PLC 控制网络的组建与监控

王占波

（河钢股份有限公司承德分公司 河北省钒钛工程技术研究中心，河北 承德 067000）

随着工业生产的不断发展，针对预算和相关数据必须留存的要求也不断提高，PLC 随之出现，并在整个工业自动化的过程中起到关键作用。目前，各类掌控体系不断进步，有些企业尝试通过PLC 网络来建立掌控体系，从而来监督和掌控信号收集的全部内容。

1 PLC控制网络的发展价值

PLC 网络运用到工业当中的时候，大部分是通过子系统的方式连接到大型的体系里面，而且跟PLC 网络连起来，促使PLC掌控网络能够以多样化、标准化和通用化的状态不断进步，从而提高自动化掌控的水平。PLC 掌控网络和DCS 体系是相同的，它们的共同方向就是标准化和互联化，带动工业逐渐达到高配置、高自动化与信息化的水平。所以，PLC 掌控网络应该在高层中实现和网络的互联及标准化建构。PLC、机器人和CAD/CAM在工业自动化的过程中是非常重要的三个部分，它们可以掌控PLC 掌控网络的建构与监督控制，还可以促进掌控体系向着大规模、网络化的目标进步，并且可以把网络和掌控体系连起来，把最底层的作业场地的信号收集、信号转换和数据处理、通信等工作跟上层的监督控制和管理相联系，并且可以把PLC 以子网的形式跟另外的体系连起来，为企业全面掌握具体的生产现状提供便利。目前，将逐步建立从性价比到传输速度都全面提高的PLC 掌控网络体系，从而有效补充工业局域网，促进工业网络不断发展。

2 PLC控制网络组建

PLC 网络中的其他层和高层是不一样的，其他层普遍是运用每个公司自己的专利协议。由于各公司自己的协议子网一般来说都是比较低的层次，因此对适用程度有着进一步的标准，所以就不能运用ISOX 层模型，而应该采用物理层、数据链路层与应用层的框架。实际情况中，每个公司的要求都是不一样，所以物理层与数据链路层就出现了一定程度的区别，应用层内出现的区别极大，因此每个公司的专利协议是不能普遍适用的。如果专利协议相同，那么进行信息通讯就方便很多，但是如果专利协议不同，进行PLC 通讯就有很大难度，所以，在建立PLC 掌控体系的时候应该采用相同的专利协议开展通讯。

在建立PLC 掌控网络的过程中，应该先以物理方式把PLC网络连起来，然后再对所有的PLC 开展参数设定，同时创建路径，这两项工作在网络配置当中是非常关节的步骤。设定了实际的参数以后就可以连接所有的PLC 网络。下面全面分析以太网、ControllerLink 网与CompoBus/D 网的实际参数设定情况。①设定以太网：设定IP 地址、子网模、单元号和节点号，通过下列步骤来完成。以太网单元的设定：设定节点号、单元号与IP 地址；以太网网络的设定：以串口的形式把上位机连起来，同时将PLC 换成编程的形式。运用CXProgrammer 创建工程和自动登记I/O 表并且设定CPU 总线单元，其中包含子网模、地址转换方法以及FINSUDP 端口号。②设定ControllerLink 网：ControllerLink网设定的步骤跟以太网的设定差不多是一样的，设定结束以后，CS1G 与CS1H 安排给CLK 单元的内存工作区是：CPU 总线单元区：CIO1525 ～CIO1549；DM 区：D30100 ～D30199 在 节 点号是1 的C200HE 的PLC 固定的数据链接模式是自动数据链接。③设定CompoBus/D 网：CompoBus/D 网的设定主要有装配在C200HG 上的主单元(作为特殊I/O 单元)与装配在CQM1H上的从单元的设定。主单元的设订：单元号是#2，节点号是#2，波特率是250Kbps。设定从单元：节点号是#1，波特率是250Kbps。④创建路径表：在参数设定工作结束以后，还必须创建路径。路径表中包括本地网络表与中继网络表。本地网络表供给PLC 网络通信单元号与网络地址，中继网络表供给PLC 终点网络、中继网络与中继节点。路径表则是明确PLC 相连的时候需要经过的路径，PLC 网络借助路径的引导实现数据传输。

3 PLC控制网络的组建与监控实现

建立PLC 掌控网络，在前期工作完成以后，还要进一步设定三大网络，完成以太网、ControllerLink 网和CompoBus/D 网的设定，使PLC 掌控网络能够正常工作。设定以太网关键是设定IP 地址、单元号以及子网模与节点号，其步骤见图1。先设定节点号、单元号和IP 地址，再设置以太网网络，然后借助串口的形式把上位机连起来，把PLC 换为编程的形式，最后运用CXProgrammer 建立自动登记I/O 表，构建CPU 总线单元，这里面包括子网模、地址转换方法与FINSUDP 端口号等，子网模换为标准的255.255.255.0，地址设成自动转换，FINSUDP 端口号设为9600。

设定ControllerLink 网的步骤和以太网比较相近，只是在设定结束以后，还应该把CS1G 与CS1H 安排到不一样的CLK 内存单元，同时还要把CPU 的总线单元设成CIO1525 ～CIO1549；DM 区：D30100 ～D30199。CompoBus/D 网的设定要在特殊I/O 单元和CQM1H 从单元，然后节点号设成#2，波特率保持在大约250Kbps。要能够更直接地通过上位机来监督控制每个PLC的工作情况，应该运用CX-NET 软件中的DDE 管理器并协同北京亚控公司的组态王，以DDE 方式跟OM-RON 编程软件CXServer 中的DDE 管理器随时进行数据的传输和共享，以此来完成针对所有PLC 的监督和控制。因为每个公司的专利协议都不一样，所以，要完成整体过程的监督和控制，普遍会把最底层的子网设成主从模式，在比较低层的子网运用令牌总线的形式，在PLC 网络的中间层分配每个站点，使每个站点都能均衡运作，实际状况见图2。同时，还应该根据主线的布置模式，把运用权安排给每个站点，还要把DDE 管理器创建为服务端，通过驱动程序来收集信息，实现信息的传输和共享，进行设备和点的设置。

图1 PLC 控制网络结构图

图2 基于现场总线的 PLC 控制系统的构成

4 结语

PLC 是在自动化网络控制与组建中占据重要地位，很多企业为了实现生产的全自动化，致力于实现PLC 网络组建与监控，从而监控整个信息采集过程，深入掌握PLC 网络的特点与性能，并实现PLC 网络的运行。随着控制系统的快速发展，工业发展过程中为满足工业生产的预算和数据储存需求，PLC 逐步被应用到工业自动化领域中，PLC 网络也展现出了与其他局域网不同的性能优势与特点，为控制系统的发展奠定了基础。