当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

PLC的网络通信(1)


PLC 应用

PLC 的网络通信
肖兴明 王正友 王德堂
( 中国矿业大学)   摘 要   本文对 现有基于 PLC 的提升 电控系统 进行了网 络扩展, 具体介 绍了网 络通信 环境的 建立, 程 序编制 等问 题, 并以 C200H 为基础, 建立了相应的实验通信环境, 编制了相应的通信软件。 本文对今后基于 PLC 的矿井提升电控系统的应用研究有一 定的借鉴作用。 关键词  PLC 技术  网络通信  矿井提升  电控系统 Abs tract T his pap er expands of cu rrent h oist ing elect ric cont roll ing sys t em bas ed on PLC on net w ork, in tr od uces how t o buil d up net w orking communicat ing circum st ance and t o pr og ram in det ail s. U s ing t he m od el C 200HPLC , th e paper bu ilds up r espect ive experiment al circums tance and gives communi catin g sof t ware res pect ively. T he concern ed w ork in t his paper w il l benefit t o f ut ure research on hois t ing elect ric con tr ol ling sys t em based on PLC tech nology. Key words PLC t echnology  N etw orkin g communicat ion  M ine hoist   El ectric cont rollin g s yst em

  现场控制过程中, 实时数据需要了解, 有些 历史数据需要分析, 有些运行参数、 信息需要多 方共享, 最好还能对系统进行在线或离线诊断 并提供参考建议; 如在提升机的控制过程中, 我 们就希望能够随时得到提升机运行的实时参数 ( 如提升速度, 深度指示) , 等等。这些都给 PL C 控制系统提出了实现网络通信的现实要求。而 PL C 技 术发展 到今天, 网络功 能已成 为 PL C 技术的一大特征。 各生产厂家所推出的产品, 不 少支持网络功能。现在的 P LC 产品, 在与各种 个人计算机或图形工作站结合后, 已能实现屏 幕显示、 数据采集、 记录转储等功能。这些客观 上为系统的网络通信提供了现实条件。 现有的基于 PL C 的电控系统都不曾考虑 此功能, 本文拟针对 OM RON 公司的 C200H, 对 PL C 的网络通信作一简单探讨, 以供同行商 榷和交流。

立, 最简单的情况, 就是利用 P LC 本身提供的 专用通信模块, 组成上下位机控制系统, 实现参 数 的 传 输。 对 C200H 来 说, 就 是 通 过 通信适配器、 组成一个简单的 H OST LINK 、 PC 网络通信环境, 整个系统的配置如下图:
适配器 RS 422 R S232 主 机   

HO ST - 其他专   基本 I/ O 单元
 

CPU

LIN K

 

用单元 图 1 通信环境配置

  1. HOST L INK 模块 考虑到传输距离、 工作环境等因素的影响, 这种模块所提供的通信接口为 RS422 接口标 准。与计算机常用的 RS232 接口标准相比, 这 种接口标准具有如下优点: 抗干扰能力强, 传输 距离远, 传送速率高。 有关通信单元开关参数的 设置, 请参见 HOST L INK 使用手册。 200H 单 C 元在运行时, 将自动进入 HOST 方式。 2. 通信适配器 39

一、 通信环境的建立
网络通信, 首先涉及的就是通信环境的建
收稿日期: 1997- 12- 07

第 20 卷第 5 期 1998 年 10 月

上下位机与适配器的连接可采用接收/ 发 送双线系统但无握手信号的连接, 如图 2。 由于 HOST L INK 所提供的通信接口电平 为 RS422 电 平, 主机 提供的电 平为 RS232 电 平, 因 此 有一 个 中 间环 节, 能 够 完 成 主机 与 PL C 之间的电平转换。这就是适配器所起的作 用。 借 助 于 M AXIM 公 司 的 系 列 芯 片 M AX232、 AX 485, 可以容易地设计出所要的 M 适配器。
TX D RX D T XD RXD T XD + T XD R XD + R XD GND GND GND R DB + SD B+ RD A S DA SG

