PLC通讯基础

【专家解说】：1.1.1 FX2NPLC的通信设定 本节中我们具体介绍FX2NPLC的通信设定，其中有FX2NPLC的通信设定的方法、步骤和上位机与下位机的验证通信。1.1.1.1 通信设定的方法 一般的PLC通信设定的方法有两种，一种是，参数指定的方法；另一种是，顺控程序设定的方法[32]。1. 参数指定的方法进行PLC的通信设定，即使用顺控程序编程软件，在计算机画面上进行通信设定，然后作为参数登录后，传送至可编程控制器中；FX2C、FX2、FX0N的PLC不能采用此种方法进行通信的设定。2. 顺控程序设定的方法进行PLC的通信设定，即在顺控程序中，对通信格式、站号设定，超时判定时间设定数值，编写这样的程序后，传送至可编程控制器中。本次设计采用顺控程序设定的方法进行PLC的通信设定。设定过程是用顺控程序中的设定，将设定值传送到D8120（通信格式），D8121（站号的设定），D8129（超时判定时间）后上电。设计中，FX2N的PLC在与组态王进行通信时，波特率设置为9600，数据位长度为7，停止位长度为1，奇偶校验位为偶校验。D8120寄存器的内容如图2.11所示：图2.11 D8120寄存器具体内容1.1.1.2 通信设定的步骤 FX2N PLC通信设定的步骤包括以下步骤：1. 首先，进行PLC的通信格式、站号及超时判定时间数值的设定。采用编程软件按照下面梯形图的控制要求进行编程，并写出相应的语句表。梯形图如图2.12所示：图2.12 PLC通信设定梯形图控制语句程序如下所示：LD M8000OUT M8120MOV H0886 D8120 //通信参数设置MOV H0 D8121 //PLC站号MOV K200 D8129 //超时时间为2000m2. 将顺控程序写入可编程控制器中。3. 运行可编程控制器。4. 将可编程控制器的电源断开后重新上电，使通信设定有效。该语句表输入PLC运行后，PLC就能和组态王软件很好的通信了。1.2 虚拟单向交通灯控制系统的通信调试 本节通过建立一个简单的单向交通灯控制系统来调试PLC与组态王的通信，并验证上位机与下位机的相互控制。首先，建立虚拟单向交通灯控制系统的组态界面，并编制PLC控制程序；然后，分别进行组态王和PLC的通信设置，再建立组态系统的动画连接；最后，运行系统观察运行时的动画动作过程，并以此检测通信连接是否成功。通过控制上位机的输入，来控制下位机的输出；相反，通过控制下位机的输入，来控制上位机的输出，以达到双向控制的目的。1.2.1 单向交通灯控制系统设计 我们设计一个简单的单向交通灯控制系统，在实验中以交通灯控制系统作为测试对象。其控制要求为当一个输入信号（x000按下）时，对应一个输出（y010），即当x000导通时，y010上电，绿灯亮，小车行；而当另一个输入信号（x002按下）时，对应一个输出（y011），即当x002导通时，y011上电，红灯亮，小车停；再当输入信号（x001按下）时，y010 、y011失电，红、绿灯灭，同时小车运动也停止，控制系统处于停止状态。PLC控制程序语句为：LD X000 //绿灯控制按钮OR M10ANI X001 //停止控制按钮ANI X002 //红、绿灯互锁控制OUT M10LD M10OUT Y010 //绿灯控制输出LD X002 //红灯控制按钮OR M11ANI X001 //停止控制按钮ANI X000 //红、绿灯互锁控制OUT M11LD M11OUT Y011 //红灯控制输出END //程序控制结束根据上述的控制要求，编写的交通灯控制程序如图2.13所示。图2.13 交通灯灯控制程序1.2.2 控制程序的输入 本次程序的输入有两种方法：1. 手持编程器将程序输入PLC具体操作过程，先使手持编程器处于写（W）工作方式，将光标移动到指定的步序位置，然后按（FNC）键，接着按该应用指令代码对应的数字键，然后按（SP）键，再按相应的操作数键。如果操作数不止一个，每次键入操作数之前，先按一下（SP）键，键入所有的操作数后，再按（GO）键，该指令就被写入PLC的存储器内。如果操作数为双数，（FNC）键后，再按（D）键；如果仅当其控制电路由断开到闭合（上升沿）时才执行该应用程序指令的操作（脉冲执行），在键入其编程代码的数字键后，接着再<P>键，这样就能把程序输入PLC。这种方法操作步骤多，工作量大，效率低，且易产生误差。2. 利用编程功能将程序输入PLC利用顺控编程通信功能，将计算机与PLC链接，通过计算机环境中的编程软件编制好所需要的控制程序，在通过PLC编程通信的功能将程序直接输入到PLC内。我们利用的编程软件是GX Developer，在软件中把PLC系统的控制程序完成，再通过串行端口线将控制程序传送到PLC内。这样的方法简便、易行、操作量小、效率高，而且其最大的优点是方便在计算机环境下对PLC程序的检查和监控。所以在本次课题的设计中主要采用利用编程功能将程序输入PLC，来进行课题的设计。1.2.3 组态工程的通信和调试 在组态王软件环境中，建立一个完整的虚拟单向交通灯控制系统的组态工程后，我们对这一组态工程进行通信设置，并在通信完成后进行控制系统的调试，以达到测试系统是否达到要求的目的。1.2.3.1 组态王与PLC的通信设置 组态王软件与PLC系统靠串行端口线连接，下面我们就组态王软件与PLC系统通信设置过程做详细的阐述。首先，在组态王软件环境下，对PLC串行通信的端口进行设置，本次课题中使用的是COM3端口，打开COM3端口进行数据设置，如图2.14所示。设置的串口数据为：波特率设为9600、数据位为7、停止位为1、通信超时为2000毫秒、通信方式为RS232。使用的通信方式RS232要和PLC的设置相对应。然后，对设备里的PLC进行设置。在“设备配置向导”中，选择“PLC”中的“三菱”，再选择“FX2”的“编程口”，选择完成后进行下一步，如图2.15所示。图2.14 通信参数的设置 图2.15 PLC的选择编辑设备的“逻辑名称”为“PLC”，如图2.16所示，再进行下一步；进行串口号的选择，本次设计选用COM3作为串口，如图2.17所示，然后进行下一步。图2.16 逻辑名称设置图 图2.17 串口号的选择 最后，进行设备地址设置与通信参数设置，来完成组态王软件与PLC的通信设置。设备地址的设置与通信参数的设置均采用默认值，设备地址设置为“0”；通信参图2.18 通信参数设置 图2.19 通信设置信息总结数设置为尝试恢复间隔为30秒和最长恢复时间为24小时，如图2.18所示。进行下一步，组态王软件与PLC通信设置的信息总结，如图2.19所示；然后，点击完成，整个组态王软件与PLC通信设置完成。图片上传有限，部分没穿上去