PLC技術(shù)及應(yīng)用（歐姆龍機(jī)型）第3版 課件 第八章 可編程序控制器網(wǎng)絡(luò)（第三版）

第八章

可編程序控制器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容提要

PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用愈來(lái)愈普及，與其它工業(yè)控制局域網(wǎng)相比，具有高性價(jià)比、高可靠性等主要特點(diǎn)，深受用戶歡迎。本章主要介紹網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，簡(jiǎn)單介紹典型的PLC網(wǎng)絡(luò)。第一節(jié)PLC網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié)OMRONPLC網(wǎng)絡(luò)第三節(jié)PLC網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用一、通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)數(shù)字設(shè)備通信控制調(diào)制解調(diào)通信線路調(diào)制解調(diào)通信控制數(shù)字設(shè)備數(shù)字設(shè)備為信源或信宿。通信控制器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸控制，主要功能有：鏈路控制，同步、差錯(cuò)控制等。調(diào)制解調(diào)器是一種信號(hào)變換設(shè)備，完成數(shù)據(jù)與電信號(hào)之間的變換，以匹配通信線路的信道特性。通信線路又稱信道，包括通信介質(zhì)和有關(guān)中間的通信設(shè)備，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?。第一?jié)PLC網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)知識(shí)二、通信方式

1．并行通信與串行通信

并行數(shù)據(jù)通信是以字節(jié)或字為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，傳送速度快，傳輸線數(shù)多，成本高，用于近距離的數(shù)據(jù)傳送，如PC機(jī)各種內(nèi)部總線、PLC各種內(nèi)部總線、PLC與插在其母板上的模塊之間的數(shù)據(jù)傳送都是并行方式。串行數(shù)據(jù)通信是以二進(jìn)制的位（bit）為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，串行通信需要的信號(hào)線少，最少的只需要兩根線，適用于通信距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合，一般工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)使用串行數(shù)據(jù)通信。2．異步通信與同步通信

按同步方式，可將串行通信分為異步通信和同步通信。異步通信發(fā)送的字符由一個(gè)起始位、7~8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)奇偶校驗(yàn)位（可以沒(méi)有）和停止位（1位、l位半或兩位）組成。異步通信傳送附加的非有效信息較多，它的傳輸效率較低，可編程控制器網(wǎng)絡(luò)一般使用異步通信。同步通信每次傳送1~2個(gè)同步字符、若干個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)和校驗(yàn)字符。由于同步通信方式不需要在每個(gè)數(shù)據(jù)字符中加起始位、停止位和奇偶校驗(yàn)位，只需要在數(shù)據(jù)塊（往往很長(zhǎng)）之前加一兩個(gè)同步字符，所以傳輸效率高，但對(duì)硬件的要求較高，一般用于高速通信。甲站發(fā)送接收乙站接收發(fā)送全雙工甲站發(fā)送接收換向乙站接收發(fā)送換向半雙工3．單工與雙工通信方式

單工通信方式只能沿單一方向發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。雙工方式的信息可沿兩個(gè)方向傳送。雙工方式又分為全雙工和半雙工兩種方式。三、通信介質(zhì)雙絞線、多股屏蔽電纜、同軸電纜和光纖電纜四、介質(zhì)訪問(wèn)控制

載波偵聽多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)（IEEE802.3）令牌總線訪問(wèn)控制（TokenBus）（IEEE802.4）令牌環(huán)訪問(wèn)控制(TokenRing)（IEEE802.5）五、數(shù)據(jù)傳輸形式

基帶傳輸和頻帶傳輸

六、校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)（ParityCheck）

循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC（CyclicRedundancyCheck）七、數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)

波特率、誤碼率在信息層、控制層和器件層這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次上，OMRON主推如下三種網(wǎng)：Ethernet、ControllerLink和CompoBus/D。

第二節(jié)OMRONPLC網(wǎng)絡(luò)

一、歐姆龍PLC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

Ethernet網(wǎng)

Ethernet網(wǎng)（以太網(wǎng)）屬于大型網(wǎng)，它的信息處理功能很強(qiáng)，是OMRON的信息管理高層網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)支持FINS協(xié)議（FINS：FactoryInterfaceNetworkService，由OMRON公司自己開發(fā)），使用FINS命令可以進(jìn)行FINS通信、TCP/IP和UDP/IP的Socket（接駁）服務(wù)、FTP服務(wù)。通過(guò)以太網(wǎng)，可與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)最為廣泛的節(jié)點(diǎn)間信息的直接交換。以太網(wǎng)中的PLC節(jié)點(diǎn)有三種類型：CS1機(jī)、CV機(jī)和C200Hα機(jī)。ControllerLink網(wǎng)

ControllerLink（控制器網(wǎng)）是SYSMACLink網(wǎng)的簡(jiǎn)化。使用FINS指令進(jìn)行信息通信。其功能與SYSMACLink網(wǎng)大致相同。網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)為CQM1H、C200HZ/HX/HG/HE、CS1系列、CV系列PLC和個(gè)人計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)中的每一節(jié)點(diǎn)需安裝相應(yīng)的通信單元，PLC上安裝ControllerLink（CLK）單元，個(gè)人計(jì)算機(jī)在擴(kuò)展槽上插上ControllerLink支持卡。CompoBus/D網(wǎng)

CompoBus/D是一種開放多主控的設(shè)備網(wǎng)。開放性是其特色，它采用了DeviceNet通信規(guī)約，其它廠家的PLC等控制設(shè)備，只要符合DeviceNet標(biāo)準(zhǔn)，就可以接入其中。主要功能有遠(yuǎn)程開關(guān)量和模擬量的I/O控制及信息通信。這是一種較為理想的控制功能齊全、配置靈活、實(shí)現(xiàn)方便的分散控制網(wǎng)絡(luò)。EtherNet／IP是工業(yè)以太網(wǎng)屬應(yīng)用層，使用TCP方式發(fā)送顯式報(bào)文，使用UDP方式發(fā)送隱式報(bào)文。EtherNet／IP網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：1)循環(huán)通信實(shí)現(xiàn)高速、大容量的數(shù)據(jù)交換。通信速率可達(dá)100Mbit／s，數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)可以達(dá)到256個(gè)。2)

EtherNet／IP通過(guò)與DeviceNet的共通協(xié)議提高基于以太網(wǎng)從上到下的無(wú)縫通信。3)每個(gè)節(jié)點(diǎn)可設(shè)定數(shù)據(jù)更新周期。二、

EtherNet／IP工業(yè)以太網(wǎng)三、DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線DeviceNet是由美國(guó)Rockwell公司在CAN基礎(chǔ)上推出的一種低成本的通信鏈接，系一種低端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它將基本工業(yè)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，從而避免了昂貴和繁瑣的硬接線。ODVA(OpenDevieNetVendorAssociation)于2003年4月23日宣布，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(SAC)已將DeviceNet?采納為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。DeviceNet規(guī)范成為第一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的一部分。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)從2003年4月起生效。1）開放性。其他廠家的控制設(shè)備只要符合DeviceNet標(biāo)準(zhǔn)，就可以接入其中。2）實(shí)時(shí)性高。DeviceNet屬于總線型通信網(wǎng)絡(luò)，采用了許多先進(jìn)的新技術(shù)，具有突出的高可靠性、高效率、高實(shí)時(shí)性和靈活性。3）成本低。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的通信電纜是4芯帶屏蔽的專用電纜，將各種工業(yè)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上，大大降低了昂貴的