基于SYSMAC NET网的PLC网络连接

摘 要： 　　介绍欧姆龙公司SYSMAC-C系列可编程序控制器（PLC）通过网络连接单元、网络服务器等构成基于DeviceNet现场总线标准的SYSMAC NET网络系统的结构、系统配置及数据的传输。该网络是工业控制的底层网络，它采用了数据网络通信的新技术，具有低成本、高效率、高可靠性的特点，适用于PLC控制的各种规模的远程、分散系统。 关键词： 　　可编程序控制器 DeviceNet 局域网 网络链接 　　可编程序控制器（PLC）现场通信网络是PLC开发应用和当前发展的一个重要方向，也是使PLC在工业现场获得更大效益的重要途径。目前可通信低压电器执行的现场总线标准种类较多，其中欧姆龙公司SYSMAC NET LINK SYSTEM 网络就是一个基于DeviceNet现场总线标准的多位、多厂家的机器/生产线控制级别的网络，它将控制和数据融合在一起，不同厂家或公司的设备、部件只要符合该协议均可接入网络，从而实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其它厂家可通信低压电器间的控制和通信。而欧姆龙公司SYSMAC-C系列可编程序控制器（PLC）不仅有顺序控制功能，还具有数据通信功能，且指令系统兼容。因此，在工业自动化控制中为达到信息的集中管理、功能的分散控制，可根据需要构成局域网络系统（SYSMAC NET LINK SYSTEM）。该系统是一种专用的，并行存取、有限距离的高速通信网络，可以解决复杂的数据通信问题，连接到网络上的设备可以是计算机、PLC、数控机床和终端设备等，从而构成一个以PLC为重要部件的分散控制系统。此网络系统具有操作简单、响应速度快的特点，双回路、传输试验、回路结构等功能使它可靠性高、适用性强。本文重点介绍SYSMAC NET网络连接系统的结构、系统配置及数据的传输。 1 SYSMAC NET网络系统的结构 1.1 系统构成 　　SYSMAC NET网络连接系统由一个线路服务器（Line Server）及最多126个结点组成，每个结点可以是带有网络连接接口的计算机或PLC等设备，网络系统如图1所示。系统用两根光缆连接，因此，具有较强的抗干扰性，其任何两个结点之间可以进行数据通讯。网络中线路服务器的作用就是控制系统的通讯。网络服务器板（NSB）、网络服务器（NSU）和网络链接单元(SNT)均为网络连接接口，其中网络服务板为上位机与网络连接系统的接口，直接与计算机CPU总线连接，通过高速的DMA（直接存储器访问）方式与光纤网络交换信息。网络服务器既可作为上位机与网络连接系统的接口，也可作为PLC或其它设备等与网络连接系统的接口。网络链接单元则是作为PLC与网络系统的接口。 　　该网络连接系统有两个回路，它们分别是正常回路和反向回路。无论何时，只要正常回路出现故障，不能传送数据，系统则自动使用反向回路，从而保证系统能正常继续工作。网络连接中的结点之间最大距离为1Km，如果使用调制解调器（MODEM）则可达3Km以上。 　　多个网络连接还可以通过桥连接器进行连接，构成更高级的控制系统。每两个SYSMAC NET网络系统间需一个桥连接器，每个系统中最多包含20个桥连接器，即多个SYSMAC NET网络系统的连接只能是少于20个其它的网络系统连接。图2为两个SYSMAC网络的连接系统。 1.2 系统配置 SYSMAC NET 网络系统常用的装置及型号如下： 1） 线路服务器（Line Server） 型号：S3200-LSU 03-01E； 2） 网络服务板 （NSB） 型号：S3200-NSB11-E； 3） 网络服务器 （NSU） 型号：S3200-NSU A1-00E； 4） 网络链接单元（SNT） 型号：C500-SNT31-V3； 5） 桥连接器（NSU） 型号：S3200-NSU G4-00E； 6） 串行接口 型号：RS-232C； 7） 可编程序控制器 （PLC） 型号：SYSMAC-C系列任何机型； 8） 上位机 可以是任一型号的个人计算机或小型计算机。在选型时，最好选用PLC制造厂家推荐的上位机，因为它们都配有丰富的支持软件供选用。这些软件包括有：再线/离线/远程的编程功能、数据寄存器/程序寄存器编辑、I/O信息读出/处理、PLC信息读出/处理、文件管理、各种监控和日历、时间、计算功能等。如果用户自选上位机，则要进行通信接口硬件配置及编制通信应用程序。 2 SYSMAC NET网络系统的数据传输 　　网络读、写指令使网络系统中的PLC之间可以根据对等通信协议（peer-to-peer）相互传送数据。即系统中两个设备，一个设备为源时，另一个设备为目标。当源设备启动通信时，由源向目标发一个询问信号，如果目标设备不忙，就利用控制字代码，连续地把数据一位一位地送到目标设备。如果目标设备忙，源设备将连续发询问信号32次，如果得不到应答，就自动退出通信子程序。 3 结束语 　　综上所述，由PLC与上位机等构成的SYSMAC NET网络连接系统除完成其各自的逻辑、顺序控制功能外，还可以通过网络把PLC机的I/O状态、定时器/计数器及寄存器的内容、CPU运行状态以及用户程序等快速、准确地读到上位机的存贮器或寄存器内。同时也可以通过上位机把上述内容写入PLC机相应的存贮器或寄存器内。上位机可以对PLC机的数据进行采集、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，从而实现高度自动化、智能化的分布控制系统。采用欧姆龙公司生产的CV、C200H系列PLC构成的现场总线控制网络系统，该网络是工业控制的底层网络，它采用了数据网络通信的新技术，具有低成本、高效率、高可靠性的特点。