通常 为 Bor land C

+ +

或 VB ( Virsual Basic f or

W indo w s) 。由于 VB 具有以下特点: ( 1) 代码简单 常常只需要写较少的代码 就可以开发出标准的 Windo ws 界面, 完成预定 的功能; ( 2) 功能强大 内部提供丰富的控件, 如文 本框, 图片框, 通信控件等等, 也支持用户定制 的 可 视 化 Windo w s 控 件; 支 持 开 放 数 据 库 ( ODBC) , 提供数据库控件, 内嵌 ACCESS1. 0、 A CCESS 1. 1、 ORACLE 6 等数据库功能等等。 ( 3) 正如其它程序设计语言一样, VB 也是 逻辑的、 有序的。但它又具有自己的特点, 它是 通过窗体、 控件、 面向对象、 事件驱动过程和方 法来 创 造用 户 环境 的。而 且 相比 于 Borland + + C , VB 更适合初学。 因此, 本文推荐使用 VB 语言编程。 2. 程序编制 通信软件所用到的控件主要有用于串行通 信的定制控件 MSCOMM . VBX 和定时器控件 T IM ER. VBX。 通信控件有几个属性, 通过设置 它们, 可以用来中断串口连接; 设置通信确认; 串口选择; 串口设置, 包括波特率、 奇偶校验、 数 据位、 停止位等。它还有一个 OnCo mm 事件来 响应 Co mmEvent 属性的任何变化。定时器的 作用类似于一个闹钟。它最重要的一个属性是 Int erv al 属性, 通过设置 Int erval 来触发 T imer 事件。T im er 事件是定时器控件唯一支持的事 件。 当指定的时间间隔结束时该事件触发, 只要 不取消定时器, T imer 事件就将重复地发生。 通信软件主要由以下几部分组成: 主界面; 提升参数监视; 数据读写操作及故障诊断服务 等。其中主界面的作用主要是用来实现各功能 窗口的切换; 提升参数监视窗口主要用来实现 对提升机工况参数如速度、 提升高度等的在线 监视。 下面仅以速度监视为例, 谈谈此部分的程 序编制问题。主机每隔 20m s 访问一次 PL C 的 相应数据区( 速度暂存) , 将此速度值送至主机 速度显示窗口, 根据一定的比例关系在显示窗 口的 V -T 平面画点、 连线, 实时跟踪提升机容
《 机械工业自动化》

图 2 通信适配器的连接方式

  在实际应用中, 应注意通信环境中各参数 的 正 确 设 置, 特 别 是 要 保 持 主 机 与 HOST L INK 单元的通信参数的一致性。

二、 通信协议
主机 通过 HOST L INK 向 PL C 传 输数据 有一个固定的传输次序。 数据是以块( Blo ck) 为 单位进行的。从主机发往 HOST L INK 单元的 叫命令块, 反之则叫响应块。 数据块以帧为单位 来组织。在 M ult ipl e-link 的通信系统中, 每一 块均以单元号( 0# ~31# , 与 HOST L INK 的 本身设置有关) 和报头为开始, 而以帧校验和码 ( F CS) 及一个结束符( * 和 CR) 结束。 而在 Single link 系统中, 每块都以报头为开始, 而以结 束符结尾。可见, 对于 Single -link 或者 Mult iple -link 的通信系统, HOST L INK 都有相应的 通信协议, 这是厂家透明地提供给用户的。

