 电缆)传输，也可用于宽带(75 电缆)传输。与双绞线相比，同轴电缆传输的速率高、距离远，但成本相对要高。光纤电缆有全塑光纤电缆、塑料护套光纤电缆和硬塑料护套光纤电缆。光缆与电缆相比，价格较高，维修复杂，但抗干扰能力很强，传输距离也远。第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.2 OMRON PLC的通信与扩展的通信与扩展 9.2.1 通信与扩展系统简介通信与扩展系统简介 1.I/O扩展扩展 OMRON PLC提供了两种I/O扩展方式。一种采用扩展I/O总线技术，30点、40点的主机最多可连接3台I/O扩展单元。但对于中、大型机，如C200H等机型来说，则可用扩展I/O连接电缆将I/O扩展机架连接到CPU单元所在的安装机架上。此种连接最多可连接两个扩展机架到一个CPU机架上，且为串联方式，两机架之间最大距离为10 m，但CPU与最远的扩展机架之间的距离不能超过12 m。扩展机架上不需安装CPU单元，但需安装扩展电源单元以便给机架供电。第9章 可编程序控制器通信系统简介 另一种扩展方式采用远程I/O系统，将扩展机架用双绞线或光纤等其他通信介质与主机架或其他扩展机架相连。这种连接方式需要在每个机架中增加一个远程I/O单元，采用的是串行通信技术，如图9-3所示。每个CPU单元最多可配置两个远程I/O主单元，一个系统中最多可配置5个远程I/O从单元。第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-3 PLC I/O扩展 第9章 可编程序控制器通信系统简介 远程I/O扩展方式通常采用RS-485通信接口，电缆总长度不应超过200 m。在需要更长的通信距离时或在干扰比较大的场合下，可采用通信适配器或光纤通信来加以解决。I/O扩展方式为用户扩展系统的规模和I/O点数、合理布置系统、减少布线和I/O信号电缆的数量及长度提供了一种经济而有效的解决方案。第9章 可编程序控制器通信系统简介 2.链接系统链接系统 OMRON PLC提供的链接系统，即 SYSMAC Link系统是OMRON PLC的一种专用网络系统，由上位机链接(Host Link)系统、PLC链接(PLC Link)和I/O链接(I/O Link)三级系统组成，如图9-4所示。SYSMAC Link系统为用户提供了一种方便快捷的系统互联与集成的方法。通过Host Link系统，PLC系统中的PLC可以很方便地与上位机进行链接和信息交换。一方面可以通过上位机对与其相连的PLC进行编程组态，监视各PLC的运行状态，可以给各PLC发布相应的控制和操作命令；另一方面，PLC系统中的各种I/O状态和实时数据可以实时地传送给上位机，可以与上位机中的控制程序协同工作。通过Host Link系统，上位机可作为整个PLC系统的工程师站和操作员站。第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-4 SYSMAC link系统 第9章 可编程序控制器通信系统简介 PLC Link系统为OMRON PLC之间的互联和协同提供了快捷有力的支持。PLC Link系统是一个NN型令牌总线网，长达2 KB的信息能以2 Mb/s的速率传输，以组成PLC控制网络。每台PLC能够安装两个或多个PLC Link单元，构成多个PLC Link网络，以实现系统冗余或组成多级网络系统。每个PLC Link单元可连接多达 62个PLC。在远程I/O系统中，通过连接一个I/O Link单元到光纤远程I/O主单元的方法，可为大规模分布式控制系统设计I/O链路，并在多个PLC之间实现光纤数据交换。第9章 可编程序控制器通信系统简介 3.OMRON PLC串行通信串行通信 为了方便系统之间的互联和信息交换，OMRON PLC提供了丰富的串行通信功能。PLC CPU单元或专用串行通信单元提供了RS-232C或 RS-422/RS-485通用串行通信接口。通过串行通信接口可连接编程器、ASCII设备、显示终端、打印机和条码输入设备等外部设备，还可以连接PLC、上位计算机及其他具有标准通信接口的设备。在指令系统和软件方面，OMRON PLC提供了专用通信指令，借助系统软件所提供的标准通信协议与所连接的设备进行信息交换。同时,OMRON PLC还提供了BASIC语言编程和通用通信协议宏功能，使用户可以根据所连设备的要求来编制通信程序或创建专用的通信协议，实现与所连设备的通信和信息交换。第9章 可编程序控制器通信系统简介 从理论上说，通过串行通信，OMRON PLC可以与所有具有RS-232C或RS-422/RS485接口的设备实现互联和信息交换。