FPX-PLC網絡在工業模型中的應用

賈亦真 （天津科技大學 天津 300222)

0 引言

在工業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網絡系統，像西門子、三菱、松下等。PFOFINET、ENTHERNET主導了工業控制中上層的網絡，但在一些小型工廠中，中小型PLC對網絡的需求也越來越大，松下FPX系列小型PLC支持多種網絡架構，像PC-LINK、MODBUS、C-NET等。本文結合典型工業機電一體化模型，重點介紹PC-LINK的應用，并詳盡表述了其網絡架構、組態過程，并介紹一種調試方法，同時結合變頻器、觸摸屏共同構成機電一體化系統。

1 工業模型組成與分析

工業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、單元又構成行走氣動機械手機構、平面倉儲機構、傳送機構、料塊供給機構、傳感器檢測分揀機構、氣動控制機構、加工裝配機構等。各模塊的控制由兩個FPX-PLC來實現，由于各模塊之間需要進行數據交換，且數據量較小，所以選擇了PC-LINK的網絡數據傳輸方案。

2 PC-LINK網絡概述

PC-LINK網絡是一種多站之間的對等網絡，采用的是全局I/O通信方式，即通過共享存儲區實現帶有鏈接區的PLC之間的通信，通過使用鏈接繼電器和鏈接寄存器，能實現PLC之間的數據共享。在PC－LINK網絡中，一臺PLC所配置的鏈接繼電器和鏈接寄存器的狀態參數能自動反饋到其他的PLC里去。其系統如圖1所示。

圖1 PC-LINK系統示意圖

3 PC-LINK網絡設置

PC-LINK網絡設置分為兩個部分，對通信設備硬件的設置和通信部分軟件的設置。

3.1 通信硬件的設置

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

圖2 1#PLC通信口設置

站號是分配給指定PLC的一個地址，用以標識特定的PLC，因此站號應該是唯一的，在同一網絡中，PLC站號不能重復，設定站號的最大值為16。

3.2 通信軟元件的設置

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置，設置后如圖3所示。

圖3 1#PLCPC-LINK鏈接區域配置

鏈接繼電器：一臺PLC的鏈接繼電器接點ON，網絡上存在的其他PLC的同一鏈接繼電器接點ON。

鏈接寄存器：改寫一臺PLC的鏈接寄存器內容，網絡上存在的其他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，必須分配鏈接區域。鏈接繼電器和鏈接寄存器都應該分配區域。對于系統寄存器來說，鏈接區域應該唯一。鏈接區域的分配都可以通過系統寄存器的設置來實現。

在同一個網絡中，鏈接繼電器區容量、鏈接寄存器區容量和PC-LINK最大站號，應該設置為相同大小。

配置2#PLC的數據通信鏈接如圖4所示。通信配置完成后，PC-LINK網絡數據鏈接關系如圖5所示。

圖4 2#PLCPC-LINK鏈接區域配置

圖5 配置完成后的PC-LINK網絡數據鏈接關系

注意：配置鏈接區域時，要避免“發送區”重疊，如出現重疊，將導致錯誤，因此，通信將不能進行。另外，“發送區”應該是連續的，不能把發送區分開以及把發送區分成多個部分。

4 PC-LINK網絡通信測試

編寫通信測試程序如圖6所示。前兩個網絡為1#PLC測試程序，后兩個網絡為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的發送區，所以，通過網絡，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的發送區，通過網絡，1#PLC的L10的狀態和2#PLC的狀態一樣，L10也接通，1#PLC的Y9有輸出。

5 結束語

在使用FPX的PC-LINK網絡時，不需要編寫復雜程序代碼，使用軟件即可對通訊區域進行配置，整個架構過程直觀、簡單，利于工程人員的學習和掌握。并且，PC-LINK網絡通信量和通訊速率都可以滿足中小型控制要求，所以PC-LINK是中小型控制系統的一個較好選擇。■

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