5.2YL-335B型自动生产线联网控制（课件）-《PLC应用技术》同步教学（航空工业出版社）

授课教师：xxx PLC应用技术 WENJINGKETANGG YL-335B型自动生产线联网控制 02 任务引入 YL-335B型自动生产线的各单元都有一台PLC，在进行PLC编程时，需要将它们进行网络通信。各PLC之间通过RS-485实现互联，且都采用FX3U-485-BD通信模块连接。 YL-335B型自动生产线联网控制的要求：刷新范围为模式1，重试次数为3次，通信超时时间为50 ms；为输送单元配4个按钮SB1～SB4，它们分别控制其他单元的指示灯L1～L4；当供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元的D200值分别等于50时，控制输送单元的指示灯L5～L8分别点亮；从供料单元读取分拣单元的D220值，并将其保存到供料单元的D220中。 本任务将先介绍三菱FX系列PLC的通信类型、N∶N网络通信的结构、N∶N网络参数设置、N∶N网络连接等知识，再进行YL-335B型自动生产线联网控制程序设计。 一、三菱FX系列PLC的通信类型 （一）CC-Link通信 CC-Link（control communication link, 控制与通信链路）是一种开放式现场总线，其数据容量大，通信速度范围宽。 CC-Link的一层网络可由1个主站点和64个从站点组成。 主站：PLC。 从站：远程I/O模块、特殊功能模块、带有CPU和PLC的本地站、人机界面、变频器、现场仪表等。 知识链接 现场总线是一种工业数据总线，它主要解决智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信，以及这些现场设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 一、三菱FX系列PLC的通信类型 二、N∶N网络通信的结构 （二）N∶N网络通信 N∶N网络通信是指三菱PLC之间的一种特殊通信方式。 它可用于FX3U、FX3UC、FX1N、FX0N等系列PLC之间的数据传输，且PLC的数量不超过8个。 采用三菱FX3U系列PLC的YL-335B型自动生产线控制系统便通过N∶N网络实现了各工作站的通信。 二、N∶N网络通信的结构 （三）并行通信 并行通信是指一组数据的各数据位在多条线上同时被传输。 并行通信是以字或字节为单位并行进行传输的，其传输速度快，但所用的通信线多成本高，且抗干扰能力差，不宜进行远距离通信。 二、N∶N网络通信的结构 （四）计算机链接通信 计算机链接通信能通过特定的通信协议和接口，将PLC与计算机（或其他设备）连接起来，实现它们之间的数据传输。 这种通信方式使PLC能够接收来自计算机的控制指令，并将设备状态、传感器数据等信息发送给计算机，从而实现对工业自动化系统的远程监控。 二、N∶N网络通信的结构 （五）无协议通信 无协议通信用来与各种具备RS-232通信接口的设备，如个人计算机、条形码阅读器、打印机和各种测量仪表，进行无协议的数据传输。 无协议通信可通过串行数据传送指令或一个FX3U-232IF特殊功能模块来实现。 二、N∶N网络通信的结构 （六）变频器通信 变频器通信是变频器通过特定的通信接口和协议，与PLC进行数据传输和控制的过程，该通信类型可以实现参数修改、调速、监控等功能。 二、N∶N网络通信的结构 （七）可选编程端口通信 可选编程端口通信是指将FX3U、FX3UC、FX1N、FX1S系列PLC的端口连接在FX1N-232-BD、FX0N-232-ADP、FX3U-422-BD等通信模块上，从而实现和外围设备（如编程工具、数据访问单元、操作终端等）的通信。 二、N∶N 网络通信的结构 N∶N网络建立在RS-485通信接口上，数据长度、停止位、标题字符、终结字符和校验等是固定的。 N∶N网络是采用广播方式进行通信的，网络中必须以一台PLC为主站点，其他PLC为从站点，且站点总数不超过8个。各PLC可以是不同的型号，各种型号的PLC可以组合成3种模式，即模式0、模式1、模式2。 二、N∶N 网络通信的结构 YL-335B型自动生产线控制系统中N∶N网络通信的配置如图所示，站点总数为5个，输送单元为主站点，其余单元为从站点。 二、N∶N 网络通信的结构 该N∶N网络通信使用FX3U-485-BD通信模块（见图），最大通信距离为50 m。 1—安装孔；2—PLC连接器；3—SD指示灯，发送数据时闪烁； 4—RD指示灯，接收数据时闪烁；5—连接RS-485通信接口的端子。 三、N∶N网络参数设置 N∶N网络参数可采用编程方法通过软元件来设置。N∶N网络通信中常用的软元件为特殊辅助继电器和特殊数据寄存器。 当PLC为FX1N或FX3U(C)时，N∶N网络通信中使用的特殊辅助继电器如下表所示，特殊数据寄存器如表（见下页）所示。 类型 特性 作用 响应类型 M8038 R 用于参数设置 M、L M8183 R 当主站点通信错误时，其线圈得电 L M8184～M8190 R 当从站点通信错误时，其线圈得电，分别用于第1到第7个从站点 M、L M8191 R 用于数据通信 M、L 三、N∶N网络参数设置 类型 特性 作用 响应类型 D8173 R 存储自己的站点号 M、L D8174 R 存储从站点的总数 M、L D8175 R 存储刷新范围 M、L D8176 W 设置自己的站点号 M、L D8177 W 设置从站点总数（只能为1～7） M D8178 W 设置刷新范围 M D8179 W/R 设置重试次数 M D8180 W/R 设置通信超时时间 M D8201 R 存储当前扫描时间 M、L D8202 R 存储最大扫描时间 M、L D8203 R 存储主站点通信错误数目 L D8204～D8210 R 分别用于存储第1到第7个从站点的通信错误数目 M、L D8211 R 存储主站点通信错误代码 L 知识链接 刷新范围是指主站点与从站点共享的特殊辅助继电器和特殊数据寄存器的范围，由PLC模式决定。 扫描时间是指网络每刷新一次所用的时间，单位为ms。扫描时间与总站点数、PLC模式的关系，如表5-3所示。 三、N∶N网络参数设置 总站点数/个 PLC模式下的扫描时间/ms 模式0 模式1 模式2 2 18 22 34 3 26 32 50 4 33 42 66 5 41 52 83 6 49 62 99 7 57 72 115 8 65 82 131 三、N∶N网络参数设置 设置N∶N网络参数： 对于主站点，可在程序开始的第0步、执行条件为常开触点M8038后，将相应的参数存放在D8176～D8180中。 对于从站点，只需要在第0步、执行条件为常开触点M8038后，将站点号存放在D8176中即可。 三、N∶N网络参数设置 （1）D8178用来设置刷新范围，即指定PLC模式（可为模式0、模式1或模式2）。 PLC模式不同，N∶N网络占用的软元件也不同。在模式0下所占用的软元件如下表所示。 站点号 软元件 M（0点） D（4点） 第0号 — D0～D3 第1号 — D10～D13 第2号 — D20～D23 第3号 — D30～D33 第4号 — D40～D43 第5号 — D50～D53 第6号 — D60～D63 第7号 — D70～D73 三、N∶N网络参数设置 （1）D8178用来设置刷新范围，即指定PLC模式（可为模式0、模式1或模式2）。 PLC模式不同，N∶N网络占用的软元件也不同。在模式1下所占用的软元件如下表所示。 站点号 软元件 M（32点） D（4点） 第0号 M1000～M1031 D0～D3 第1号 M1064～M1095 D10～D13 第2号 M1128～M1159 D20～D23 第3号 M1192～M1223 D30～D33 第4号 M1256～M1287 D40～D43 第5号 M1320～M1351 D50～D53 第6号 M1384～M1415 D60～D63 第7号 M1448～M1479 D70～D73 三、N∶N网络参数设置 （1）D8178用来设置刷新范围，即指定PLC模式（可为模式0、模式1或模式2）。 PLC模式不同，N∶N网络占用的软元件也不同。在模式2下所占用的软元件如下表所示。 站点号 软元件 M（64点） D（4点） 第0号 M1000～M1063 D0～D3 第1号 M1064～M1127 D10～D13 第2号 M1128～M1191 D20～D23 第3号 M1192～M1255 D30～D33 第4号 M1256～M1319 D40～D43 第5号 M1320～M1383 D50～D53 第6号 M1384～M1447 D60～D63 第7号 M1448～M1511 D70～D73 三、N∶N网络参数设置 （2）D8179用来设置重试次数，范围为0～10（默认为3），对于从站点，不需要进行此设置。如果主站点与从站点的通信次数大于或等于重试次数，将发生通信错误。 （3）D8180用来设置通信超时时间，范围为5～255（默认为5），此值乘以10 ms就是通信超时时间。 三、N∶N网络参数设置 如图所示为输送单元（主站点）网络参数设置的梯形图。 图中的主站点号设置为0，从站点的总数设置为4，刷新范围设置为1，重试次数设置为3，通信超时时间为50 ms。其中，刷新范围设置为1，表示每一站点占用32点M，4点D。 从站点的网络参数只需要设置站点号，供料单元（1号站）网络参数设置的梯形图如图所示。 四、N∶N网络连接 连接N∶N网络的步骤如下。 （1）将各站点PLC分别连接一个通信模块。 （2）将端子SG与PLC主体的每个端子相连。 （3）将PLC主体与100 Ω及以下的电阻相连后接地。 （4）屏蔽双绞线的一端连接同一站点的RDA和SDA端子，然后接入下一站点的RDA和SDA端子。 （5）屏蔽双绞线的另一端连接同一站点的RDB和SDB端子，然后接入下一站点的RDB和SDB端子。 （6）主站点和最后一个从站点的RDA和RDB端子之间连接100 Ω及以下的电阻。 