以太网在plc通信中的应用

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1、以太网在PLC通信中的应用魏震贾青I上你交通大学自动化系.七梅，zooo30)摘要本文介绍基于以太网的PLC之间的通信，并以^Allen-Bradley的PLC产品为平台.阅述了一个通过以太网通信来实现的分布式拉制的应用实例在文章承后，将^Allen-Bradley、三菱公司和松下公司的礼C通信实现方式进行了比较.关镇词可偏程控制公.PLC.以太网.Ethernet]创一、引言、可编程控制器①控制系统，己经被广泛的应用于工业中的各个行业。回顾PLC的历史，它的产生得益于集成电路制造技术和徽处理器技术的发展.第一个PLC的成功应用是在1970年

2、的通用汽车公司中完成.在那时，它被用于对机床运作、流水线的控制等离散It的控制过程中，取得了令人满意的控制效果。最初，PLC大都被设计为对离散t的输入/输出的控制，以取代传统的继电器，这样可以得到很大的系统配货灵活性。但是在工业控制应用中，尤其像化工过程的控制，需要对连续f进行控制。因此从80年代起，PLC产品也开始逐渐支持连续皿的控制，并且在90年代，PLC的控制功能变得更为强大，其中主要体现在PLC系统中，与外部设备的通信能力不断得到提高。以太网是当前应用最为广泛的计算机网络技术，它具备许多优点.首先，它有广泛的技术支持，己经成为网络通信

3、领域的事实上的标准，因此人们对以太网技术很熟悉，可以降低系统的开发、培训和维护的费用。再者，以太网可以达到很高的通信速率，可以满足控制领域中的实时性的需要.目前速率最低的以太网是IOMbps,100Mbps和1000Mbps的高速以太网逐渐被广泛的应用，10000Mbps以太网技术也正在技术的研制和标准的制定阶段。所以。利用以太网的这些优点，结合PLC,就可以构筑全分散、全开放的工业控制系统。当前已经有许多生产厂家提供把PLC和以太网相结合的产品，如Allen-Bradley公司的PLC产品系列，二、PLC与以太网的结合PLC的以太网通信，根

4、据所完成的功能的不同，可以分为以下两类(1)PLC通过以太网与1二位的计算机相连这一类的网络连接方式如图1示意。通过这样的方式，可以实现上位的计算机与PLC之间的通信，以完成上位计算机对PLC程序的上、下载和运行于上位计算机的组态软件通过PLC系统对状态的实时监控。在这种方式下，数据的传输一般是以点对点的形式完成.(2)PLC之间通过以太网相连这一类的网络连接所要达到的目的是实现各个PLC控制器之间的数据交互和数据共享，其结构示意如图2所示。图IPLC与F.位机相连为了1Fik样的网络体榕条件下实现PLC之间的数据交互，需要编注:①以下把“可

5、编程控制器”简称为PLC即PrograrvnableLogicCtmtrntler的缩写·"12"制相应的PLC的通信部分的程序.这种通信功能的完成可以由PLC生产商在PLC程序编制工具中的特殊棋块来实现。综合来看，这两类PLC和以太网结合的应用，第一类应用更为广泛，有许多的厂商能够提供相关软、硬件产品的支持。第二类在现实系统中的应用则没有第一类那么广泛，而且在目前情况下能够提供相应产品的厂商也显得较少，但是这种通过网络实现PLC之间信息交互的方式有很强的应用潜力.这样的系统构成了一个分布式控制的平台，分布式控制是在对大规模系统进行控制时的一

6、种理想的控制结构模型。由于PLC控制系X12PLCZIwjOig3j统以性能椽定而著称，因此在构建大规模控制系统时，荃于PLC的分布式控制平台可以作为一种很好的选择.三、Allen-Bradley公司PLC产品之间的以太网通信Allen-Bradley公司的PLC产品是较早具备支持PLC之间通过以太网通信功能的产品，下面首先对此公司的PLC产品作概述，其中着重介绍具备以太网通信功能的产品。Allen-Bradley公司的PLC产品系列包括:大型的PLC5系列、中型的SLC5系列、小型的bicrologix1500,以及徽型的Nicrologi

7、x1000系列.在这些产品中，PLC5系列和SLC5系列娜具有很强的网络通信功能。PLC5系列，根据具体型号的不同，在处理器模块集成了三种或三种以上的网络接口.包括DH十网络、DH485网络、远程1/0网络，以及以图3接fJ结构图太网等.在选择这个系列的处理器棋块时，带有“$'字母的型号为具各以太网通信接口的处理器模块。对于SLC5系列的产品，它们的规棋比PLC5系列产品要小在处理器模块集成的网络通信接口一般也只有一个，或是DH+接口，或是DH485接口，或是以太网接口，例如型号为SLC5/05的处理器模块是带有以太网接口的模块.为了实现PL

8、C间通过以太网的通信，需要对PLC进行相应的编程工作。PLC的编程主要是通过偏制梯形圈程序来完成，在大部分顺序控制的工业应用领域中，梯形图程序以其流程的直观性，体现