關(guān)于PLC網(wǎng)絡(luò)的組建和監(jiān)控分析

摘 要：本文從總體結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置兩方面分析了如何組建PLC網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)簡(jiǎn)要敘述了PLC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)的方式，以便使PLC網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用更為廣泛，同時(shí)促進(jìn)PLC網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC網(wǎng)絡(luò)；組建；監(jiān)控分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.133

0 引言

PLC，全稱為Programmable Logic Controller，即可編程邏輯控制器。自該技術(shù)研發(fā)成功之后，其一直與微電子技術(shù)同步發(fā)展，之后由于其在控制系統(tǒng)中的運(yùn)用而獲得新的價(jià)值，對(duì)控制領(lǐng)域的發(fā)展來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，隨著控制系統(tǒng)逐漸向網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變，大部分企業(yè)開(kāi)始使用PLC網(wǎng)絡(luò)建立中型以及小型控制系統(tǒng)，并以此為基礎(chǔ)建立監(jiān)控系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，PLC網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中的運(yùn)用逐漸廣泛，也成為各工業(yè)企業(yè)長(zhǎng)期關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

1 PLC網(wǎng)絡(luò)的組建

1.1 PLC網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)

就總體而言，PLC網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)由三層網(wǎng)絡(luò)以及四級(jí)設(shè)備組成。所謂三級(jí)網(wǎng)絡(luò)指如下三層：第一層稱之為信息網(wǎng)絡(luò)層，也可稱之為以太網(wǎng)。該層網(wǎng)絡(luò)有以下兩者組成：其一為個(gè)人計(jì)算機(jī)，其二為CS1 PLC。個(gè)人計(jì)算機(jī)借助網(wǎng)卡，而CS1 PLC利用以太網(wǎng)單元，兩者形成對(duì)接，進(jìn)而組成該層網(wǎng)絡(luò)。第二層稱之為控制器網(wǎng)絡(luò)層，也可稱之為Conreoller Link網(wǎng)，該層網(wǎng)絡(luò)是由CS1 PLC以及C200HG系列中的PLC組建而成，兩者通過(guò)Controller Link單元連接。第三層稱之為器件網(wǎng)絡(luò)層，即CompoBus/D網(wǎng)絡(luò)，該層網(wǎng)絡(luò)由C200HG PLC以及CQM1H組成，C200HG PLC利用CompoBus/D主單元，而CQM1H利用CompoBus/D從單元對(duì)接，形成該層網(wǎng)絡(luò)。

所謂四級(jí)設(shè)備指如下四類設(shè)備：其一級(jí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)，一般數(shù)量為一臺(tái)。第二級(jí)，CS1系列的PLC，數(shù)量為兩臺(tái)。第三級(jí)含有兩種設(shè)備。一種為C200HG PLC設(shè)備，數(shù)量為兩臺(tái)，另一種為C200HE PLC，數(shù)量為10臺(tái)。第四級(jí)，CQM1H PLC設(shè)備，數(shù)量為1臺(tái)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置

PLC網(wǎng)絡(luò)組建人員在完成上述設(shè)備間的物理連接之后，便需對(duì)每臺(tái)PLC設(shè)備實(shí)施參數(shù)設(shè)置作業(yè)，同時(shí)建立路徑表，該工作對(duì)PLC網(wǎng)絡(luò)的建立至關(guān)重要，是PLC網(wǎng)絡(luò)組建工作中的重點(diǎn)。組建人員需要設(shè)置的內(nèi)容具體如下：通信單元所在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)號(hào)、單元號(hào)、IP地址以及I/O表等。組建人員只有完成對(duì)上述關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行設(shè)置之后，便完成PLC網(wǎng)絡(luò)互連工作，使得PLC網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生應(yīng)有的效果。

將以太網(wǎng)的設(shè)置為例，以太網(wǎng)中包含兩類設(shè)備：其一為上位機(jī)，其二為CS1機(jī)。CS1機(jī)需先進(jìn)行I/O表登記工作，組建人員可使用CX-Programmer軟件進(jìn)行工作。除此以外，組建人員還需設(shè)置IP地址、節(jié)點(diǎn)號(hào)以及單元號(hào)等內(nèi)容。具體過(guò)程如下：第一步，設(shè)置與以太網(wǎng)單元相關(guān)的參數(shù)，如單元號(hào)以及IP地址等內(nèi)容。第二步設(shè)置以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，組建人員可利用串口的方法與上位機(jī)連接，同時(shí)將PLC轉(zhuǎn)化為編程模式。之后使用CX-Programmer設(shè)置工程、CPU總線單元以及FINS UDP端口號(hào)。

