基于三菱PLC的网络通信在教学中的初步实现

姚明达

摘 要

随着工业网络通信技术的不断发展和进步，PLC控制系统的网络化方向发展将成为趋势，三菱通信与网络技术作为后起之秀，以其自身独有的优势在自动化生产领域应用得越来越广泛。本文就教学过程中三菱FX3U系列PLC之间的RS485通信，三菱Q00U系列PLC和FX3U系列PLC之间的CC-Link通信的实现进行说明，以供参考。

关键词

网络通信;RS485;CC-Link

中图分类号： TP393.08               文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.09.021

可编程序控制器（PLC）是专门为工业环境下应用而设计的工业控制器，是现代工业自动化发展的支柱技术，高职院校人才培养中，PLC课程更是成为机电、电气类专业的核心课程，三菱PLC以其编程直观易懂，学习上手快，丰富的指令，强大的运动控制等优势，受到广大高职院校机电、电气类专业的青睐。

但是传统的PLC课程侧重的编程与控制毕竟只是自动化网络控制中的一个部分，企业中生产自动化更多地以随着网络化控制系统这样的整体形式呈现，随着微型计算机和微机网络技术的日益广泛和深入的应用，传统的PLC控制系统的网络化方向发展必将成为趋势，加强高职教育这方面的理论教学与编程实训势在必行。

RS485通信技术从根本上解决了RS232不能实现联网功能这个缺点，且组网结构簡单，布线成本低，稳定可靠，从而广泛地应用于自动化控制领域，CC-LINK作为三菱的开放式总线，它是在RS485技术基础上发展起来的，具有性能卓越，使用简单，成本较低等突出优点，它是一个复合的，开放的，适应性强的网络系统，能够适应于较高的管理层网络到较低的传感器网络的不同范围。本文通过两台FX3U系列PLC之间的1：1 RS485通信和Q系列与FX3U系列PLC 1：1 CC-LINK 通信功能的实现进行探讨和说明。

1 两台FX3U系列PLC之间的1：1 RS485通信

FX系列的PLC都不自带通信接口，这就需要额外的模块来完成，进行485通信的通信模块有两种485BD和485 ADP，485BD是通信板，485 ADP是通信适配器，通过485BD通信板的情况下通信距离为50米，而通过485 ADP通信距离可以达到500米，通信指令用起来比较方便，FX3U可以扩展2个通信板或通信适配器。

FX3U系列PLC之间进行485通信常见的包括N：N和1：1（并联通信），N：N通信支持8台FX系列PLC之间的RS485链接通信，实现联网并进行数据交换和远程分散控制，极大地节省了布线的成本，提高了自动化控制的效率。

1：1通信顾名思义，是两台设备之间的数据交换，相对N：N通信比较简单。它是并行通信，并行传输的传输速度较高，抗干扰能力也越强。并行连接就是两台同一系列的FX 可编程控制器，共享一批内部软元件M继电器和D寄存器，比如要在主站的PLC 知道从站PLC 的某个数据时，就可以把从站的数据发送到一个共享D寄存器，然后在主站中读取这个寄存器的数据就可以了。

两台FX3U系列PLC之间的1：1 RS485通信的实现步骤：

1）将两台设备的通信模块用屏蔽双绞线连接，每个通信模块的RDA和SDA、RDB和SDB分别短接作为485的正负极，双绞线的屏蔽层D类接地，通信模块内置终端电阻，需通过切换开关设定。

2）在专用的编程软件Works 2中分别编好主站和从站的程序，写入到两台设备当中，程说明如下：特殊继电器M8070将当前PLC作为主站驱动，X0-X7的状态传送到M800- M807，因为这些辅助继电器两台PLC数据共享，即相当于把数据状态传送到从站的M800-M807，并从从站的Y0-Y7输出;特殊继电器M8071将当前PLC作为从站驱动，从站的辅助继电器M0-M7的状态通过共享继电器M900-M907传送到主站，通过主站的Y0-Y7输出。

2 Q系列与FX3U系列PLC 之间的1：1 CC-LINK通信

CC-link是Control&Communication Link（控制与通信链路系统）的简称，它是三菱电机开发的开放式现场总线，相比485通信，不仅通信速度快，而且通信距离长，通过建立成本低廉的分散系统，减少了大量的接线工作，它的功能强大，特别是RAS 功能，通过它的网络监视功能可以在上位机上监控每一个从站的工作状况，及时发现异常;它的自动恢复功能使得一旦现场网络中的模块出现故障，会自动断线，而不影响其他站的工作，当该站修复后，会自动上线，无须复位整个系统，非常方便，因此在现场控制领域非常受欢迎。

