FX2N PLC N:N網(wǎng)絡(luò )
一 網(wǎng)絡(luò )概述：
目前PLC網(wǎng)絡(luò )采用分級分布式復合結構時(shí)，一般分為三級（層）
1管理層（以太網(wǎng)）
2控制層（開(kāi)放式，標準的現場(chǎng)總線(xiàn)）
3現場(chǎng)層(部件層)也就是指裝置層和傳感器層
以太網(wǎng)采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Asscess with Collision Detection)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方式，即載波監聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測方式，該方式可以簡(jiǎn)單通俗地敘述為“先聽(tīng)后講，邊講邊聽(tīng)”。以太網(wǎng)在工廠(chǎng)管理層、車(chē)間監控層將成為主流技術(shù)，與互連網(wǎng)技術(shù)結合是未來(lái)eManufactory技術(shù)基礎; 在沒(méi)有嚴格時(shí)間要求的設備層也將獲得一定的發(fā)展；但對一般工業(yè)網(wǎng)絡(luò )要求實(shí)時(shí)性、確定性通信場(chǎng)合，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)還將處于主導地位；我們必須學(xué)會(huì )面對一個(gè)多種網(wǎng)絡(luò )技術(shù)并存的現實(shí)世界。以下就對現場(chǎng)總線(xiàn)中的一種 ――令牌總線(xiàn)進(jìn)行研究。
二 關(guān)鍵字：以太網(wǎng)， 令牌總線(xiàn)(N:N網(wǎng)絡(luò ))，RS485
N:N網(wǎng)絡(luò )相當于三級總線(xiàn)型結構的中間一級，即控制層，最低一層為遠程I/O鏈路，負責與現場(chǎng)設備通信，收集現場(chǎng)數據，驅動(dòng)執行器，在遠程I/O鏈路中配置周期I/O通信機制，這一層也可配置AS-I(傳感器－執行器接口)鏈路，除了N:N網(wǎng)絡(luò )外，比較通用的有主從總線(xiàn)（1：N）方式，爭用總線(xiàn)方式，令牌環(huán)方式，浮動(dòng)主站（N:M）方式，目前已存在若干種現場(chǎng)總線(xiàn)，現場(chǎng)總線(xiàn)的體系結構，省略了網(wǎng)絡(luò )層，傳輸層，回話(huà)層及表示層這四層，包括應用層（APPLICATION）,數據鏈路層（DATALINK），物理層（PHYSICAL）,這主要時(shí)針對工業(yè)過(guò)程的特點(diǎn)，使數據在網(wǎng)絡(luò )流動(dòng)中盡量減少中間環(huán)節，加快數據的傳輸速度，提高網(wǎng)絡(luò )通信及數據處理的實(shí)時(shí)性，他們之間區別最大之處在于數據鏈路層協(xié)議，尤其是這層中的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制（MAC）子層，MAC協(xié)議可分為如下三個(gè)類(lèi)型。（1）集中式輪詢(xún)協(xié)議。1：N（2）令牌總線(xiàn)協(xié)議N:N（3）總線(xiàn)仲裁協(xié)議。
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統作為生產(chǎn)過(guò)程和事物管理自動(dòng)化最為有效的計算機軟硬件系統之一，它包含兩個(gè)層次的含義：一是分步式的數據采集系統，即智能數據采集系統，也就是通常所說(shuō)的下位機；另一個(gè)是數據處理和顯示系統，即上位機HMI（Human Machine Interface）系統。
三 RS232C和RS422/485串行通信接口介紹
RS232C和RS422/485串行通信接口，RS232C地電氣接口電路是單端驅動(dòng)，單端接收地電路，有公共地線(xiàn)，這種接口電路不能區分有用信號和干擾信號，抗干擾能力差，故其傳輸速率和傳輸距離收到很大限制。 RS422/485采用平衡驅動(dòng)，差分接收電路，取消了信號地地接法，平衡驅動(dòng)器相當于兩個(gè)單端驅動(dòng)器，當輸入同意信號時(shí)其輸出是反相的，如有共模信號干擾時(shí)，接收器只接收差分信號電壓，從而大大提高了抗共模干擾的能力，并能在較長(cháng)距離內明顯提高傳輸速率。其傳輸距離可達1200M（10KB/S）傳輸速率可達10MB/S，分別是RS232C的100倍和500倍。
