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可编程控制器应用技术

可编程控制器应用技术. 第十一章 FX 2N 系列可编程控制器通讯技术. 目录. 网络通讯的基本知识 FX 2N 系列 PLC 通讯用硬件及通讯形式 FX 2N 系列 PLC 间的通讯配置及应用实例. 1. 内容提要. 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 FX 2N 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。. 2. 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.

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  1. 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

  2. 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

  3. 内容提要 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。 2

  4. 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

  5. 图11-1 并行通讯与串行通讯 第一节 网络通讯的基本知识 4

  6. 通讯传送按同步方式分类 • 同步传送 • 异步传送 第一节 网络通讯的基本知识 (2)同步传送和异步传送 5

  7. 图11-2 通讯传送的格式 第一节 网络通讯的基本知识 6

  8. 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

  9. 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

  10. 第一节 网络通讯的基本知识 表11-1 传送介质性能比较 9

  11. 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。 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。 10

  12. 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

  13. 图11-3 PLC网络结构示意图 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 12

  14. 第一节 网络通讯的基本知识 2.通讯协议 定义 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。 分类 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。 13

  15. 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 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 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11-4 OSI参考模型 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。 14

  16. 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

  17. 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 表11-2 FX2N系列 PLC简易通讯常用设备一览表 16

  18. 续表 注：×为不可；○为可。 17

  19. 图11-5 FX2N-485-BD 图11-6 FX2N-CNV-BD 第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式 18

  20. 图11-8 FX2N-232-IF 图11-7 FX0N-485ADP 第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式 19

  21. 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

  22. 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

  23. 图11-9 计算机与3台PLC连接示意图 第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式 22

  24. 第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式 (2)通讯的配置 表11-3 通讯接口寄存器 23

  25. 第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式 表11-4 通讯参数寄存器 24

  26. [S·] n [D·] m X010 RS D10 K5 D20 K5 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 RS指令的使用说明 25

  27. 第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式 表11-5 串行通讯指令要素 26

  28. 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

  29. 图11-11 并行通讯连接示意图 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 28

  30. 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 表11-6 并行通讯特殊辅助继电器和寄存器功能 29

  31. 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 表11-7 标准并行通讯模式下的通讯元件 30

  32. M800-M899 M800-M899 自动通讯 M900-M999 M900-M999 FX2N系列PLC FX2N系列PLC M490-M499 M490-M499 自动通讯 M500-M509 M500-M509 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 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 31

  33. 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 表11-8 高速并行通讯模式下的通讯元件 32

  34. 图11-13 并行通讯连接示意图 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 33

  35. 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

  36. 图11-15 例1主站梯形图 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。 35

  37. 图11-16 例1从站梯形图 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 36

  38. 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

  39. FX2N系列PLC FX2N系列PLC D490-D491 D490-D491 自动通讯 D500-D501 D500-D501 从站(M8071=ON) 主站(M8070=ON) (M8162=ON) (M8162=ON) 图11-14 高速并行通讯模式的连接示意图 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 38

  40. 图11-17 例2主站梯形图 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 39

  41. 图11-18 例2从站梯形图 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 40

  42. 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

  43. 图11-19 4台 PLC连接的网络示意图 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 (1)网络的连接 42

  44. 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 表11-9 N∶N网络的技术规格 43

  45. 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 2.N∶N网络系统的主要参数 (1)特殊辅助继电器 表11-10 N∶N网络的特殊辅助继电器功能说明 注:1.通讯错误不包括各站的CPU发生错误、各站工作在编程或停止状态的 指示。 2.特殊辅助继电器 M8184～M8190对应的 PLC从站号为No.1～No.7。 44

  46. 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 (2)特殊寄存器 表11-11 N∶N网络的特殊数据寄存器功能说明 45

  47. 续表 46

  48. 续表 注:1.通讯错误的次数不包括本站的 CPU发生错误、本站工作在编程或 停止状态引起的网络通讯错误。 2.特殊数据寄存器 D8204～D8210对应的 PLC从站号为No.1～No.7; 特殊数据寄存器 D8212～D8218对应的 PLC从站号为No.1～No.7。 47

  49. 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 3.N∶N网络的参数设置 (1)站号的设置 表11-12 站号的设置 (2)从站数的设置 48

  50. 第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例 (3)设置数据更新范围 表11-13 通信数据更新范围的模式 49

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