每台PLC能支持多达16个串行通信单元和一个串行通信板，每个单元或板提供两个端口，因此能连接多达34个串行通信设备，通信速率可高达38.4 kb/s，信息长度可长达1000 B。另外，通过调制解调器(Modem)的连接以及串行通信，还可实现PLC的远程编程、监控及远程维护。第9章 可编程序控制器通信系统简介 4.网络系统网络系统 1)以太网以太网(Ethernet)OMRON PLC通过安装 Ethernet PCMCIA卡或 Ethernet单元即可实现以太网连接，与以太网中的计算机或编程器实现高速率数据通信和信息交换。网络中的计算机可实现对PLC系统的编程组态、系统监视及系统维护功能，同时通过以太网与管理信息系统及办公自动化网络连接，可实现控制与管理系统一体化。Ethernet单元支持多达8个TCP/IP和UDP/IP的Socket接口，也支持OMRON开发的工厂自动化控制网络的指令/响应系统(FINS)信息、FTP文件传输和电子邮件，因此能将生产现场与产品管理连接起来。第9章 可编程序控制器通信系统简介 2)SYSMAC NET网网 SYSMAC NET网属于大型网，是光纤环网。它使用C模式或CV模式(FINS)指令进行信息通信，主要有大容量数据链接和节点间信息通信功能。它适用于地理范围广、控制区域大的场合，是一种大型集散控制的工业自动化网络。第9章 可编程序控制器通信系统简介 3)Controller Link网络网络 它是PLC一级的控制网络，采用双绞线或光缆连接，具有网络结构简单、连接方便可靠等特点。它主要用于具有较大容量和较高速度，并执行主要控制程序的一级PLC之间的互连和通信，是OMRON PLC网络系统的核心。另外，Controller Link还可以与具有Controller Link支持板的计算机连接，构成Fins Gateway网关，使PLC能够以FINS指令与其他系统进行信息交换。第9章 可编程序控制器通信系统简介 4)器件网络器件网络(Device Net)器件网络主要用于连接在现场执行控制任务的PLC、I/O终端、I/O链接单元、显示终端及智能设备等现场器件。它采用现场总线技术，标准化、开放式结构，不仅允许OMRON PLC产品和设备连入网络，还允许符合标准的非OMRON产品在同一网络中共存，进行互连和信息交换。第9章 可编程序控制器通信系统简介 5)CompoBus/S网络网络 它是一种现场高速I/O网络，是OMRON PLC系统网络中的最低一级网络，主要用于控制系统I/O通道设备，如I/O终端、远程I/O模块、传感器等的连接，在 PLC和被控对象之间传送I/O信息。第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.2.2 通信与扩展系统的特点及性能对照通信与扩展系统的特点及性能对照 (1)方便、经济的I/O扩展功能以及系统的灵活配置，为中、小规模用户扩展系统规模和I/O点数提供了有力的技术支持。(2)Host Link系统使用户可以使用微机或其他工业控制计算机来对PLC Link系统中的PLC进行组态编程、运行监视和操作维护，实现系统信息和设备共享，可方便、迅速地组成小规模的集散控制系统。第9章 可编程序控制器通信系统简介 (3)PLC Link系统使不同系列、不同型号、不同规模的OMRON PLC之间可以方便地实现互连，并实现控制程序之间的信息交换和控制协同。(4)以 太 网(Ethernet)、Controller Link控 制 器 网 络、CompoBus/D DeviceNet器件网络和CompoBus/S I/O网络构成了一个完整无缝的通信网络，为工厂实现生产自动化控制和自动化管理提供了一个良好的应用环境和开发平台。(5)完善、多样的串行通信功能，保证了系统良好的兼容性和开放性，使系统之间可以进行灵活多样的信息通信和交换。第9章 可编程序控制器通信系统简介 (6)功能强大的通信协议宏，使用户可以控制和操作通信过程的每一细节，确保不同协议及非兼容系统之间的串行通信功能顺利实现。(7)通过通信和网络功能，OMRON PLC可以实现远程操作和维护。通过Modem连接，编程或监控远程PLC；通过远程网络和Host Link连接，实现编程或监控远程网络PLC及网络设备；直接从连接到Ethernet的PLC上发送出错电子邮件。(8)通过网络连接，可实现广泛的设备共享和系统的柔性连接和配置。第9章 可编程序控制器通信系统简介 OMRON公司提供的I/O扩展、链接系统、串行通信和网络系统等四个方面的结构体系大体分为三个层次：信息层、控制层和器件层。信息层处在最高层，负责系统的管理与决策。