基于SYSMAC NET網(wǎng)的PLC網(wǎng)絡連接
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)通過網(wǎng)絡連接單元、網(wǎng)絡服務器等構成基于DeviceNet現(xiàn)場總線標準的SYSMAC NET網(wǎng)絡系統(tǒng)的結構、系統(tǒng)配置及數(shù)據(jù)的傳輸。該網(wǎng)絡是工業(yè)控制的底層網(wǎng)絡,它采用了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通信的新技術,具有低成本、高效率、高可靠性的特點,適用于PLC控制的各種規(guī)模的遠程、分散系統(tǒng)。 關鍵詞: 可編程序控制器 DeviceNet 局域網(wǎng) 網(wǎng)絡鏈接 可編程序控制器(PLC)現(xiàn)場通信網(wǎng)絡是PLC開發(fā)應用和當前發(fā)展的一個重要方向,也是使PLC在工業(yè)現(xiàn)場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)場總線標準種類較多,其中歐姆龍公司SYSMAC NET LINK SYSTEM 網(wǎng)絡就是一個基于DeviceNet現(xiàn)場總線標準的多位、多廠家的機器/生產(chǎn)線控制級別的網(wǎng)絡,它將控制和數(shù)據(jù)融合在一起,不同廠家或公司的設備、部件只要符合該協(xié)議均可接入網(wǎng)絡,從而實現(xiàn)PLC與計算機之間、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)自動化控制中為達到信息的集中管理、功能的分散控制,可根據(jù)需要構成局域網(wǎng)絡系統(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,可以解決復雜的數(shù)據(jù)通信問題,連接到網(wǎng)絡上的設備可以是計算機、PLC、數(shù)控機床和終端設備等,從而構成一個以PLC為重要部件的分散控制系統(tǒng)。此網(wǎng)絡系統(tǒng)具有操作簡單、響應速度快的特點,雙回路、傳輸試驗、回路結構等功能使它可靠性高、適用性強。本文重點介紹SYSMAC NET網(wǎng)絡連接系統(tǒng)的結構、系統(tǒng)配置及數(shù)據(jù)的傳輸。 1 SYSMAC NET網(wǎng)絡系統(tǒng)的結構 1.1 系統(tǒng)構成 SYSMAC NET網(wǎng)絡連接系統(tǒng)由一個線路服務器(Line Server)及最多126個結點組成,每個結點可以是帶有網(wǎng)絡連接接口的計算機或PLC等設備,網(wǎng)絡系統(tǒng)如圖1所示。系統(tǒng)用兩根光纜連接,因此,具有較強的抗干擾性,其任何兩個結點之間可以進行數(shù)據(jù)通訊。網(wǎng)絡中線路服務器的作用就是控制系統(tǒng)的通訊。網(wǎng)絡服務器板(NSB)、網(wǎng)絡服務器(NSU)和網(wǎng)絡鏈接單元(SNT)均為網(wǎng)絡連接接口,其中網(wǎng)絡服務板為上位機與網(wǎng)絡連接系統(tǒng)的接口,直接與計算機CPU總線連接,通過高速的DMA(直接存儲器訪問)方式與光纖網(wǎng)絡交換信息。網(wǎng)絡服務器既可作為上位機與網(wǎng)絡連接系統(tǒng)的接口,也可作為PLC或其它設備等與網(wǎng)絡連接系統(tǒng)的接口。網(wǎng)絡鏈接單元則是作為PLC與網(wǎng)絡系統(tǒng)的接口。 
該網(wǎng)絡連接系統(tǒng)有兩個回路,它們分別是正?;芈泛头聪蚧芈?。無論何時,只要正?;芈烦霈F(xiàn)故障,不能傳送數(shù)據(jù),系統(tǒng)則自動使用反向回路,從而保證系統(tǒng)能正常繼續(xù)工作。網(wǎng)絡連接中的結點之間最大距離為1Km,如果使用調制解調器(MODEM)則可達3Km以上。 多個網(wǎng)絡連接還可以通過橋連接器進行連接,構成更高級的控制系統(tǒng)。每兩個SYSMAC NET網(wǎng)絡系統(tǒng)間需一個橋連接器,每個系統(tǒng)中最多包含20個橋連接器,即多個SYSMAC NET網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接只能是少于20個其它的網(wǎng)絡系統(tǒng)連接。圖2為兩個SYSMAC網(wǎng)絡的連接系統(tǒng)。 1.2 系統(tǒng)配置 SYSMAC NET 網(wǎng)絡系統(tǒng)常用的裝置及型號如下: 1) 線路服務器(Line Server) 型號:S3200-LSU 03-01E; 2) 網(wǎng)絡服務板 (NSB) 型號:S3200-NSB11-E; 3) 網(wǎng)絡服務器 (NSU) 型號:S3200-NSU A1-00E; 4) 網(wǎng)絡鏈接單元(SNT) 型號:C500-SNT31-V3; 5) 橋連接器(NSU) 型號:S3200-NSU G4-00E; 6) 串行接口 型號:RS-232C; 7) 可編程序控制器 (PLC) 型號:SYSMAC-C系列任何機型; 8) 上位機 可以是任一型號的個人計算機或小型計算機。在選型時,最好選用PLC制造廠家推薦的上位機,因為它們都配有豐富的支持軟件供選用。這些軟件包括有:再線/離線/遠程的編程功能、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、時間、計算功能等。如果用戶自選上位機,則要進行通信接口硬件配置及編制通信應用程序。 
2 SYSMAC NET網(wǎng)絡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸 網(wǎng)絡讀、寫指令使網(wǎng)絡系統(tǒng)中的PLC之間可以根據(jù)對等通信協(xié)議(peer-to-peer)相互傳送數(shù)據(jù)。即系統(tǒng)中兩個設備,一個設備為源時,另一個設備為目標。當源設備啟動通信時,由源向目標發(fā)一個詢問信號,如果目標設備不忙,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設備。如果目標設備忙,源設備將連續(xù)發(fā)詢問信號32次,如果得不到應答,就自動退出通信子程序。 3 結束語 綜上所述,由PLC與上位機等構成的SYSMAC NET網(wǎng)絡連接系統(tǒng)除完成其各自的邏輯、順序控制功能外,還可以通過網(wǎng)絡把PLC機的I/O狀態(tài)、定時器/計數(shù)器及寄存器的內(nèi)容、CPU運行狀態(tài)以及用戶程序等快速、準確地讀到上位機的存貯器或寄存器內(nèi)。同時也可以通過上位機把上述內(nèi)容寫入PLC機相應的存貯器或寄存器內(nèi)。上位機可以對PLC機的數(shù)據(jù)進行采集、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,從而實現(xiàn)高度自動化、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構成的現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡系統(tǒng),該網(wǎng)絡是工業(yè)控制的底層網(wǎng)絡,它采用了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通信的新技術,具有低成本、高效率、高可靠性的特點。



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