1、欢迎引用：黄克亚. FX 系列 PLC 通信原理及应用J. 机床电器, 2012, (4):34-36.FX 系列 PLC 通信原理及应用黄克亚南京铁道职业技术学院自动控制系，江苏苏州，215137摘 要：PLC 通信是实现工厂自动化的重要途径，是构建多层次自动化系统的客观要求。论文介绍了三菱 FX 系列 PLC 通信原理及实现方法，重点讨论了 N:N 网络和并行链接网络的通信解决方案，软硬件设计方法，并给出详细的应用实例。关键词：可编程控制器；通信；梯形图中图分类号:：TM571.61 文献标识码： B 文章编号：Principle and Application of the FX ser
2、ies PLC communicationHuang Keya1. Department of Automatic Control, Nanjing Institute of Railway Technology, Suzhou Jiangsu, 215137;Abstract: PLC communication is an important way to achieve factory automation, and it is the objective of building a multi-level automation system requirements. In this
3、paper, principle and method of Mitsubishi FX series PLC communication was Introduced. Communications solutions and software hardware design methods of N: N network and parallel link network was focused on, and details of the application instances were given.Keywords: PLC; communicate; ladder diagram
4、1 引言在信息化、自动化、智能化的今天，可编程控制器通信是实现工厂自动化的重要途径。为了适应多层次工厂自动化系统的客观要求，现在的可编控制器生产厂家，都不同程度地为自己的产品增加通信功能，开发自己的通信接口和通信模块，使可编程控制器的控制向高速化、多层次、大信息、高可靠性和开放性的方向发展。要想更好地应用可编程控制器，就必须了解可编程控制器通信实现方法。PLC 的通信是通过硬件和软件来实现的。硬件上有专门的通信接口和通信模块；软件上有现成的通信功能指令和上位通信程序。PLC 的通信包括 PLC 之间，PLC 与上位计算机和其他智能设备之间的通信。三菱公司 FX 系列可编程控制器支持 N:N 网
5、络通信、并行链接通信、计算机链接、无协议通信和可选编程端口 5 种类型的通信。使用 PLC 作为分布式控制系统的底层控制装置主要涉及 PLC 之间相互通信，所以论文重点讨论 N:N 网络通信和并行链接通信两种通信模式。2 N:N 网络通信2.1 通信解决方案用 FX2N、FX 2NC、FX 1N、FX 0N 可编程控制器进行的数据传输可建立在 N:N 的基础上，使用此网络通信，它们能链接一个小规模系统中的数据。N:N 网络通信系统配置如图 1 所示：图 1 N:N 网络通信系统配置FX 系列可编程控制器可以同时最多 8 台联网，在被连接的站点中位元件(064 点)和字元件(48 点 )可以被自
6、动连接，每一个站可以监控其它站的共享数据的数字状态。2.2 相关标志和数据寄存器对于 FX1N /FX2N/FX2NC 类可编程控制器，使用 N:N 网络通信辅助继电器，其中 M8038 用来设置网络参数，M8183 在主站点通信错误时为 ON，M8184M8190 在从站点产生错误时为 ON(第 1个从站点 M8184，第 7 个从站点 M8190)，M8191 在与其他站点通信时为 ON。数据寄存器 D8176 设置站点号， 0 为主站点，17 为从站点号。D8177 设定从站点的总数，设定值 1 为 1 个从站点，2 为两个从站点。D8178 设定刷新范围，0 为模式 0(默认值)，1
