FX2N系列可编程控制器通讯技术

可编程控制器应用技术第十一章FX2N系列可编程控制器通讯技术目录网络通讯的基本知识FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例1内容提要2可编程控制器的通讯和网络是近年来工业自动化领域发展十分迅速的技术。本章简要介绍FX2N系列可编程控制器与各种数字设备的通讯技术,包括系统的配置、连接方式、通讯指令及其应用。给出了PLC间通讯的应用实例。第一节网络通讯的基本知识一、数据通讯基础1.数据传送方式(1)并行通讯和串行通讯①并行通讯并行通讯是所传送数据的各个位同时进行发送或接收的通讯方式。②串行通讯3第一节网络通讯的基本知识图11-1并行通讯与串行通讯4第一节网络通讯的基本知识(2)同步传送和异步传送通讯传送按同步方式分类同步传送异步传送5第一节网络通讯的基本知识图11-2通讯传送的格式6第一节网络通讯的基本知识2.数据传送方向串行通讯时,在通讯线路上按照数据的传送方向可以分为单工、全双工和半双工通讯方式。7第一节网络通讯的基本知识3.数据传送介质传输媒介决定了网络的传输率、网络段的最大长度及传输的可靠性。目前常用的传送介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆等。8第一节网络通讯的基本知识性能双绞线同轴电缆光缆传送速率1～4Mbps1～450Mbps10～500Mbps连接方法点对点,多点1.5km不用中继器点对点,多点1.5km不用中继器(基带)10km不用中继器(宽带)点对点50km不用中继器传送信号数字信号、调制信号、模拟信号(基带)数字信号、调制信号(基带)数字、声音、图像(宽带)调制信号(基带)数字、声音、图像(宽带)支持网络星型、环行总线型、环型总线型、环型抗干扰好很好极好表11-1传送介质性能比较9第一节网络通讯的基本知识二、串行通讯接口标准1.RS-232它既是一种协议标准，也是一种电气标准，它规定了终端和通讯设备之间信息交换的方式和功能。特点：接口采用按位串行的方式单端发送、单端接收,传送距离近数据传送速率低，抗干扰能力差。10第一节网络通讯的基本知识2.RS-422接口采用两对平衡差分信号线，以全双工方式传送数据。通讯速率可达到10Mbps，最大传送距离为120米。抗干扰能力较强，适合远距离传送数据。3.RS-485与RS-422接口相比，只有一对平衡差分信号线，以半双工方式传送数据，能够在远距离高速通讯中，以最少的信号线完成通讯任务。11第一节网络通讯的基本知识三、工业控制网络基础1.工业控制网络的结构图11-3PLC网络结构示意图12第一节网络通讯的基本知识2.通讯协议在PLC网络中配置的通讯协议可分为两类：通用协议和公司专用协议。在进行网络通讯时，通讯双方必须遵守约定的规程，这些为进行可靠的信息交换而建立的规程称为协议。定义分类13第一节网络通讯的基本知识开放系统互联的参考模型OSI，它所用的通用协议一般分为7层，如图11-4所示。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议网络层协议数据链路层协议物理层协议图11-4OSI参考模型14第一节网络通讯的基本知识3.主站与从站连接在网络中的通讯站点根据功能可分为主站与从站。主站可以对网络中的其他设备发出初始化请求；从站只能响应主站的初始化请求，不能对网络中的其他设备发出初始化请求。网络中可以采用单主站(只有一个主站)连接方式或多主站(有多个主站)连接方式。15第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式一、FX2N系列PLC通讯器件类型型号主要用途对应通讯功能连接台数(图号)简易PC间链接并行链接计算机链接无协议通讯外围设备通讯功能扩展板FX2N-232-BD与计算机及其他配备RS232接口的设备连接××○○○1台FX2N-485-BDPLC间N∶N接口;并联链接1∶1接口;以计算机为主机的专用协议通讯用接口○○○○×1台(图11-5)FX2N-422-BD扩展用于与外围设备连接用××××○1台FX2N-CNV-BD与适配器配合实现端口转换—————(图11-6)表11-2FX2N系列PLC简易通讯常用设备一览表16类型型号主要用途对应通讯功能连接台数(图号)简易PC间链接并行链接计算机链接无协议通讯外围设备通讯特殊适配器FX0N-232ADP与计算机及其他配备RS232接口的设备连接××○○○1台FX0N-485ADPPLC间N∶N接口;并联链接的1∶1接口;以计算机为主机的专用协议通讯用接口○○○○×1台(图11-7)通讯模块FX2N-232-IF作为特殊功能模块扩展的RS232通讯口×××○×最多8台(图11-8)FX-485PC-IF将RS485信号转换为计算机所需的RS232信号××○××续表注：×为不可；○为可。17第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式图11-5FX2N-485-BD图11-6FX2N-CNV-BD18第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式图11-7FX0N-485ADP图11-8FX2N-232-IF19第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式二、FX2N系列可编程控制器的通讯形式1.并行通讯①通过FX2N-485-BD内置通讯板和专用的通讯电缆。②通过FX2N-CNV-BD内置通讯板、FXON-485ADP特殊适配器和专用通讯电缆。20第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式2.计算机与多台PLC之间的通讯(1)通讯系统的连接①采用RS485接口的通讯系统，一台计算机最多可连接16台可编程控制器。②采用RS232C接口的通讯系统。21第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式图11-9计算机与3台PLC连接示意图22第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式(2)通讯的配置元件号功能说明M8126该标志置ON时，表示全体M8127该标志置ON时，表示握手M8128该标志为ON时，表示通讯出错M8129该标志置ON时，表示字/字节转换M8129暂停值标志表11-3通讯接口寄存器23第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式元件号功能说明D8120通讯格式(见表11-9)D8121设置的站号D8127数据头部内容D8128数据长度D8129数据网通讯暂停值表11-4通讯参数寄存器24第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式3.