松下PLC的链接控制探讨

武振海

（太原风华信息装备股份有限公司，山西太原，030024）



松下PLC的链接控制探讨

武振海

（太原风华信息装备股份有限公司，山西太原，030024）

摘要：介绍了基于松下FPXHC60T系统的PLC链接控制。在具体的项目中如何选用PLC链接比较合适，使用PLC进行链接时的硬件连接接线，端口的设置过程和编制典型的程序；最后介绍了PLC链接的响应时间及其计算方法。

关键词：PLC链接；硬件连接；端口设置；程序编制响应时间

PLC（Programmable Liabc Con.troller），是一种在传统电气控制技术和计算机技术的基础上融合了自动化技术、计算机技术和通信技术而不断发展完善起来的新型工业控制装置，具有使用方便、编程简单、可靠性高、易于维护等优点，在工业控制领域应用十分广泛.目前PLC已发展到过程控制、运动控制等诸多领域。

根据PLC的外形和硬件安装结构的特点，可将PLC分为整体式、模块式。（1）整体式结构是将PLC的电源、中央处理器、输入/输出部件装在一个箱体内。整体结构紧凑、体积小、质量轻、价格低，但主机的I/O点数固定，使用不灵活。一般小型PLC多采用这种结构，（2）大、中型PLC，常采用模块式结构，PLC由机架和模块两部分组成，模块安插在插座上，模块插座焊在机架总线连接板上，有不同槽数的机架供用户选用，各机架之间用接口模块和电缆相连，可扩展性好，价格高。

1 PLC链接应用

PLC的链接是基于多台PLC的互相连接，不同设备间可以进行数据的交换。一台设备中多台小型PLC的链接可以实现中大PLC才能实现的功能。主要是可以控制多轴数电机。PLC链接控制时可指定一个PLC作为主PLC，承担主逻辑程序，发命令到其他PLC，接收其他PLC完成命令的反馈等。其他的PLC独立完成所控制电机的定位动作，再把完成信号传送给主PLC。

以下就我司所做LRB-180连线式热板机为例，介绍松下PLC的链接控制。

LRB-180连线式热板机共有7个伺服电机，4个步进电机，开关、按钮、传感器、伺服报警、温度控制等输入点60个左右，脉冲输出、电磁阀、指示灯等输出点50个左右。如果使用模块式结构的PLC，基于集电极开路的定位模块一般能控制4个轴，加上输入输出模块共需6个左右，成本比较高。

松下FPXHC60T小型PLC可进行6轴位置控制，有32个输入点，28个输出点。两台松下PLC最多可控制12轴，输入输出点也满足设备要求。我们指定PLC1为主PLC，进行2台PLC的链接控制。

2 PLC链接的设置

2.1硬件连接

FPXHC60T自身只带有一个通讯口COM0，由于PLC1需要和触摸屏进行通讯连接，所以我们扩展一个RS232通讯模块，并把它插在PLC1的扩展接口上，和触摸屏进行连接，COM0端口和PLC2的COM0端口进行链接。硬件接线同标准RS232通讯接线。PLC1的COM0端口的RS、RD、SG分别连接PLC2的COM0端口的RD、RS、SG。

2.2软件设置

2.2.1PLC站号设置

PLC站号分别设置为1和2，通信模式设置为PC-link，如图1所示。

图1　PLC站号设置

2.2.2链接继电器和链接寄存器的设置

PLC链接之间的数据交换是通过链接继电器和链接寄存器来实现的。使用链接继电器时，1台PLC的链接继电器触点设为ON后，网络中存在的所有其他的PLC的相同链接继电器全部变为ON；使用链接寄存器时，1台PLC的链接寄存器内容被改写后，网络中存在的所有其他PLC的相同链接寄存器的内容都将被改为改写的值。

无论是链接继电器还是链接寄存器，对单个PLC来说。都分为“发送区域”和“接收区域”。对于链接继电器，发送区域是该PLC可以将其置为ON或者OFF，接收区域是该PLC只能接受该链接继电器的ON或者OFF状态，而不能控制它。对于链接寄存器，发送区域是该PLC可以给其赋值或读值，接收区域是该PLC只能读取该链接寄存器的数值。如图2，链接继电器和链接寄存器从发送区域可以向其他PLC的接受区域发送，接收端的接受区域必须有与发送端编号相同的链接继电器和链接寄存器编号。

下面进行链接专用内部继电器和链接寄存器的相关设置。最多可在16站的PLC之间交换链接继电器1008点，链接寄存器128字的数据。以下基于2个站的链接设置，图3为PLC1的设置，图4为PLC2的设置。

图2　区域分配

在本例中，根据图3、图4中的设置所示，PLC1中的链接继电器WL0-WL30，PLC2的链接继电器WL31-WL61是其发送区域。PLC1中的WL31-WL61，PLC2中的WL0-WL30是其接受区域。同样，PLC1中的链接寄存器LD0-LD60、PLC2中的链接寄存器LD61-LD127是其发送区域。PLC1中的链接寄存器LD61-LD127、PLC2中的链接寄存器LD0-LD60是其接受区域。