7、为模式 1，2为模式 2。D8179 主站设定通信重试次数，设定值为 010。D8180 设定主站点和从站点间通信驻留时间，设定值为 5255，对应时间为 50ms2550ms。在下面的通信实例中采用通信模式 1，此处给出模式 1 情况下(FX 1N /FX2N/FX2NC),各站点中的公用软元件号如表 1 所示。表 1 模式 1 情况下的公用软元件号软元件号位软元件(M) 字软元件 (D)站点号32 点 4 点第 0 号 M1000M1031 D0D3第 1 号 M1064M1095 D10D13第 2 号 M1128M1159 D20D23第 3 号 M1192M1223 D30D33第
8、4 号 M1256M1287 D40D43第 5 号 M1320M1351 D50D53第 6 号 M1384M1415 D60D63第 7 号 M1448M1479 D70D732.3 通信实例了解了相关标志位的设定和各站点软元件的编号后，N:N 网络中的程序编制就很容易实现了。下面结合通信实例介绍网络通信基本方法。2.3.1 硬件电路设计系统硬件结构如图 2 所示，该系统有 3 个站点，其中一个主站，两个从站，每个站点的可编程控制器都连接一个 FX2N-485-BD 通信板，通信板之间用单根双绞连接。刷新范围选择模式 1，重试次数选择 3，通信超时选 50ms。图 2 3:3 通信硬件连接
9、图2.3.2 系统控制要求三台 PLC 相互通信系统控制要求如下：(1) 主站点的输入点 X0X3 输出到从站点 1 和 2 的输出点 Y10Y13。(2) 从站点 1 的输入点 X0X3 输出到主站和从站点 2 的输出点 Y14Y17。(3) 从站点 2 的输入点 X0X3 输出到主站和从站点 1 的输出点 Y20Y23。2.3.3 系统软件设计根据系统要求主站点的梯形图编制如图 3 所示图 3 主站点梯形图从站点 1 的梯形图编制如图 4 所示图 4 从站点 1 梯形图从站点 2 的梯形图编制如图 5 所示图 5 从站点 2 梯形图3 并行链接通信并行链接通信是两台 PLC 之间直接通信，
10、类似于计算机通信中的 “点对点通信” ，相对于 N:N通信方式拥有更高的速度和更高的效率。3.1 解决方案用 FX2N、FX 2NC、FX 1N、FX 和 FX2C 可编程控制器进行数据传输时，是采用 100 个辅助继电器和 10 个数据寄存器在 1:1 的基础上来完成的。 FX1S 和 FX0N 的数据传输是采用 50 个辅助继电器和10 个数据寄存器进行的。3.2 使用方法当两个 FX 系列的可编程控制器的主单元分别安装一块通信模块后，用单根双绞线连接即可，编程时设定主站和从站，应用特殊继电器在两台可编程控制器间进行自动的数据传送，很容易实现数据通信连接。主站和从站的设定由 M8070 和
11、 M8071 设定，另外并行连接有一般和高速两种模式，由 M8162 的通断识别。图 6 为两台 FX2N 主单元用两块 FX2N-485-BD 模块连接通信配置图。图 6 并行通信连接图该配置选用一般模式（特殊辅助继电器 M8162:OFF）时，主从站的设定和通信用辅助继电器和数据寄存器如图 7 所示。图 7 一般模式下通信连接3.3 通信实例3.3.1 系统控制要求在图 6 所示的并行通信系统中，控制要求如下：(1) 主站点的输入 X0X7 的 ON/OFF 状态输出到从站点的 Y0Y7。(2) 当主站点的计算结果(D0+D2)大于 100 时，从站点 Y10 导通。(3) 从站点的 M0
12、M7 的 ON/OFF 状态输出到主站点的 Y0Y7。(4) 从站点中 D10 的值被用来设置主站点中的定时器。3.3.2 系统软件设计根据控制要求主站点梯形图如图 8 所示图 8 并行通信主站点梯形图从站点梯形图如图 9 所示图 9 并行通信从站点梯形图4 结束语论文讨论了三菱 FX 系列 PLC 通信原理及实现方法，重点介绍了两种典型通信网络即 N:N 网络和并行链接网络的通信解决方案，软硬件设计方法，对于每一种连接网络均提供详细的应用实例。PLC 通信的基本思想是构建硬件连接网络，通过编写程序 (梯形图)，读取各站点 PLC 的公用软元件数据即可，类似于计算机网络中访问共享文件夹操作，所以软硬件实现十分容易和方便。参考文献1 孙振强. 可编程控制器原理及应用教程M北京：清华大学出版社, 2008.2 孙小智. FX 系列 PLC 与计算机之间的通信J. 机床电器. 2009, (4):51-52.3 海波, 陈莉. PLC 通信系统的设计和应用J. 机床电器. 2006, (5):39-41.