RS485是RS422的變形，二者的區別是RS422為全雙工型，RS485為半雙工型，在使用RS485互聯(lián)時(shí)，某一時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)可以發(fā)送數據，其他站點(diǎn)只能接收，因此，其發(fā)送電路必須由使能端加以控制，
用FX2N所組成地N:N網(wǎng)絡(luò )地總站點(diǎn)數最大為8個(gè)，使用專(zhuān)用協(xié)議時(shí)，最多16個(gè)站，包括A系列的可編程控制器，半雙工通訊，38400bps，
N:N網(wǎng)絡(luò ) RS485連線(xiàn)的選擇是 一對導線(xiàn) ,單對子布線(xiàn)的情況下，在端子RDA和RDB之間連接端子電阻（110歐，1/2瓦棕棕棕），雙對子布線(xiàn)的情況下，在端子SDA和SDB之間連接端子電阻，（220歐姆，1/4瓦），而在RDA和RDB之間也是這樣。（橙橙棕），
優(yōu)點(diǎn)： 1節省配線(xiàn)，2提高處理速度，3實(shí)時(shí)性好。
四N:N網(wǎng)絡(luò )設計
1硬件設計， PLC可選用FX2N,FX2NC,FX1N,FX0N,通訊選用FX2N-485-BD,或者FX1N-485-BD，FX0N-485-BD，在本設計中，選用兩個(gè)FX2N-485-BD,兩個(gè)FX1N-485-BD。一個(gè)FX1N-32MR,一個(gè)FX1N－485-BD
2軟件設計， 由于使用了三個(gè)FX2N可編程控制器，在軟件設計中，要分別對每個(gè)可編程控制器進(jìn)行編程，選一個(gè)PLC為主站， 將網(wǎng)絡(luò )參數寫(xiě)在這個(gè)主站中.
其他程序見(jiàn)附表， 分別為每個(gè)可編程控制器寫(xiě)好程序。其通訊通過(guò)以下操作實(shí)現：
1） 主站點(diǎn)的輸入點(diǎn)X000到X003（M1000到M1003）輸出到站點(diǎn)號1和2的輸出點(diǎn)Y010到Y013。
2） 站點(diǎn)1的輸入點(diǎn)X000到X003（M1064到M1067）輸出到主站點(diǎn)和站點(diǎn)2的輸出點(diǎn)Y014到Y017。
3） 站點(diǎn)2的輸入點(diǎn)X000到X003（M1128到M1131）輸出到主站點(diǎn)和站點(diǎn)1的輸出點(diǎn)Y020到Y023.
4） 主站點(diǎn)中的數據寄存器D1指定為站點(diǎn)1中計數器C1的設定值。
計數器C1的接觸(M1070)狀態(tài)反映在主站點(diǎn)的輸出點(diǎn)Y005上。
5） 主站點(diǎn)中的數據寄存器D2指定為站點(diǎn)2中計數器C2的設定值。
計數器C2的接觸(M1140)狀態(tài)反映在主站點(diǎn)的輸出點(diǎn)Y006上。
6） 站點(diǎn)1中數據寄存器D10的值和站點(diǎn)2中數據寄存器D20的值被加入主站點(diǎn)，并被存入數據寄存器D3中。
7） 主站點(diǎn)中數據寄存器D0的值和站點(diǎn)2中數據寄存器D20的值被加入站點(diǎn)1，并被存入數據寄存器D11中。
8） 主站點(diǎn)中數據寄存器D0的值和站點(diǎn)1中數據寄存器D10的值被加入站點(diǎn)2，并被存入數據寄存器D21中。
五 結果分析
在本試驗中，N=3， 在這個(gè)網(wǎng)絡(luò )中，通過(guò)485BD的通訊功能，鏈接了這個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的數據，這種通訊是通過(guò)在刷新范圍內的字軟元件和位軟件的數值和狀態(tài)交換來(lái)實(shí)現的，可以通過(guò)改變一個(gè)站點(diǎn)的數值，來(lái)改變整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的控制狀態(tài)。
此網(wǎng)絡(luò )的最大總站點(diǎn)數最大為8個(gè)，為半雙工通訊，可以根據需要來(lái)決定站點(diǎn)數的多少，當增加站點(diǎn)數的時(shí)候， 可以通過(guò)修改N=3的程序，寫(xiě)入增加站點(diǎn)的程序，并在原有的站點(diǎn)進(jìn)行相應的改變即可實(shí)現。
此網(wǎng)絡(luò )適用于多點(diǎn)分散控制， 實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合， 且處理速度快。能節省配線(xiàn)， 。但存在的問(wèn)題是有通訊距離的限制，在此系統中不使用FX2N-485-BD或FX1N-485-BD時(shí)，最大延伸距離是500M，（使用時(shí)：最大50M）。
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