三、 通信编程
1. 编程语言介绍 要完成网络通信功能, 必须编制界面友好 的通信应用程序。 在这里, 可供选用的高级语言 40

器的速度变化。T 轴以 4s 为单位刷新一次, 上 屏的时间终点为下屏的时间起点; 而数据读写 操作及错误处理窗口主要完成数据的传送和读 写功能, 诊断通信过程中的故障信息。 数据的读 写操作主要是利用 HOST L INK 的命令级, 对 IR 区, HR 区, AR 区, L R 区, DM 区的数据进 行操作, 也可对 PL C 的各 I / O 位进行读写。 关于网络通信中的错误来源, 主要有 3 个 方面: Hostl ink 单元; P L C 部分; 主机部分。为 了监测错误, 要进行以下检查: 校验检查; 成帧 检查; 越界检查; 格式检查; 输入数据检查; 帧校 验和( FCS) 检查。对 Single-link 系统, 则没有 FCS 检查。下面给出错误处理 程序的流程图 ( 图 3) 。 网络通信是一项很重要的功能, 是现代控 制系统的发展方向。可以预见, 在不久的将来, 矿井提升电控系统也将有此功能并不断发展和 完善它。 本文立足于现有的基于 PL C 的矿井提 升电控系统, 针对 OM RON 公司 C200H 产品, 系统地讨论了如何利用主机、 通信适配器通过 Hostl ink 与 C 200 H P L C 构成网络通信系统的 问题, 包括硬件通信环境的建立和软件的编制。 并 以 C200H 为 基 础, 通 过 通 信 适 配 器、 Hostl ink、 主机, 建立了相应的实 验通信环境, 编制了相应的通信软件。文中所涉及的各种问
图 3 错误处理流程

题, 在以后的产品开发过程中将要遇到且不得 不为之考虑的, 因此, 从这个意义上说, 本文所 做的工作是开拓性的。 参 考 文 献
1  北京中 自技术 公司工 业自动 化部. O M R O N C 200 型 可编程序控制器 Host l ink 安装手册, 1990. 2  钱寿宇, 杜 斌. 微 机通信技 术. 重庆: 电 子科 技大学 出版社, 1992. 3  95M A X IM 技 术手册. 武汉力 源单 片机研 究所 资料, 1995. 4  Fieldi man P, Jennings R 著, 江 峡等译. 即学 即用 V is ual Basic. 北京: 电子工业出版社, 1996.

机械工业部北京机械工业自动化研究所

机器人中心简介
机械工业部北京机械工业自动化研究所是机械部所属大型科研机构, 机器人中心是全国机器 人行业归口单位, 主要从事各类工业机器人及机电一体化产品的研制开发和应用。 主要产品: PJ 系列电液伺服喷漆机器人; EP 系列电动喷漆机器人; P M 系列往复式自动喷涂 机; EPPM 系列移动龙门式仿型喷涂机; KJ- 100G 型框架式工业机器人; KR- 400 型搬运机器人; AW - 600 型弧焊机器人。 业务范围: 提供各类自动化涂装设备; 承接涂装工程( 包括前处理、 喷漆房、 自动涂装设备、 烘干 炉等) ; 代理美国 Graco 公司喷具及输调漆系统; 提供搬运、 焊接、 装配机器人。
第 20 卷第 5 期 1998 年 10 月