四、N∶N网络连接 YL-335B型自动生产线控制系统N∶N网络的连接如图所示： RDA和RDB端子用来接收数据； SDA和SDB端子用来发送数据。 四、N∶N网络连接 经验传承 连接N∶N网络前，应断开电源。连线时宜用压接工具把屏蔽双绞线插入端子，如果连接不稳定，则通信会出现错误。 若各站点PLC已完成N∶N网络参数设置，则在完成网络连接后，再接通各PLC的工作电源。若各站点通信模块上的SD指示灯和RD指示灯都闪烁，则说明N∶N网络已经组建成功。如果RD指示灯处于闪烁状态，而SD指示灯不亮，则应检查站点号的设置、传输速率和从站点的总数。 任务分析 在掌握了三菱FX系列PLC的通信类型、N∶N网络通信的结构、N∶N网络参数设置、N∶N网络连接等知识后，开始进行YL-335B型自动生产线的联网控制程序设计。 YL-335B型自动生产线的联网控制程序通常以输送单元为主站点，站点号为0；以供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元为从站点，站点号分别为1、2、3、4；在设置网络参数时，D8176～D8180可分别设置为0、4、1、3、5。 任务分析 YL-335B型自动生产线联网控制程序的工作过程如下。 （1）按下SB1，L1点亮；按下SB2，L2点亮；按下SB3，L3点亮；按下SB4，L4点亮。 （2）当1号站～4号站的D200值为50时，对应L5～L8分别点亮。 （3）从1号站读取4号站的D220值，并将其保存到1号站的D220中。 任务分析 完成该任务的主要步骤如下。 （1）根据YL-335B型自动生产线联网控制的工作过程，进行程序编写。 （2）对编写好的程序进行仿真调试。 （3）将程序下载到PLC中，按照I/O接线图进行接线，改变SB1～SB4的状态，观察指示灯的点亮、熄灭。 任务实施——YL-335B型自动生产线联网控制程序设计 1．程序编写 （1）按照YL-335B型自动生产线联网控制的工作过程分配I/O端子，如表所示。 输入 输出 元件代号 作用 输入端子 元件代号 作用 输出端子 SB1 控制L1的点亮、熄灭 0号站X1 L1 显示0号站与1号站是否联网成功 1号站Y0 SB2 控制L2的点亮、熄灭 0号站X2 L2 显示0号站与2号站是否联网成功 2号站Y0 SB3 控制L3的点亮、熄灭 0号站X3 L3 显示0号站与3号站是否联网成功 3号站Y0 SB4 控制L4的点亮、熄灭 0号站X4 L4 显示0号站与4号站是否联网成功 4号站Y0       L5～L8 判断1号站～4号站的D200值是否为50 0号站Y1～Y4 任务实施——YL-335B型自动生产线联网控制程序设计 1．程序编写 （2）绘制YL-335B型自动生产线联网控制的I/O接线图。0号站的I/O接线图如图所示，1号站～4号站的I/O接线图只有输出端子Y0连接一个指示灯，这里不再介绍。 任务实施——YL-335B型自动生产线联网控制程序设计 1．程序编写 （3）根据控制要求，在编程软件中设计YL-335B型自动生产线联网控制的梯形图，0号站和1号站的梯形图如图所示。 （a）0号站的梯形图 （b）1号站的梯形图 任务实施——YL-335B型自动生产线联网控制程序设计 2．程序仿真调试 编写好程序后，需要对其进行仿真调试。 （1）将程序从编程软件下载到仿真软件中。 （2）对0号站的程序进行仿真调试。先改变常开触点M8038的状态，观察各数据寄存器中的值是否正确；再依次将D10、D20、D30、D40改为K50，观察线圈Y001～Y004是否依次得电，判断程序是否符合控制要求。 （3）对 1 号站～4 号站的程序进行仿真调试。这里需要手动闭合常开触点M1001，观察线圈Y000是否得电。 （4）若程序符合控制要求，则表明程序正确，保存程序即可；若程序不符合控制要求，则应仔细分析，找出原因，重新修改程序，直到程序符合控制要求。 任务实施——YL-335B型自动生产线联网控制程序设计 2．程序仿真调试 YL-335B型自动生产线联网控制的程序仿真结果应如图所示。 （a）0号站 （b）1号站 任务实施——运料车自动往返控制程序设计 3．程序运行 调试好程序后，将其下载到PLC上，运行程序并实现YL-335B型自动生产线联网控制。 （1）根据图5-15进行I/O接线，然后根据连接N∶N网络的步骤进行接线，并检查有无短路及断路现象。 （2）将运行模式选择开关置于RUN位置，使PLC进入运行模式。 （3）改变SB1～SB4的状态，观察各指示灯是否按控制要求点亮和熄灭。结果显示该程序能实现YL-335B型自动生产线联网控制。 课堂小结 YL-335B型自动生产线联网控制 三菱FX系列PLC的通信类型 CC-Link通信 N∶N网络通信 并行通信 计算机链接通信 无协议通信 变频器通信 可选编程端口通信 N∶N网络通信的结构 N∶N网络参数设置 N∶N网络连接 谢 谢 WENJINGKETANGG $$