2 PLC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

PLC網(wǎng)絡(luò)組建人員若要實(shí)現(xiàn)PLC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，可使用CX-Programmer軟件對(duì)PLC實(shí)施編程操作以及監(jiān)控。但這種方式僅僅是較為簡(jiǎn)單的于內(nèi)存區(qū)顯示數(shù)據(jù)、于PLC操作模式下的改變以及編寫(xiě)程序模式下強(qiáng)制更改狀態(tài)等。工作人員若希望能夠更為直觀地自上位機(jī)顯示器中檢測(cè)各PLC的運(yùn)行狀態(tài)以及PLC監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)，便需通過(guò)CX-NET軟件含有的DDE管理器工具，同時(shí)運(yùn)用組態(tài)王，借助DDE方法以及OMRON編寫(xiě)程序使用的軟件CX-Server含有的DDE管理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)交換，進(jìn)而完成對(duì)各個(gè)PLC的監(jiān)控。

PLC網(wǎng)絡(luò)組建人員可將DDE管理器設(shè)立為服務(wù)端，并借助驅(qū)動(dòng)程序自PLC內(nèi)存區(qū)域內(nèi)收集數(shù)據(jù)，之后與組態(tài)王進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，然后再次利用驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入PLC內(nèi)存數(shù)據(jù)當(dāng)中。于CX-Server中設(shè)置DDE管理器工程是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控不可或缺的工程之一，該工程包括以下工序：PLC細(xì)節(jié)描述、設(shè)置相關(guān)網(wǎng)絡(luò)、選取相應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。換言之，于CX-Server中設(shè)置DDE管理器就是對(duì)設(shè)備以及點(diǎn)進(jìn)行配置。具體設(shè)置內(nèi)容如下：

其一，設(shè)備配置。PLC網(wǎng)絡(luò)組建人員在配置網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)按照如下方式進(jìn)行配置：名字配置為CS1G，所用設(shè)備為CS1G，所用網(wǎng)絡(luò)配置為Ethernet。至于CS1G所用設(shè)置，與上述設(shè)置基本相同。

其二，監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置。監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置包括以下幾個(gè)內(nèi)容：監(jiān)控點(diǎn)的名稱、所用PLC的類型、PLC內(nèi)存區(qū)域內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)所在位置以及形成與使用的數(shù)據(jù)類型等內(nèi)容。組建人員可依據(jù)PLC機(jī)架內(nèi)輸入以及輸出單元的點(diǎn)數(shù)對(duì)輸入字以及輸出字進(jìn)行定義，不僅如此，組建人員還需對(duì)手動(dòng)與自動(dòng)切換的控制標(biāo)志位進(jìn)行定義。監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置完成后，組建人員還應(yīng)對(duì)組態(tài)王進(jìn)行設(shè)置，使監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置與組態(tài)王設(shè)置相對(duì)應(yīng)。即需要建立動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)繪制檢測(cè)畫(huà)面，定義方式基本如下：

針對(duì)DDE設(shè)備而言，其連接目標(biāo)設(shè)定為：CS1H。

服務(wù)程序名稱設(shè)定為：CDMDDE。

話題名稱設(shè)定為：“D：＼PlcPro＼plcdde.cdx”。

數(shù)據(jù)交換方法設(shè)定為：標(biāo)準(zhǔn)WindowsDDE交換方式。

利用組態(tài)王運(yùn)行環(huán)境所動(dòng)態(tài)顯示的內(nèi)容，便是開(kāi)發(fā)狀態(tài)下數(shù)據(jù)變量所發(fā)生的情況。設(shè)需對(duì)33個(gè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，因此，組態(tài)王當(dāng)中，也需要定義相同數(shù)量，且需設(shè)定與監(jiān)控點(diǎn)對(duì)應(yīng)的內(nèi)存離散量，該數(shù)值為變量。之后利用組態(tài)王中Bit函數(shù)求解字中各位，進(jìn)而得知輸入點(diǎn)以及輸出點(diǎn)的整體狀態(tài)，了解其所處開(kāi)關(guān)狀態(tài)，同時(shí)進(jìn)行繪制，以便監(jiān)控人員能更為直觀地了解輸出點(diǎn)以及輸入點(diǎn)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。數(shù)據(jù)變量定義工作完畢，并完成連通網(wǎng)絡(luò)選用工作之后，運(yùn)行PLC網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)啟用DDE管理器，然后開(kāi)啟組態(tài)王，便能夠?qū)崿F(xiàn)利用PLC對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控。換言之，便是檢測(cè)PLC所監(jiān)控的區(qū)域，同時(shí)通過(guò)PLC網(wǎng)絡(luò)對(duì)PLC自動(dòng)以及手動(dòng)來(lái)回切換運(yùn)行加以控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

PLC網(wǎng)絡(luò)如今在工業(yè)中的運(yùn)用愈發(fā)廣泛，也受到大部分工業(yè)企業(yè)的青睞。PLC網(wǎng)絡(luò)能夠有效提高企業(yè)工作效率，提升企業(yè)生產(chǎn)水平，是未來(lái)工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的方向，而且其確實(shí)有發(fā)展的空間。故而，企業(yè)應(yīng)積極在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用PLC網(wǎng)絡(luò)，以提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，維持企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：張康?。?985-），男，湖北黃岡人，本科，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置。