PLC 控制網絡的組建與監控

王占波

（河鋼股份有限公司承德分公司 河北省釩鈦工程技術研究中心，河北 承德 067000）

隨著工業生產的不斷發展，針對預算和相關數據必須留存的要求也不斷提高，PLC 隨之出現，并在整個工業自動化的過程中起到關鍵作用。目前，各類掌控體系不斷進步，有些企業嘗試通過PLC 網絡來建立掌控體系，從而來監督和掌控信號收集的全部內容。

1 PLC控制網絡的發展價值

PLC 網絡運用到工業當中的時候，大部分是通過子系統的方式連接到大型的體系里面，而且跟PLC 網絡連起來，促使PLC掌控網絡能夠以多樣化、標準化和通用化的狀態不斷進步，從而提高自動化掌控的水平。PLC 掌控網絡和DCS 體系是相同的，它們的共同方向就是標準化和互聯化，帶動工業逐漸達到高配置、高自動化與信息化的水平。所以，PLC 掌控網絡應該在高層中實現和網絡的互聯及標準化建構。PLC、機器人和CAD/CAM在工業自動化的過程中是非常重要的三個部分，它們可以掌控PLC 掌控網絡的建構與監督控制，還可以促進掌控體系向著大規模、網絡化的目標進步，并且可以把網絡和掌控體系連起來，把最底層的作業場地的信號收集、信號轉換和數據處理、通信等工作跟上層的監督控制和管理相聯系，并且可以把PLC 以子網的形式跟另外的體系連起來，為企業全面掌握具體的生產現狀提供便利。目前，將逐步建立從性價比到傳輸速度都全面提高的PLC 掌控網絡體系，從而有效補充工業局域網，促進工業網絡不斷發展。

2 PLC控制網絡組建

PLC 網絡中的其他層和高層是不一樣的，其他層普遍是運用每個公司自己的專利協議。由于各公司自己的協議子網一般來說都是比較低的層次，因此對適用程度有著進一步的標準，所以就不能運用ISOX 層模型，而應該采用物理層、數據鏈路層與應用層的框架。實際情況中，每個公司的要求都是不一樣，所以物理層與數據鏈路層就出現了一定程度的區別，應用層內出現的區別極大，因此每個公司的專利協議是不能普遍適用的。如果專利協議相同，那么進行信息通訊就方便很多，但是如果專利協議不同，進行PLC 通訊就有很大難度，所以，在建立PLC 掌控體系的時候應該采用相同的專利協議開展通訊。

在建立PLC 掌控網絡的過程中，應該先以物理方式把PLC網絡連起來，然后再對所有的PLC 開展參數設定，同時創建路徑，這兩項工作在網絡配置當中是非常關節的步驟。設定了實際的參數以后就可以連接所有的PLC 網絡。下面全面分析以太網、ControllerLink 網與CompoBus/D 網的實際參數設定情況。①設定以太網：設定IP 地址、子網模、單元號和節點號，通過下列步驟來完成。以太網單元的設定：設定節點號、單元號與IP 地址；以太網網絡的設定：以串口的形式把上位機連起來，同時將PLC 換成編程的形式。運用CXProgrammer 創建工程和自動登記I/O 表并且設定CPU 總線單元，其中包含子網模、地址轉換方法以及FINSUDP 端口號。②設定ControllerLink 網：ControllerLink網設定的步驟跟以太網的設定差不多是一樣的，設定結束以后，CS1G 與CS1H 安排給CLK 單元的內存工作區是：CPU 總線單元區：CIO1525 ～CIO1549；DM 區：D30100 ～D30199 在 節 點號是1 的C200HE 的PLC 固定的數據鏈接模式是自動數據鏈接。③設定CompoBus/D 網：CompoBus/D 網的設定主要有裝配在C200HG 上的主單元(作為特殊I/O 單元)與裝配在CQM1H上的從單元的設定。主單元的設訂：單元號是#2，節點號是#2，波特率是250Kbps。設定從單元：節點號是#1，波特率是250Kbps。④創建路徑表：在參數設定工作結束以后，還必須創建路徑。路徑表中包括本地網絡表與中繼網絡表。本地網絡表供給PLC 網絡通信單元號與網絡地址，中繼網絡表供給PLC 終點網絡、中繼網絡與中繼節點。路徑表則是明確PLC 相連的時候需要經過的路徑，PLC 網絡借助路徑的引導實現數據傳輸。

3 PLC控制網絡的組建與監控實現

建立PLC 掌控網絡，在前期工作完成以后，還要進一步設定三大網絡，完成以太網、ControllerLink 網和CompoBus/D 網的設定，使PLC 掌控網絡能夠正常工作。設定以太網關鍵是設定IP 地址、單元號以及子網模與節點號，其步驟見圖1。先設定節點號、單元號和IP 地址，再設置以太網網絡，然后借助串口的形式把上位機連起來，把PLC 換為編程的形式，最后運用CXProgrammer 建立自動登記I/O 表，構建CPU 總線單元，這里面包括子網模、地址轉換方法與FINSUDP 端口號等，子網模換為標準的255.255.255.0，地址設成自動轉換，FINSUDP 端口號設為9600。

設定ControllerLink 網的步驟和以太網比較相近，只是在設定結束以后，還應該把CS1G 與CS1H 安排到不一樣的CLK 內存單元，同時還要把CPU 的總線單元設成CIO1525 ～CIO1549；DM 區：D30100 ～D30199。CompoBus/D 網的設定要在特殊I/O 單元和CQM1H 從單元，然后節點號設成#2，波特率保持在大約250Kbps。要能夠更直接地通過上位機來監督控制每個PLC的工作情況，應該運用CX-NET 軟件中的DDE 管理器并協同北京亞控公司的組態王，以DDE 方式跟OM-RON 編程軟件CXServer 中的DDE 管理器隨時進行數據的傳輸和共享，以此來完成針對所有PLC 的監督和控制。因為每個公司的專利協議都不一樣，所以，要完成整體過程的監督和控制，普遍會把最底層的子網設成主從模式，在比較低層的子網運用令牌總線的形式，在PLC 網絡的中間層分配每個站點，使每個站點都能均衡運作，實際狀況見圖2。同時，還應該根據主線的布置模式，把運用權安排給每個站點，還要把DDE 管理器創建為服務端，通過驅動程序來收集信息，實現信息的傳輸和共享，進行設備和點的設置。

圖1 PLC 控制網絡結構圖

圖2 基于現場總線的 PLC 控制系統的構成

4 結語

PLC 是在自動化網絡控制與組建中占據重要地位，很多企業為了實現生產的全自動化，致力于實現PLC 網絡組建與監控，從而監控整個信息采集過程，深入掌握PLC 網絡的特點與性能，并實現PLC 網絡的運行。隨著控制系統的快速發展，工業發展過程中為滿足工業生產的預算和數據儲存需求，PLC 逐步被應用到工業自動化領域中，PLC 網絡也展現出了與其他局域網不同的性能優勢與特點，為控制系統的發展奠定了基礎。