除了Ethernet网外，Host Link网也可算在其中，因为Host Link网主要用于计算机对 PLC的管理和监控。控制层居于中间，负责生产过程的监控、协调和优化。该层的网络有SYSMAC NET、SYSMAC Link、Controller Link和PLC Link。器件层处于最低层，为现场总线网，直接面对现场器件和设备，负责现场信号的采集及执行元件的驱动，包括CompoBus/D、CompoBus/S和远程I/O。第9章 可编程序控制器通信系统简介 OMRON的Host Link、PLC Link和Remote I/O推出时间较早，Controller Link网推出时间较晚，只有新型号PLC(如C200H、CV、CS1、CQM1H等)才能加入，其他老型号PLC不能入网。随着Controller Link的不断发展和完善，其功能已覆盖了控制层的其他三种网络。目前，在信息层、控制层和器件层这三个网络层次上，OMRON主推以下三种网：Ethernet、Controller Link和CompoBus/D。这三种网络的发展势头最为强劲，新的器件、新的功能和新的技术的不断推出和充实，使它们的应用领域日渐扩大，用户越来越多。表9-5所示为OMRON公司提供的各种系统性能对照表。第9章 可编程序控制器通信系统简介 表表9-5 OMRON公司提供的各种系统性能对照表公司提供的各种系统性能对照表 第9章 可编程序控制器通信系统简介 第9章 可编程序控制器通信系统简介 PLC组网时，通常每台PLC上要配置相应的通信单元。每一种网络都有自己专用的通信单元，如Ethernet单元、Host Link单元、SYSMAC NET Link单元、SYSMAC Link单元、Controller Link单元和PLC Link单元。而计算机入网时要配置的是相应的通信支持卡，如 Ethernet支持卡、SYSMAC NET Link支持卡、SYSMAC Link支持卡及Controller Link支持卡。通信支持卡通常插在计算机的扩展槽上。第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.2.3 数据链接和信息通信数据链接和信息通信 1.数据链接数据链接 SYSMAC NET、SYSMAC Link、Controller Link和PLC Link网都设有数据链接的功能，一旦建立数据链接，网络节点之间的通信便可自动进行。PLC Link网的功能远远弱于其他三种网络，数据链接仅限在LR区进行，模式固定，容量有限，而且通信比特率低(128 kb/s)。而其他三种网可人工设置，灵活性很强，除LR区外，DM区甚至IR区和AR区都可以加入数据链接，容量很大，通信比特率也高(2 Mb/s)。第9章 可编程序控制器通信系统简介 PLC Link是通过PLC Link单元把多台PLC连接起来而形成的网络。图9-5为 PLC Link的数据链接示意图，箭头指出数据在PLC Link中的流向。网络中的PLC在LR区建立公共数据区，每台PLC只要访问自己的LR区就可自动完成与其他PLC的数据交换。在一个PLC Link中，所有PLC的LR区内容保持一致，如同网络只有一个LR区一样。LR区自动地均匀分配给每个PLC Link单元一个写入区，PLC可以把数据写到它的写入区。每台PLC写入区之外的区域称为它的读出区，该读出区对应于其他PLC的写入区。PLC只能从读出区读出其他PLC写入的数据，不能向读出区写入数据。第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-5 PLC Link的数据链接示意图 第9章 可编程序控制器通信系统简介 例如，#0、#1、#2、#3四台C200H组成PLC Link网。C200H的LR区有64个通道，每台PLC的写入区有16个通道、读出区有48个通道，具体分配见表9-6。表9-6 通道分配表 第9章 可编程序控制器通信系统简介 通过数据链接可以实现PLC之间的数据传输。例如，欲将#0 PLC的DM0000内容传到#3 PLC的HR00中，就要在这两台PLC中编制传输程序，在#0 PLC中用指令MOV将DM0000的内容传到LR00中，在#3 PLC中用指令MOV将LR00的内容传到HR00中。这样，#0 PLC DM0000的数据就传到了#3 PLC的HR00中了。Ethernet网没有设置数据链接功能。第9章 可编程序控制器通信系统简介 2.信息通信信息通信 CompoBus/D、SYSMAC NET、SYSMAC Link、Controller Link和Ethernet网拥有信息通信的功能。