為什么需要工業(yè)網(wǎng)絡?
在工業(yè)控制系統(tǒng)中,為了提高工業(yè)控制的性能,要把上位機、PLC、智能儀表等組網(wǎng),以構成功能更強、性能更好的控制系統(tǒng)。
一是功能更強,可能通過遠程網(wǎng)絡將IO點數(shù)增加;
二是擴大了控制的距離和范圍,實現(xiàn)了遠距離的維護和監(jiān)控。
在現(xiàn)代工業(yè)控制中,網(wǎng)絡越來越重要。
開放式PLC網(wǎng)絡系統(tǒng)的三個網(wǎng)絡層次是什么?
一是信息層,歐姆龍的上層信息層采用了工業(yè)以太網(wǎng)(Ethernet與Ethernet/IP)技術 ,主要應用于上位機與各個PLC站點間的通信,實現(xiàn)IO數(shù)據(jù)匯總、上位組態(tài)、遠程監(jiān)控。
工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)要用到相應的以太網(wǎng)單元,如CS系列PLC用到的CS1W-ETN21、CJ系列PLC用到的CJ1W-ETN21。各PLC通過以太網(wǎng)單元用網(wǎng)線連接到路由器上,上位計算機通過網(wǎng)卡用網(wǎng)線連接到路由器上,構成星形的工業(yè)以太網(wǎng)拓撲結構。
工業(yè)太以網(wǎng)的功能有:1、支持TCP/IP通信和UDP/IP通信等國際通用以太網(wǎng)協(xié)議,可以與不同的以太網(wǎng)單元以及個人計算機通信。2、支持Socket應用接口通信服務,傳輸數(shù)據(jù)方便。3、支持文件傳輸協(xié)議FTP,傳輸數(shù)據(jù)量大。4、支持E-mail功能,可以將PLC的用戶信息、單元出錯信息和狀態(tài)信息,以郵件的形式發(fā)送到計算機的郵箱。5、支持歐姆龍公司的標準通信協(xié)議FINS。6、支持Ethernet/IP標簽數(shù)據(jù)鏈接功能,節(jié)省編程時間。
上位計算機怎么通過工業(yè)以太網(wǎng)找到目標PLC?
打開編程軟件CX-Programmer,新建一個工程,選擇目標設備類型,網(wǎng)絡類型選擇所用的網(wǎng)絡類型,如Ethernet。
點擊旁邊的“設定”,選擇“驅動”,設定目標PLC的IP地址,點擊“確定”。
在“PLC”菜單下選擇“在線工作”,即可與目標PLC連接。
二是控制層,歐姆龍的中間控制層采用了控制器網(wǎng)絡(Controller Link)技術,主要應用于現(xiàn)場的各個PLC之間以及PLC與上位計算機之間進行控制數(shù)據(jù)的交換與控制協(xié)調。支持歐姆龍公司的FINS通信協(xié)議。
控制層的網(wǎng)絡有兩種結構,一是總線結構,二是環(huán)網(wǎng)結構。
總線結構有用線纜和光纜兩種方式來連接設備。
線纜方式控制器網(wǎng)絡用到的硬件單元模塊有SC1W-CLK21、CJ1W-CLK21等。使用屏蔽雙絞線將各個控制器連接在一起,遠至1公里,速度至高2M bps。
光纜方式控制器網(wǎng)絡用到的硬件單元模塊有SC1W-CLK52等。使用光纖將各個控制器連接在一起,遠至30公里,速度至高2M bps。
環(huán)網(wǎng)結構主要有CS系列PLC的光纖組網(wǎng)方式,通信速度與總線結構一樣。組成環(huán)形網(wǎng)絡,即使一側光纖故障不通,系統(tǒng)仍能通過另一側光纖實現(xiàn)通信,保證通信的可靠性。
Ethernet/IP技術也可用于控制層連網(wǎng)。
三是設備層,歐姆龍的底層的設備層采用了CompoBus/D(DeviceNet)或CompoNet技術,主要應用于現(xiàn)場的各個設備與PLC之間的連接,又稱為現(xiàn)場總線技術?;旧线@層網(wǎng)絡都是開放式網(wǎng)絡(Explicit信息服務),支持歐姆龍公司的FINS通信協(xié)議,也支持非歐姆龍公司的產(chǎn)品。
CompoBus/D(DeviceNet)現(xiàn)場總線主要連接的是工業(yè)現(xiàn)場單個設備的控制器與各種現(xiàn)場智能儀表、傳感器、執(zhí)行器等。主站用到的硬件單元有CS1W-DRM21、CJ1W-DRM21等,從站有DRT單元、遠程IO、儀器儀表,通信距離500米左右,通信速度500k bps。
CompoNet現(xiàn)場總線也是連接的是工業(yè)現(xiàn)場單個設備的控制器與各種現(xiàn)場智能儀表、傳感器、執(zhí)行器等數(shù)量達384個以上。主站用到的硬件單元有CS1W-CRM21、CJ1W-CRM21等,從站有CRT單元、遠程IO、儀器儀表,通信距離1.5公里左右,通信速度4M bps。
采用現(xiàn)場總線通信方式分散控制,集中處理可以節(jié)省大量電纜。
以上工業(yè)三層控制網(wǎng)絡都支持歐姆龍的FINS協(xié)議,因此可以通過FINS協(xié)議在不同的網(wǎng)絡上進行數(shù)據(jù)交換(8層網(wǎng)絡)。
上位計算機怎么通過工業(yè)以太網(wǎng)訪問控制層其他PLC?
方法是通過FINS協(xié)議支持的路由表,訪問中繼網(wǎng)絡。
根據(jù)路由表的節(jié)點號,設定網(wǎng)絡的源地址和目標地址。
在驅動欄設定以太網(wǎng)網(wǎng)絡的IP地址。設定正確后,就可以通過“PLC”菜單下的“在線工作”連接目標PLC了。