无协议通讯(1)串行通讯指令RS实现的通讯RSD10K5D20K5X010[S·]n[D·]mRS指令的使用说明25第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式指令名称助记符指令代码操作数程序步[S·]m[D·]n串行通信指令RSFNC80DK、H、DDK、HRS:9步表11-5串行通讯指令要素26第二节FX2N系列PLC通讯用硬件及通讯形式(2)特殊功能模块FX2N-232IF实现的通信4.简易PLC间链接简易PLC间链接也叫做N∶N网络。最多可以有8台PLC连接构成N∶N网络,实现PLC之间的数据通讯。在采用RS485接口的N∶N网络中,FX2N系列可编程控制器可以采用两种方法连接到网络中。27第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例一、FX2N系列可编程控制器的并行通讯1.通讯系统的连接图11-11并行通讯连接示意图28第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例2.通讯系统的参数设置(1)相关的功能元件和数据元件号说明M8070M8070=ON时,表示该PLC为主站M8071M8071=ON时,表示该PLC为从站M8072M8072=ON时,表示PLC工作在并行通讯方式M8073M8073=ON时,表示PLC在标准并行通讯工作方式,发生M8070/M8071的设置错误M8162M8162=ON时,表示PLC工作在高速并行通讯方式,仅用于2个字的读/写操作D8070并行通讯的警戒时钟WDT(默认值为500ms)表11-6并行通讯特殊辅助继电器和寄存器功能29第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例(2)标准并行通讯模式的设置与连接通讯元件类型说明位元件(M)字元件(D)M800～M899D490～D499主站数据传送到从站所用的数据通讯元件M900～M999D500～D509从站数据传送到主站所用的数据通讯元件通讯时间70ms+主站扫描周期+从站扫描周期表11-7标准并行通讯模式下的通讯元件30第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例M800-M899M900-M999M490-M499M500-M509FX2N系列PLCM800-M899M900-M999M490-M499M500-M509FX2N系列PLC自动通讯自动通讯主站(M8070=ON)从站(M8071=ON)图11-12标准并行通讯模式的连接示意图31第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例(3)高速并行通讯模式的设置与连接通讯元件类型说明位元件(M)字元件(D)无D490～D491主站数据传送到从站所用的数据通讯元件无D500～D501从站数据传送到主站所用的数据通讯元件通讯时间20ms+主站扫描周期+从站扫描周期表11-8高速并行通讯模式下的通讯元件32第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例图11-13并行通讯连接示意图33第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例3.FX2N系列可编程控制器并行通讯举例【例1】图11-14所示两台PLC采用标准并行通讯方式通讯。试将FX2N-48MT设为主站,FX2N-32MR设为从站,要求两台PLC之间能够完成如下的控制要求:①将主站的输入端口X000～X007的状态传送到从站，通过从站的Y000～Y007输出；②当主站的计算值(D0+D2)≤100时,从站的Y010输出为ON;③将从站的辅助继电器M0～M7的状态传送到主站，通过主站的Y000～Y007输出；④将从站数据寄存器D10的值传送到主站，作为主站计数器T0的设定值。34第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例两台PLC的并行通讯，通过分别设置在主站和从站中的程序实现。其中：主站控制系统的程序如图11-15所示；从站控制系统的程序如图11-16所示。图11-15例1主站梯形图35第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例图11-16例1从站梯形图36第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例【例2】如图11-14所示，当两台PLC采用高速并行通讯方式，要求两台PLC之间能够完成如下的控制要求：①当主站的计算值(D10+D12)≤100时，从站的Y000输出为ON；②将从站数据寄存器D100的值传送到主站，为主站计数器T10的设定值。两台PLC的高速并行通讯,主站控制系统的程序如图11-17所示,从站控制系统的程序如图11-18所示。37第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例D490-D491D500-D501FX2N系列PLCD490-D491D500-D501FX2N系列PLC自动通讯主站(M8070=ON)(M8162=ON)从站(M8071=ON)(M8162=ON)图11-14高速并行通讯模式的连接示意图38第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例图11-17例2主站梯形图39第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例图11-18例2从站梯形图40第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例二、N∶N网络1.N∶N网络的构成三菱FX系列可编程控制器中的FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S、FXON可以构成可编程控制器多点通信网络(N∶N网络)，通过程序控制实现PLC间数据的通讯。41第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例(1)网络的连接图11-194台PLC连接的网络示意图42第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例(2)网络系统的技术规格通讯标准传送距离连接数量通讯方式RS485最大500米最大8台半双工字长停止位传送速率数据头数据尾奇偶位求和检验固定值38.4kps固定值固定值表11-9N∶N网络的技术规格43第三节FX2N系列PLC间的通讯配置及应用实例