信息通信是在用户程序中使用通信指令SEND/RECV/CMND来实现PLC与PLC、PLC与计算机之间的信息交换的。信息通信比数据链接要灵活得多。数据链接和信息通信这两种通信方式可以在网络中同时使用。另外，OMRON公司特有的工厂接口网络服务(Factory Interface Network Service，FINS)是OMRON公司自己开发的专门用于各种OMRON FA网络中的PLC之间的通信协议。FINS为指令/响应系统，其格式如图9-6所示。第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-6 FINS的格式 第9章 可编程序控制器通信系统简介 各种PLC可使用的信息通信指令如下：C200H：SEND(90)、RECV(98)。CV：SEND(192)、RECV(193)和CMND(194)。CS1：SEND(90)、RECV(98)和CMND(490)。SEND：数据发送指令。在程序执行该指令时，把本地PLC(源节点)数据区中指定的一段数据，送到指定(目标)节点PLC数据区的指定位置。第9章 可编程序控制器通信系统简介 RECV：数据接收指令。在程序执行该指令时，把指定(源)节点PLC数据区中指定的一段数据，读到本地(目标)节点的PLC并写入数据区的指定位置。CMND：发送FINS指令的指令，用于CV、CS1系列PLC。在程序执行该指令时，可以向指定节点发送FINS指令。如：读/写指定节点PLC的存储区，读取状态数据，改变操作模式以及执行其他功能。C200H不支持CMND指令。第9章 可编程序控制器通信系统简介 SYSMAC NET、SYSMAC Link、Controller Link和Ethernet这四种网络，通过 CV、CS1系列PLC可以实现两个同类型或不同类型网络的互联。例如，在一台CV或CS1系列PLC上安装Ethernet单元和Controller Link单元，可以把Ethernet网和Controller Link网连接起来。网络互联后，使用SEND、RECV和CMND指令可以进行不同网络节点之间的信息通信。网络间通信范围可限制在包括本地网络在内的三级网络之间，如图9-7所示。第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-7 网络通信范围 第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.3 CPM1A通信功能通信功能 9.3.1 CPM1A系列系列Host Link通信通信 Host Link通信是OMRON公司为了通过RS-232C通信电缆连接PLC与一个或多个主计算机，控制主计算机与PLC的通信而发展起来的。通常，由主计算机发送一个命令给PLC，而PLC自动回送一个应答信号，这样便实现了PLC非主动参与情况下的通信。图9-8(a)所示为上位主计算机与CPM1A PLC通信时的连接示意图；图9-8(b)为OMRON公司的可编程终端PT与CPM1A PLC通信时的连接示意图，此时称为1:1 Host Link通信方式。Host Link通信时，上位机发出指令信息给PLC，PLC返回响应信息给上位机。这时，上位机可以监视PLC的动作状态，例如可跟踪监测、故障报警、采集PLC控制系统中的某些数据等，还可以在线修改PLC的某些设定值和当前值，改写PLC的用户程序等。第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-8 Host Link通信连接示意图(a)主计算机与PLC通信连接；(b)PT与PLC通信连接；(b)(c)1:N Host Link通信方式 第9章 可编程序控制器通信系统简介 1端口设定端口设定 表表9-7 Host Link端口设定端口设定 第9章 可编程序控制器通信系统简介 第9章 可编程序控制器通信系统简介 第9章 可编程序控制器通信系统简介 2Host Link通信命令通信命令 表表9-8 Host Link通信命令一览表通信命令一览表 第9章 可编程序控制器通信系统简介 第9章 可编程序控制器通信系统简介 3通信帧格式通信帧格式 Host Link通信通过在上位机和PLC之间交换命令和应答来实现。在一次交换中，传输的命令或应答数据称为一帧。一帧最多可包含131个数据字符。当PLC接收到从上位机发来的ASCII码命令时，自动返回ASCII码应答。上位机必须有一个能控制命令和应答的传送和接收的程序。第9章 可编程序控制器通信系统简介 1)命令帧格式命令帧格式 从上位机发送一个命令时，按图9-9所示的格式排列命令数据。