41


相关文章:
PLC网络与通信_图文.ppt
PLC网络通信 一、数据通信网络的基本概念(一)数据通信系统的基本组成 1.传送设备:包括发送器和接收器。 PLC网络称主站和从站。 2.通信介质:连接传送设备的数据...
PLC的通信方法.doc
PLC的通信方法 - 重点介绍PLC的通信方法。... PLC 的通信方法 1 通信方法通信的类别 通信方法在 PLC 及其网络中存在两类通信:一类是并行通信,另一类是串行...
PLC网络与通信_图文.ppt
PLC网络通信 - 第十二章 PLC网络通信 PLC与计算机通信 ?数据通信基本概念 ?PLC与计算机数据通信方式 ?PLC与上位机的通信 二、PLC网络 ?MELSEC NET...
各种PLC网络.doc
各种PLC网络 - PLC 通讯网络技术 1. PLC 与计算机通讯 为了适应 PLC 网络化要求,扩大联网功能,几乎所有的 PLC 为了适应可编程 控制器网络化的要求,扩大联网...
第八章PLC的通信及网络_图文.ppt
通过对本章的学习,应能根据需要配置S7-200 PLC通信网络,通过网络读写指令或自由口指令实现其 通信。 第8章 PLC的通信网络 8.1 8.2 8.3 SIEMENS工业自动化...
PLC通讯和网络_图文.ppt
PLC通讯和网络 - 第4部分 通信及网络 ? ? ? ? 4.1 4.2 4.3 4.4 通信及网络概述 通信实现 网络通信 自由口通信 1 4.1 通信及网络概述 4.1.1 通...
PLC网络与通信_图文.ppt
PLC网络通信 - 第十二章 PLC网络通信 PLC与计算机通信 ?数据通信基本概念 ?PLC与计算机数据通信方式 ?PLC与上位机的通信 二、PLC网络 ?MELSEC NET...
PLC的网络通信技术及应用_图文.ppt
PLC的网络通信技术及应用 - 第8章 通信及网络 第8章 PLC的网络通信技术及应用 8.1 通信网络的基础知识 8.2 S7-200的通信与网络 8.3 S7-200通信指令 8.4 ...
PLC网络通信V1.0.ppt
PLC网络通信V1.0 - 网络化控制方案 ? ? ? ? ? CANOpen接
PLC数据网络通信.doc
PLC数据网络通信 - PLC 数据网络通信 8、1 数据通信基础 无论是计算机,还是 PLC、变频器及触摸屏都是数字设备,它们之间交换的 信息是由“0”和“1”表示的...
plc 通信及网络_图文.ppt
plc 通信及网络 - 第8章 通信及网络 第8章 通信及网络 8.1 通信及网络概述 8.2 通信实现 8.3 网络通信 8.4 自由口通信 第8章 通信及网络 8.1 通信及...
PLC通信与网络_图文.ppt
PLC通信网络 - PLC的通信网络通信网络 10.1 10.2 10.3 通信网络概述 PLC与计算机的通信 PLC与计算机的通信 PLC间的通信 PLC间的通信 本章要点....
PLC的网络通信_图文.ppt
Date: 7/21/2013 Page: 2 第七章 PLC的网络通信、 数据通信方式 1.并行通信与串行通信 2.异步通信与同步通信 3.单工通信与双工通信 概述 二、...
(电工技师培训资料)-PLC数据网络通信.doc
(电工技师培训资料)-PLC数据网络通信 - (电工技师培训资料) PLC 数据网络通信 8、1 数据通信基础 无论是计算机,还是 PLC、变频器及触摸屏都是数字设备,它们之间...
西门子PLC网络与通信_图文.ppt
西门子PLC网络通信 - 西门子PLC网络通信 常州技师学院 施永 一、数据通信网络的基本概念 (一)数据通信系统的基本组成 1.传送设备:包括发送器和接收器。 PLC...
西门子plc通信及其网络技术.doc
西门子plc通信及其网络技术 - 湖北三峡职业技术学院机电系 通讯网络技术 知识点库 PLC 通讯网络技术 1. PLC 与计算机通讯 为了适应 PLC 网络化要求,扩大联网...
第十二章 PLC网络与通信_图文.ppt
PLC网络通信 第十二章 PLC网络通信 PLC与计算机通信 PLC与计算机通信数据通信基本概念 PLC与计算机数据通信方式 PLC与计算机数据通信方式 PLC与上位机的通信...
第六章 PLC的网络通讯技术及_图文.ppt
第六章 PLC的网络通讯技术及 - 第六章 PLC的网络通信技术及应用 6.1 通信网络的基础知识 6.1.1 数据通信方式 1. 数据传输方式 并行通信(Parallel communica....
第八章 PLC的网络通信技术_图文.ppt
? 8.2 S7-200的通信与网络 的通信与网络 ? 8.2.1 S7系列 系列PLC网络层次的结构;8.2.2 S7-200PLC网络的 网络层次的结构; 系列 网络层次的结构 网络的...
第12章 三菱PLC网络与通信_图文.ppt
第12章 三菱PLC网络通信_工学_高等教育_教育专区。PLC课件 第12章 PLC网络通信 PLC与计算机通信 ?数据通信基本概念 ?PLC与计算机数据通信方式 ?PLC与...
更多相关标签: