基于SYSMAC NET網(wǎng)的PLC網(wǎng)絡(luò)連接
2005/8/2 9:50:00
摘 要: 介紹歐姆龍公司SYSMAC-C系列可編程序控制器(PLC)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接單元、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等構(gòu)成基于DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)配置及數(shù)據(jù)的傳輸。該網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)控制的底層網(wǎng)絡(luò),它采用了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的新技術(shù),具有低成本、高效率、高可靠性的特點(diǎn),適用于PLC控制的各種規(guī)模的遠(yuǎn)程、分散系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞: 可編程序控制器 DeviceNet 局域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)鏈接 可編程序控制器(PLC)現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用和當(dāng)前發(fā)展的一個(gè)重要方向,也是使PLC在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)獲得更大效益的重要途徑。目前可通信低壓電器執(zhí)行的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)種類較多,其中歐姆龍公司SYSMAC NET LINK SYSTEM 網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)基于DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的多位、多廠家的機(jī)器/生產(chǎn)線控制級(jí)別的網(wǎng)絡(luò),它將控制和數(shù)據(jù)融合在一起,不同廠家或公司的設(shè)備、部件只要符合該協(xié)議均可接入網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)PLC與計(jì)算機(jī)之間、PLC與PLC之間、PLC與其它廠家可通信低壓電器間的控制和通信。而歐姆龍公司SYSMAC-C系列可編程序控制器(PLC)不僅有順序控制功能,還具有數(shù)據(jù)通信功能,且指令系統(tǒng)兼容。因此,在工業(yè)自動(dòng)化控制中為達(dá)到信息的集中管理、功能的分散控制,可根據(jù)需要構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(SYSMAC NET LINK SYSTEM)。該系統(tǒng)是一種專用的,并行存取、有限距離的高速通信網(wǎng)絡(luò),可以解決復(fù)雜的數(shù)據(jù)通信問(wèn)題,連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備可以是計(jì)算機(jī)、PLC、數(shù)控機(jī)床和終端設(shè)備等,從而構(gòu)成一個(gè)以PLC為重要部件的分散控制系統(tǒng)。此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快的特點(diǎn),雙回路、傳輸試驗(yàn)、回路結(jié)構(gòu)等功能使它可靠性高、適用性強(qiáng)。本文重點(diǎn)介紹SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)配置及數(shù)據(jù)的傳輸。 1 SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1.1 系統(tǒng)構(gòu)成 SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)由一個(gè)線路服務(wù)器(Line Server)及最多126個(gè)結(jié)點(diǎn)組成,每個(gè)結(jié)點(diǎn)可以是帶有網(wǎng)絡(luò)連接接口的計(jì)算機(jī)或PLC等設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如圖1所示。系統(tǒng)用兩根光纜連接,因此,具有較強(qiáng)的抗干擾性,其任何兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。網(wǎng)絡(luò)中線路服務(wù)器的作用就是控制系統(tǒng)的通訊。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器板(NSB)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(NSU)和網(wǎng)絡(luò)鏈接單元(SNT)均為網(wǎng)絡(luò)連接接口,其中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)板為上位機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)的接口,直接與計(jì)算機(jī)CPU總線連接,通過(guò)高速的DMA(直接存儲(chǔ)器訪問(wèn))方式與光纖網(wǎng)絡(luò)交換信息。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器既可作為上位機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)的接口,也可作為PLC或其它設(shè)備等與網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)的接口。