基于以太網(wǎng)的SMART系列PLC通信

朱高偉

（貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 凱里 556000）

0 引 言

SMART系列PLC是西門子公司開發(fā)的新一代小型可編程邏輯控制器，性能穩(wěn)定可靠，價(jià)格便宜，支持伺服/變頻器驅(qū)動(dòng)，支持以太網(wǎng)通信，性價(jià)比高，在中國(guó)小型自動(dòng)化市場(chǎng)有著廣泛應(yīng)用。SMART系列PLC按照輸出方式可以分為繼電器輸出型（R型）和晶體管輸出型（T型）兩種類型[1-2]。力控組態(tài)軟件是力控科技推出的一款工業(yè)組態(tài)軟件，廣泛應(yīng)用于油氣、化工、能源以及電力等領(lǐng)域，由運(yùn)行系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、IO驅(qū)動(dòng)、控制策略及擴(kuò)展組件等模塊組成[3]。本文以SR60CPU為例，通過(guò)軟硬件搭建，借助力控組態(tài)軟件，模擬兩臺(tái)PLC之間的以太網(wǎng)通信過(guò)程。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 網(wǎng)絡(luò)搭建

以太網(wǎng)通信依托TCP/IP協(xié)議，通過(guò)以太網(wǎng)將多臺(tái)設(shè)備連接到一起實(shí)現(xiàn)信息的交互[4]。為了保證設(shè)備之間的正常通信，利用交換機(jī)將PC和兩臺(tái)PLC連接在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，保證其處于同一網(wǎng)段，如圖1所示。

打開力控組態(tài)軟件，在IO設(shè)備組態(tài)中建立兩臺(tái)PLC的IO驅(qū)動(dòng)，設(shè)置通信方式為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，并配置兩臺(tái)PLC的IP地址分別為192.168.2.1和192.168.2.2，如圖2所示。在數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)中建立M0_0、Q0_0_1和Q0_0_2共3個(gè)數(shù)字IO點(diǎn)，將它們的PV參數(shù)分別連接本地PLC1的M0.0、Q0.0和遠(yuǎn)程PLC2的Q0.0，如圖3所示。

圖1 兩臺(tái)PLC以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖

圖2 建立PLC的IO驅(qū)動(dòng)

圖3 數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)

1.2 軟件編程

建立兩臺(tái)PLC的IO分配表，分別如表1和表2所示。

表1 PLC1的IO地址分配表

表2 PLC2的IO地址分配表

為實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)PLC之間的數(shù)據(jù)交換，在本地PLC1的程序塊中添加put向?qū)В砑硬僮黝愋蜑閜ut，傳送大小可設(shè)置為1 Byte。設(shè)定遠(yuǎn)程CPU的IP地址為192.168.2.2，本地地址和遠(yuǎn)程地址均設(shè)置為MB0010，實(shí)現(xiàn)將本地CPU的MB10的數(shù)據(jù)傳遞給遠(yuǎn)程CPU的MB10。添加第二種操作類型為get，傳送大小和遠(yuǎn)程CPU的IP地址設(shè)置與上述相同，本地地址和遠(yuǎn)程地址均設(shè)置為MB0020，實(shí)現(xiàn)將遠(yuǎn)程CPU的MB20的數(shù)據(jù)傳遞給本地CPU的MB20，向?qū)ь愋腿鐖D4所示。實(shí)現(xiàn)put和get指令能夠啟動(dòng)以太網(wǎng)端口的通信操作，put指令可以將數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程設(shè)備，get指令可以從遠(yuǎn)程設(shè)備獲取數(shù)據(jù)[5]。

圖4 本地PLC1的put向?qū)Ш蚲et向?qū)?/p>

分別編寫兩臺(tái)PLC的梯形圖程序，在本地PLC1的程序塊中調(diào)用子例程N(yùn)ET_EXE，如圖5所示，編寫完成后將程序下載到對(duì)應(yīng)的PLC中。下載程序時(shí)選擇查找CPU，請(qǐng)確保找到的兩臺(tái)CPU的IP地址與力控組態(tài)中添加的兩臺(tái)PLC的IP地址相一致。

1.3 組態(tài)調(diào)試

在力控組態(tài)軟件中新建組態(tài)畫面，如圖6所示。動(dòng)畫連接中，將啟/停按鈕綁定M0_0.PV，并將其動(dòng)作方式調(diào)整為“按下開，松開關(guān)”。PLC1的Q0.0指示燈綁定Q0_0_1.PV，PLC2的Q0.0指示燈綁定Q0_0_2.PV。在力控組態(tài)的運(yùn)行系統(tǒng)中，按下啟/停按鈕，本地PLC1的Q0.0和遠(yuǎn)程PLC2的Q0.0輸出燈亮；松開按鈕，本地PLC1的Q0.0和遠(yuǎn)程PLC2的Q0.0輸出燈滅。

圖5 本地PLC1和遠(yuǎn)程PLC2的梯形圖程序

圖6 組態(tài)調(diào)試畫面

2 結(jié) 論

本文實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)SMART PLC之間的以太網(wǎng)通信過(guò)程，以一臺(tái)PLC作為本地PLC控制遠(yuǎn)程PLC的輸出，同時(shí)遠(yuǎn)程PLC的輸出亦可控制本地PLC的輸出。整個(gè)通信過(guò)程采用上位機(jī)組態(tài)軟件進(jìn)行直觀觀測(cè)，減少了大量外部電氣接線，為后續(xù)多臺(tái)PLC之間的通信提供了新思路。