CC-link通信需要CC-link通信模块，Q系列PLC的通信模块是QJ61BT11N，作为主站，FX3U系列PLC 的CC-link通信模块是FX3U-64CCL，作为从站，网络参数只要在主站的CPU中设定，从站只需设定好站号和通信速率即可。

FX3U系列PLC 1：1 CC-LINK 通信功能的实现步骤

1）硬件的设置

（1）主站设置

主站通信模块QJ61BT11N的设置就是对主站站号和通信速率的设置，站号通过站号设置开关实现，主站站号必须设置为“0”，所以两个旋转开关上的箭头都指向0，通信速率通过传送速率/模式设置开关实现，CC-link速度有5级可选择，这里选择“0”，即156kbs。

（2）从站的设置

从站就是对通信模块FX3U-64CCL相关的设置，首先设置从站站号为“1”号站，然后左下方的旋转开关进行传送速度设置、硬件测试的设置，这里和主站保持一致，传送速率/模式设置开关选择“0”，即156kbs，最后对右下方的旋转开关进行占用站数设置和扩展循环设置，站数选择“2”，即从站和主站数据交换的缓冲区有64个点，扩展循环设置为1倍。

（3）单元连接

CC-LINK 通信主站和从站的连接需要用专用的三芯屏蔽双绞线，主站和从站上的DA、DB、DG端子分别连接，SLD端子连接到端子的屏蔽层上，最后从站上的DA和DB之间连接终端电阻，这样硬件设置和连线就完成了。

2）软件的设置

（1）打开GX-works2编程软件，选择创建工程，选择PLC的型号为Q00U。

（2）点击“参数”→“网络参数”，双击“CC-link”，进入网络参数设置窗口。“起始I/O号”填“0020”地址，“类型”填“主站”，网络设置为“远程网络（Ver.1模式）”，“远程输入”和“远程输出”分别填“X100”和“Y100”，远程寄存器Rwr和Rww分别填“D1000”和“D2000”，“特殊继电器”“特殊寄存器”分别填“SB0”和“SW0”，最后双击“站信息”，设置从站的類型为“智能设备站”，占用站数2站，64个点，至此，网络参数设置完成了，然后点击下载到Q00U中。

（3）程序的编写和通信的调试

分别编写主站和从站的程序，写入到对应的PLC中，程序说明如下：主站PLC输入点X0-X2的数据状态存入自动刷新软元件Y100-Y102中，并自动刷新到主站的远程输出RY缓冲存储器，接着通过模块之间CC-Link链接扫描存入从站的远程输出RY缓冲存储器，最后通过读取指令FROM K0 K0 K4M600 K1，将数据状态存入PLC的辅助继电器M600-M602中，并通过输出点Y0-Y2输出;从站PLC输入点X0-X2的数据状态存入中间继电器M620-M622中，通过写入指令TO K0 K0 K4M620 K1将它们的状态自动刷新到通信模块的远程输入RX缓冲存储器，接着通过模块之间CC-Link链接扫描存入主站的远程输入RX缓冲存储器，最后数据状态自动刷新到主站PLC的软元件X100-X102中，并从Y10-Y12输出。

通信的调试，先接通从站的电源，再接通主站的电源，CC- Link通信模块上通信状态指示灯正常，这样数据链接自动开启，然后通过循环自动刷新不停地进行主站和从站之间的数据交换，主站PLC和从站PLC的输入点X0-X2接上启动按钮开关连成回路，主站PLC和从站PLC的输出点Y10-Y12和Y0-Y2接上小灯并连成回路，按下主站PLC的X0-X2的按钮开关，从站PLC输出点Y0-Y2上的小灯对应亮;按下从站PLC的X0-X2的按钮开关，主站PLC输出点Y10-Y12上的小灯对应亮，以上的动作就是通过CC-Link来实现的，说明通信是成功的。

3 结束语

本文介绍了工业网络控制课程教学中基于三菱PLC的两种常见的通信RS485 1：1通信和CC-Link 1：1通信，以及两种通信实现的简单的例子，教学中在这两种通信模式的基础上可以不断扩展，加入各种产品，像触摸屏，变频器，伺服驱动器等，实现更丰富的网络通信控制。

参考文献

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