基于SYSMAC NET網(wǎng)的PLC網(wǎng)絡(luò)連接

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(luò)連接單元、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等構(gòu)成基于DeviceNet現(xiàn)場總線標(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，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)場通信網(wǎng)絡(luò)是PLC開發(fā)應(yīng)用和當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)種類較多，其中歐姆龍公司SYSMAC NET LINK SYSTEM 網(wǎng)絡(luò)就是一個基于DeviceNet現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的多位、多廠家的機器/生產(chǎn)線控制級別的網(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(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)通信問題，連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備可以是計算機、PLC、數(shù)控機床和終端設(shè)備等，從而構(gòu)成一個以PLC為重要部件的分散控制系統(tǒng)。此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有操作簡單、響應(yīng)速度快的特點，雙回路、傳輸試驗、回路結(jié)構(gòu)等功能使它可靠性高、適用性強。本文重點介紹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)由一個線路服務(wù)器（Line Server）及最多126個結(jié)點組成，每個結(jié)點可以是帶有網(wǎng)絡(luò)連接接口的計算機或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，具有較強的抗干擾性，其任何兩個結(jié)點之間可以進行數(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)板為上位機與網(wǎng)絡(luò)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(luò)交換信息。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器既可作為上位機與網(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)鏈接單元則是作為PLC與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接口。 　　該網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)有兩個回路，它們分別是正常回路和反向回路。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(luò)連接中的結(jié)點之間最大距離為1Km，如果使用調(diào)制解調(diào)器（MODEM）則可達3Km以上。 　　多個網(wǎng)絡(luò)連接還可以通過橋連接器進行連接，構(gòu)成更高級的控制系統(tǒng)。每兩個SYSMAC NET網(wǎng)絡(luò)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(luò)系統(tǒng)的連接只能是少于20個其它的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接。圖2為兩個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)常用的裝置及型號如下： 1） 線路服務(wù)器（Line Server） 型號：S3200-LSU 03-01E； 2） 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)板 （NSB） 型號：S3200-NSB11-E； 3） 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 （NSU） 型號：S3200-NSU A1-00E； 4） 網(wǎng)絡(luò)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(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(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、寫指令使網(wǎng)絡(luò)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(shè)備，一個設(shè)備為源時，另一個設(shè)備為目標(biāo)。當(dāng)源設(shè)備啟動通信時，由源向目標(biāo)發(fā)一個詢問信號，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)詢問信號32次，如果得不到應(yīng)答，就自動退出通信子程序。 3 結(jié)束語 　　綜上所述，由PLC與上位機等構(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，還可以通過網(wǎng)絡(luò)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(zhǔn)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(yīng)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(gòu)成的現(xiàn)場總線控制網(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。