網(wǎng)絡(luò)鏈接單元?jiǎng)t是作為PLC與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接口。 該網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)有兩個(gè)回路,它們分別是正?;芈泛头聪蚧芈?。無(wú)論何時(shí),只要正?;芈烦霈F(xiàn)故障,不能傳送數(shù)據(jù),系統(tǒng)則自動(dòng)使用反向回路,從而保證系統(tǒng)能正常繼續(xù)工作。網(wǎng)絡(luò)連接中的結(jié)點(diǎn)之間最大距離為1Km,如果使用調(diào)制解調(diào)器(MODEM)則可達(dá)3Km以上。 多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接還可以通過(guò)橋連接器進(jìn)行連接,構(gòu)成更高級(jí)的控制系統(tǒng)。每?jī)蓚€(gè)SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間需一個(gè)橋連接器,每個(gè)系統(tǒng)中最多包含20個(gè)橋連接器,即多個(gè)SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接只能是少于20個(gè)其它的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接。圖2為兩個(gè)SYSMAC網(wǎng)絡(luò)的連接系統(tǒng)。 1.2 系統(tǒng)配置 SYSMAC NET 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用的裝置及型號(hào)如下: 1) 線路服務(wù)器(Line Server) 型號(hào):S3200-LSU 03-01E; 2) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)板 (NSB) 型號(hào):S3200-NSB11-E; 3) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 (NSU) 型號(hào):S3200-NSU A1-00E; 4) 網(wǎng)絡(luò)鏈接單元(SNT) 型號(hào):C500-SNT31-V3; 5) 橋連接器(NSU) 型號(hào):S3200-NSU G4-00E; 6) 串行接口 型號(hào):RS-232C; 7) 可編程序控制器 (PLC) 型號(hào):SYSMAC-C系列任何機(jī)型; 8) 上位機(jī) 可以是任一型號(hào)的個(gè)人計(jì)算機(jī)或小型計(jì)算機(jī)。在選型時(shí),最好選用PLC制造廠家推薦的上位機(jī),因?yàn)樗鼈兌寂溆胸S富的支持軟件供選用。這些軟件包括有:再線/離線/遠(yuǎn)程的編程功能、數(shù)據(jù)寄存器/程序寄存器編輯、I/O信息讀出/處理、PLC信息讀出/處理、文件管理、各種監(jiān)控和日歷、時(shí)間、計(jì)算功能等。如果用戶自選上位機(jī),則要進(jìn)行通信接口硬件配置及編制通信應(yīng)用程序。 2 SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸 網(wǎng)絡(luò)讀、寫(xiě)指令使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的PLC之間可以根據(jù)對(duì)等通信協(xié)議(peer-to-peer)相互傳送數(shù)據(jù)。即系統(tǒng)中兩個(gè)設(shè)備,一個(gè)設(shè)備為源時(shí),另一個(gè)設(shè)備為目標(biāo)。當(dāng)源設(shè)備啟動(dòng)通信時(shí),由源向目標(biāo)發(fā)一個(gè)詢問(wèn)信號(hào),如果目標(biāo)設(shè)備不忙,就利用控制字代碼,連續(xù)地把數(shù)據(jù)一位一位地送到目標(biāo)設(shè)備。如果目標(biāo)設(shè)備忙,源設(shè)備將連續(xù)發(fā)詢問(wèn)信號(hào)32次,如果得不到應(yīng)答,就自動(dòng)退出通信子程序。 3 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述,由PLC與上位機(jī)等構(gòu)成的SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)除完成其各自的邏輯、順序控制功能外,還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把PLC機(jī)的I/O狀態(tài)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及寄存器的內(nèi)容、CPU運(yùn)行狀態(tài)以及用戶程序等快速、準(zhǔn)確地讀到上位機(jī)的存貯器或寄存器內(nèi)。同時(shí)也可以通過(guò)上位機(jī)把上述內(nèi)容寫(xiě)入PLC機(jī)相應(yīng)的存貯器或寄存器內(nèi)。上位機(jī)可以對(duì)PLC機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、或制表打印。真正做到信息的集中管理、功能的分散控制,從而實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、智能化的分布控制系統(tǒng)。采用歐姆龍公司生產(chǎn)的CV、C200H系列PLC構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),該網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)控制的底層網(wǎng)絡(luò),它采用了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的新技術(shù),具有低成本、高效率、高可靠性的特點(diǎn)。
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