賈亦真 (天津科技大學 天津 300222)
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)絡系統(tǒng),像西門子、三菱、松下等。PFOFINET、ENTHERNET主導了工業(yè)控制中上層的網(wǎng)絡,但在一些小型工廠中,中小型PLC對網(wǎng)絡的需求也越來越大,松下FPX系列小型PLC支持多種網(wǎng)絡架構,像PC-LINK、MODBUS、C-NET等。本文結合典型工業(yè)機電一體化模型,重點介紹PC-LINK的應用,并詳盡表述了其網(wǎng)絡架構、組態(tài)過程,并介紹一種調(diào)試方法,同時結合變頻器、觸摸屏共同構成機電一體化系統(tǒng)。
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、單元又構成行走氣動機械手機構、平面?zhèn)}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(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)絡數(shù)據(jù)傳輸方案。
PC-LINK網(wǎng)絡是一種多站之間的對等網(wǎng)絡,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
PC-LINK網(wǎng)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。
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置,打開FPWINGR編程工具,在“選項”下選擇“PLC系統(tǒng)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(wǎng)絡中,PLC站號不能重復,設定站號的最大值為16。
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(qū)域配置
鏈接繼電器:一臺PLC的鏈接繼電器接點ON,網(wǎng)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(nèi)容,網(wǎng)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(qū)域。鏈接繼電器和鏈接寄存器都應該分配區(qū)域。對于系統(tǒng)寄存器來說,鏈接區(qū)域應該唯一。鏈接區(qū)域的分配都可以通過系統(tǒng)寄存器的設置來實現(xiàn)。
在同一個網(wǎng)絡中,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,應該設置為相同大小。
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)絡數(shù)據(jù)鏈接關系如圖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)絡數(shù)據(jù)鏈接關系
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,將導致錯誤,因此,通信將不能進行。另外,“發(fā)送區(qū)”應該是連續(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。
編寫通信測試程序如圖6所示。前兩個網(wǎng)絡為1#PLC測試程序,后兩個網(wǎng)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(fā)送區(qū),所以,通過網(wǎng)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(fā)送區(qū),通過網(wǎng)絡,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。
在使用FPX的PC-LINK網(wǎng)絡時,不需要編寫復雜程序代碼,使用軟件即可對通訊區(qū)域進行配置,整個架構過程直觀、簡單,利于工程人員的學習和掌握。并且,PC-LINK網(wǎng)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(tǒng)的一個較好選擇?!?/p>
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