以个人计算机作为操作站的PLC网络

    8.2.1   通信系统结构    在本系统中，上位机的作用是监控及操作，如读写PLC操作状态，读写I/O继电器和内部辅助继电器状态，读写定时器／计数器当前值，读写PLC的错误信息，对指定点及通道强制O N/OFF等。PLC之间一般不需要通信。如果控制过程中一定需要从站间通信，PLC之间也不能直接通信。而必须由上位机中转。因此，本系统采用主从式通信结构作为系统通信主体，通信线路的工作方式采用全双工通信，上位机中的RS - 232C异步通信接口经FX485PLC - IF转换为RS - 485接口后与PLC的通信模块FX - 485ADP相连，形成系统通信的物理通道，其通信系统结构图如图8 -14所示。
      图8-14    通信系统结构图    上位机提供一个25芯（或9芯）的RS - 232C单端非平衡串行通信标准接口，其负载电容小于2 500 pF，传输距离短，通信电缆长度不能超过15 m。本系统中，通过FX485PLC - IF将串行口输出的RS - 232C信号转换为RS - 485信号，支持全双工通信，上位机与从站连接只需一对通信线，如图8 -15所示。RS -485接口较RS - 232C串行接口有很强的共模干扰抑制能力，不但提高了传输距离，可传输500 m，而且增强了负载能力，可直接连接16个从站( PLC)。
      图8-15    计算机与PLC连接示意图    8.2.2   监控系统通信模式    监控系统通信采用主从式系统的Request/Response存取控制方法，主动权在上位机。如果上位机要从从站读取信息，则以指令形式向该从站发出询问信号(ENQ)，尽管所有从站都可收到，但只有被主机点名的从站才响应主机指令。此时从站如果没有数据要发送，则以否定应答( NAK)来响应；如果有数据要发送，可立即发送数据，主机接收完数据检验正确后予以肯定应答( ACK)。传输控制协议图解如图8-16所示。
      图8-16    主站从从站读取数据时传输控制协议图解    如果主机有数据要写入某一从站，主机向从站发出询问信号( ENQ)，看它是否作好接收数据的准备。从站可以根据自己的情况（忙或闲）予以肯定( ACK)或否定应答(NAK)。主机收到肯定应答信号后就开始发送数据，在数据发送过程中，主机可能要在某一时刻停下来等待从站的响应，看它是否正确地接收到已发出的数据，从站则对已正确接收的数据予以肯定应答( ACK)，对于校验出错的数据给予否定应答(NAK)。传输控制协议图解如图8-17所示。
      图8-17    主机向从站写数据时传输控制协议图解    8.2.3    系统通信协议    传输参数和传输控制协议设置在PLC内寄存器D8120中，改变参数设置，必须开、关一次电源使其生效。设置参数如下：    b0数据长度 b0 =0:7位；b0 =1:8位    ( b1b2)奇偶校验 (b2，b1)=(0，0)：无校验    (b2，b1)=(0，1)：奇校验    ( b2，b1)=(1，1)：偶校验    b3停止位    b3 =0:1位；b3 =1:2位    b4b5b6b7波特率    (b7，b6，b5,b4)=(0，0，1，1)：300；    (0,1,0,0):600; (0,1,0,1):1200    (0,1,1,0):2400; (0,1,1,1):4800    (1,0,0,0):9600; (1,0,0,1):19200    b8~b12没有使用，都置为0    b13和校验    b13 =0:无和校验；b13 =1:自动进行和校验    b14协议    b14=0：不采用专用协议；b14 =1：采用专用协议    b15传输控制协议 b15 =0:采用专用协议方式1；    b15 =1:采用专用协议方式4    8.2.4    帧结构    系统采用面向字符的通信协议，并规定数据传输以帧为单位，上位机和PLC之间每次只传送一帧信息。一台上位机可以与16台FX系列PLC连接，上位机为主站，PLC皆为从站。主站用命令帧发起通信，只有被访问的从站才能响应含有自己从站号的命令。每当一个从站发出一个响应帧，该从站就用响应帧通知主站与哪台从站通信。各信息帧格式如下：    命令帧：    响应帧：    确认帧    当传输数据正确时：    当传输数据错误时：    或：    8.2.5    常用通信指令    (1)批读位指令BR( Batch read-Bit unit)：以位的形式从一组位元件(X，Y，M，S，T，C)中读数据，所读的结果以1个位元件为单位。ASCII代码为42H，52H。
      (2)批读字指令WR( Batch read-Word unit)：以字的形式从一组位元件(X，Y，M，S)或字元件(D，T，C)读数据，所读的结果以16个位元件或1个字元件为单位。ASCII代码为57H，52H。
      (3)批写位指令BW( Batch write-Bit unit)：以位的形式向一组位元件(X，Y，M，S，T，C)中写数据，所写的数据以1个位元件为单位。ASCII代码为42H，57H。
      (4)批写字指令WW( Batch write-Word unit)：以字的形式向一组位元件(X，Y，M，S)或字元件(D，T，C)写数据，所写数据以16个位元件或1个字元件为单位。ASCII代码为57H，57H。
      (5)位元件置位／复位指令BT( Test-Bit unit)：对选定的位元件(X，Y，M，S，T，C)以1个位元件为单位置位／复位。
      (6)字元件写数据指令WT( Test-Word unit)：对选定的位元件(X，Y，M，S，T，C)以16个位元件为单位置位／复位，或者以1个字元件为单位向字元件(D，T，C)中置数。
      (7)远程控制PLC启动／停止指令RR/RSf Remote run/stop）：远程控制可编程控制器的启动，ASCII代码分别为52H，52H和52H，53H。
      (8)读PLC类型代码指令PLC( PLC type read)：读可编程控制器类型的代码，ASCII代码为50H，43H。
      (9) Global信号ON/OFF指令GW( Global)：置位、复位Global信号标志（FX系列PLC的Global标志为M8126）。
      (10)回送测试指令TT( Loop back test)：将从计算机接收的字符回送给计算机，用于检测通信回路的连接情况。ASCII代码为54H，54H。
      8.2.6    系统通信软件    系统通信软件根据三菱公司专用的通信协议及通信指令编写。从通信线路收到的数据由异步串行口接收后，以字节为单位传输给通信程序所开的缓冲区，由程序发送的数据也是先送到通信缓冲区，然后由通信程序分别将数据从接收缓冲区交给用户程序和将其从发送缓冲区送到串行口。