FPX-PLC網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)模型中的應(yīng)用

賈亦真 （天津科技大學(xué) 天津 300222)

0 引言

在工業(yè)自動化日新月異的今天，大型可編程序控制器制造商都在不斷豐富并完善自己的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，像西門子、三菱、松下等。PFOFINET、ENTHERNET主導(dǎo)了工業(yè)控制中上層的網(wǎng)絡(luò)，但在一些小型工廠中，中小型PLC對網(wǎng)絡(luò)的需求也越來越大，松下FPX系列小型PLC支持多種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，像PC-LINK、MODBUS、C-NET等。本文結(jié)合典型工業(yè)機電一體化模型，重點介紹PC-LINK的應(yīng)用，并詳盡表述了其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、組態(tài)過程，并介紹一種調(diào)試方法，同時結(jié)合變頻器、觸摸屏共同構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)。

1 工業(yè)模型組成與分析

工業(yè)模型裝置可完成貨物識別、搬運、分揀、加工、裝配、出入庫及管理等過程。其主要由FPX型PLC控制模塊、變頻器模塊、指示與主令模塊、電源模塊、傳感器檢測模塊、氣動機械手搬運模塊、井式供料塔模塊、有軌小車模塊、加工模塊、裝配模塊、氣動控制模塊、觸摸屏模塊、自動化倉庫模塊、電氣接口模塊等組成。各模塊、單元又構(gòu)成行走氣動機械手機構(gòu)、平面?zhèn)}儲機構(gòu)、傳送機構(gòu)、料塊供給機構(gòu)、傳感器檢測分揀機構(gòu)、氣動控制機構(gòu)、加工裝配機構(gòu)等。各模塊的控制由兩個FPX-PLC來實現(xiàn)，由于各模塊之間需要進行數(shù)據(jù)交換，且數(shù)據(jù)量較小，所以選擇了PC-LINK的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方案。

2 PC-LINK網(wǎng)絡(luò)概述

PC-LINK網(wǎng)絡(luò)是一種多站之間的對等網(wǎng)絡(luò)，采用的是全局I/O通信方式，即通過共享存儲區(qū)實現(xiàn)帶有鏈接區(qū)的PLC之間的通信，通過使用鏈接繼電器和鏈接寄存器，能實現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)共享。在PC－LINK網(wǎng)絡(luò)中，一臺PLC所配置的鏈接繼電器和鏈接寄存器的狀態(tài)參數(shù)能自動反饋到其他的PLC里去。其系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 PC-LINK系統(tǒng)示意圖

3 PC-LINK網(wǎng)絡(luò)設(shè)置

PC-LINK網(wǎng)絡(luò)設(shè)置分為兩個部分，對通信設(shè)備硬件的設(shè)置和通信部分軟件的設(shè)置。

3.1 通信硬件的設(shè)置

FPX型PLC采用PC-LINK通信模式需增加通信卡COM3，組態(tài)時需首先對通信卡進行設(shè)置，打開FPWINGR編程工具，在“選項”下選擇“PLC系統(tǒng)寄存器設(shè)置”，點擊“COM1口設(shè)置”，然后將“No.410站號”設(shè)置為“1”，將“No.412站號”設(shè)置為“PC-LINK”，設(shè)置完成后如圖2所示。同理，將2#PLC的站號設(shè)置為2，通信模式選擇為“PC-LINK”。

圖2 1#PLC通信口設(shè)置

站號是分配給指定PLC的一個地址，用以標識特定的PLC，因此站號應(yīng)該是唯一的，在同一網(wǎng)絡(luò)中，PLC站號不能重復(fù)，設(shè)定站號的最大值為16。

3.2 通信軟元件的設(shè)置

打開FPWINGR編程工具，在“選項”下選擇“PC-Link W0-0”，進行PC-LINK的鏈接繼電器和寄存器設(shè)置，設(shè)置后如圖3所示。

圖3 1#PLCPC-LINK鏈接區(qū)域配置

鏈接繼電器：一臺PLC的鏈接繼電器接點ON，網(wǎng)絡(luò)上存在的其他PLC的同一鏈接繼電器接點ON。

鏈接寄存器：改寫一臺PLC的鏈接寄存器內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)上存在的其他PLC相同鏈接寄存器，變更為改寫后的值。

PLC鏈接功能能應(yīng)用于PC-LINK模式下的所有PLC。為了使用PLC的鏈接功能，必須分配鏈接區(qū)域。鏈接繼電器和鏈接寄存器都應(yīng)該分配區(qū)域。對于系統(tǒng)寄存器來說，鏈接區(qū)域應(yīng)該唯一。鏈接區(qū)域的分配都可以通過系統(tǒng)寄存器的設(shè)置來實現(xiàn)。

在同一個網(wǎng)絡(luò)中，鏈接繼電器區(qū)容量、鏈接寄存器區(qū)容量和PC-LINK最大站號，應(yīng)該設(shè)置為相同大小。

配置2#PLC的數(shù)據(jù)通信鏈接如圖4所示。通信配置完成后，PC-LINK網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈接關(guān)系如圖5所示。

圖4 2#PLCPC-LINK鏈接區(qū)域配置

圖5 配置完成后的PC-LINK網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈接關(guān)系

注意：配置鏈接區(qū)域時，要避免“發(fā)送區(qū)”重疊，如出現(xiàn)重疊，將導(dǎo)致錯誤，因此，通信將不能進行。另外，“發(fā)送區(qū)”應(yīng)該是連續(xù)的，不能把發(fā)送區(qū)分開以及把發(fā)送區(qū)分成多個部分。

4 PC-LINK網(wǎng)絡(luò)通信測試

編寫通信測試程序如圖6所示。前兩個網(wǎng)絡(luò)為1#PLC測試程序，后兩個網(wǎng)絡(luò)為2#PLC測試程序。

圖6 2#PLC測試程序

如圖6所示，當1#PLC的X8接通，1#PLC的鏈接繼電器L0也接通，L0至LF是1#PLC的發(fā)送區(qū)，所以，通過網(wǎng)絡(luò)，2#PLC的L0也接通，所以，2#PLC的Y8有輸出。

當2#PLC的X9接通，2#PLC的鏈接繼電器L10接通，L10至L1F是2#PLC的發(fā)送區(qū)，通過網(wǎng)絡(luò)，1#PLC的L10的狀態(tài)和2#PLC的狀態(tài)一樣，L10也接通，1#PLC的Y9有輸出。

5 結(jié)束語

在使用FPX的PC-LINK網(wǎng)絡(luò)時，不需要編寫復(fù)雜程序代碼，使用軟件即可對通訊區(qū)域進行配置，整個架構(gòu)過程直觀、簡單，利于工程人員的學(xué)習(xí)和掌握。并且，PC-LINK網(wǎng)絡(luò)通信量和通訊速率都可以滿足中小型控制要求，所以PC-LINK是中小型控制系統(tǒng)的一個較好選擇。■

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