图3　PLC1链接设置

图4　PLC2链接设置

3 PLC链接的程序

3.1控制运动程序

我们应用它来实现两个PLC控制11个电机轴。PLC1控制PLC2进行电机的运动控制，并且PLC2在其相应电机定位完成后反馈信号给PLC1。

我们作如下一段程序，PLC1链接继电器L100前面的条件接通后，置ON L100（第2112步）、PLC2中的L100状态也跟着为ON，置ON PLC2的内部继电器R400（第1159步）、PLC2启动步进电机进行运动定位。定位完成后，PLC2置ON链接继电器L400（第4112步）、PLC1中的L400状态也为ON，PLC1关掉链接继电器L100（第2122步）、PLC2中的L100下降沿关掉L400（第1171步）。图5为PLC1中的程序。图6、图7 为PLC2中的程序。

图5　PLC1定位链接程序

图6　PLC2定位链接程序（1）

图7　PLC2定位链接程序（2）

3.2控制IO程序

PLC1通过链接读出PLC2的输入信号。如图8所示，PLC2的输入信号X0在接收到输入信号后，接通链接继电器L500，传送到PLC1中。PLC1通过链接控制PLC2的输出信号。如图9所示，PLC2的输出信号Y1A由PLC1控制的链接继电器L1A控制接通或断开。

3.3报警

内部特殊继电器R9050是链接传输异常标志。使用MEWNET-W0链接单元时链接区域的设置中存在异常时，或在link1中发生传输异常时R9050会置ON。

4 PLC链接的响应时间

一个发送周期（T）的最大值可用下面公式计算：

T=Ts1+Ts2+……+Tsn+Tlt+Tso+Tlk.其中Ts是每一站的发送时间，Tlt是链接表发送时间，Tso是主站扫描时间，Tlk是链接加入处理时间。

2台链接中没有未加入站，各PLC扫描时间是5 ms时，根据公式计算T最大=Ts+Tlt+Tso= 44.072*2+1.632+5=94.776ms。

图8　PLC2中输入点链接程序

图9　PLC2中输出点链接程序

公式的各个项目用以下方法计算：

①Ts（每一站的传输时间）

TS=扫描时间+Tpc（PC（PLC）链接发送时间）

Tpc=Ttx（每1字节的发送时间）×Pcm（PC（PLC）链接发送字节容量）

Ttx=1/（传输速度kbps×1000）×11 ms…115.2 kbps时 约0.096 ms

Pcm=23+（继电器字数+寄存器字数）×4（ASCII码为4倍）

②Tlt（链接表发送时间）

Tlt=Ttx（每1字节的发送时间）×Ltm（链接表发送容量）

Ttx=1/（传输速度kbps×1000）×11 ms…115.2 kbps时 约0.096 ms

Ltm=13+2×n（n=加入的站数）

③Tso（主站扫描时间）

用编程工具查看。

④Tlk（链接加入处理时间）…没有未加入站时 Tlk=0

Tlk=Tlc（链接加入指令发送时间）+Twt（加入等待时间）

+Tls（链接异常停止指令发送时间）+Tso（主站扫描时间）

Tlc=10×Ttx（每1字节的发送时间）

Ttx=1/（传输速度kbps×1000）×11 ms…115.2 kbps时 约0.096 ms

Twt=初始值400 ms（用SYS1指令可变更）

Tls=7×Ttx（每1字节的发送时间）

Ttx=1/（传输速度kbps×1000）×11 ms…115.2 kbps时 约0.096 ms

Tso=主站扫描时间

5　结束语

PLC链接控制在单台设备中的应用，作者认为有以下优缺点：优点：成本低。同样控制11轴，输入输出点在110个左右，使用模块PLC，成本是使用小型PLC链接方法的4倍以上。缺点：每台PLC都需要单独的程序，编制和调试过程比起使用单台PLC来较困难。

参考文献：

［1］ 张凤珊.电气控制及可编程序控制器［M］.2版.北京：中国轻工业出版社，2013．

［2］ 马志溪.电气工程设计［M］.北京：机械工业出版社，2012．

［3］ 史国生.电气控制与可编程控制器技术［M］.北京：化学工业出版社，2003．

［4］ 郁汉琪.电气控制与可编程序控制器应用技术［M］.南京：东南大学出版社，2011．

［5］ 张万忠.可编程控制器应用技术［M］.北京：化学工业出版社，2011．

作者介绍：

武振海（1983-），男，工程师，2005年毕业于中北大学电子信息工程专业，现从事电子专用设备的研制与开发。

中图分类号：TP311

文献标识码：B

文章编号：1004-4507（2016）07-0032-05

收稿日期：2016-05-23

Discuss about the PLC PC-LINKof Panasonic

WU Zhenhai

（Taiyuan Fenghua Iinformation Equipment Co.，Taiyuan 030024，China）

Abstract：This text introduce the control of PLC PC-LINK which base on Panasonic FPXHC60T.How to use PLC PC-LINK to appropriate project；the hardware connection of PLC PC-LINK，set up the port，and making programe.In the end，the text introduce how to compute the response.

Keywords：PLC PC-LINK；Hardware connection；Port setup；Making programme response time