(注：图9-9中101100表示十进制数据，后续图中161160表示十六进制数据)图9-9 命令帧格式 第9章 可编程序控制器通信系统简介 其中，识别码和正文取决于传输的上位机链接命令。当传送一个组合命令时，还将有第二个识别码(子识别码)；FCS(帧检查顺序)码由上位机计算，并设置在命令帧中。本节后面将叙述FCS的计算。命令帧最多可以有131个字符，等于或大于132个字符的命令必须分成若干帧。命令帧使用回车定界符CHR$(13)进行命令分段，而不是终止符。终止符必须用在最后一帧的末尾。对执行写操作的命令(如 WR、WL、WC或 WD)进行分段时，应注意不要将一个通道的数据分写在不同的帧中。帧的分段应和通道之间的分段一致。第9章 可编程序控制器通信系统简介 表表9-9 命命令令帧帧功功能能 第9章 可编程序控制器通信系统简介 2)应答帧格式 图9-10 应答帧格式 第9章 可编程序控制器通信系统简介 表表9-10 应应答答帧帧功功能能 第9章 可编程序控制器通信系统简介 3)FCS(帧检查顺序)图9-11 FCS数据检查示例(a)计算范围；(b)检查顺序 第9章 可编程序控制器通信系统简介 4通信顺序通信顺序 图9-12 Host Link通信过程 第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-13 132个字符以上的命令发送示例 第9章 可编程序控制器通信系统简介 5Host Link通信示例通信示例 例：下面的程序是利用BASIC编制的，它可读出CPM1A的000通道的状态，但程序中未执行受信响应数据的FCS校验。1010 CPM1A Sample Program1020 命令数设置1030 S$=00RR000000011040 FCS01050 FOR I=1 TO LEN(S$)1060 FCS=FCS XOR ASC(MID$(S$，I，1)1070 NEXT I 第9章 可编程序控制器通信系统简介 1080 FCS$(FCS):IF LEN(FCS$)=1 THEN FCS$+0+FCS$1090 CLOSE1100 CLS1110 PRINT 命令发送校验1120 OPEN COM：E73AS#11130 PRINT#1，S$+FCS$+*+CHR$(13)；1140 CLS1150 PRINT 响应受信校验1160 LINE INPUT#1，A$1170 PRINT A$7780 END 第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.3.2 CPM1A系列系列1:1 链接通信链接通信 两台PLC之间进行链接称为1:1 链接通信。在两台PLC之间，PLC与CQM1、CPM1、SRM1或C200HX/HE/HG/HS之间都可以进行1:1 链接通信。在这种通信方式下，一个PLC作为主机，另一个作为从机。两台PLC通过1:1链接后，可利用LR区交换数据，实现信息共享。LR区链接数据最多可达256位(LR0000LR1515)。CPM1A系列的LR区只有16个通道(LR00LR15)，当CPM1A与其他PLC进行1:1链接时，也只能使用这16个通道。图9-14是两台CPM1A的11链接，每台PLC都要配置RS-232C适配器。第9章 可编程序控制器通信系统简介 图9-14 CPM1A的1:1 链接 第9章 可编程序控制器通信系统简介 1CPM1A的的1:1链接功能设定链接功能设定 表表9-11 1:1链接功能设定链接功能设定 第9章 可编程序控制器通信系统简介 2.1:1链接程序示例链接程序示例 图图9-15 在主机在主机CPM1A与从机与从机CPM1A之间进行数据复制的示意图之间进行数据复制的示意图 第9章 可编程序控制器通信系统简介 9.3.3 NT Link通信通信 图9-16 NT Link通信连接 第9章 可编程序控制器通信系统简介 在专用软件的支持下，PT强大的功能可以得到充分的发挥。它可以实时显示PLC的继电器区、数据区的内容及PLC的各种工作状态信息，并对PLC控制系统进行监控。例如，它可以棒图、灯和数据的形式显示PLC的各种数字信息，也可给出某些动态量随时间变化的趋势图；可进行多达几百甚至几千个画面的显示和切换，以反映PLC控制系统的运行状态；可通过功能键或触摸按钮向PLC输入数据，改变PLC的某些设定值、当前值等。有的PT还可存储历史数据，需要时可以读出或打印输出。PT有显示信息、输入数据的作用，它不仅为PLC的控制系统提供了友好的人机界面，而且还可简化控制柜仪表的设计，节省部分PLC的I/O点数。因此，PT将会得到越来越广泛的应用。