武振海

（太原風華信息裝備股份有限公司，山西太原，030024）

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松下PLC的鏈接控制探討

武振海

（太原風華信息裝備股份有限公司，山西太原，030024）

摘要：介紹了基于松下FPXHC60T系統(tǒng)的PLC鏈接控制。在具體的項目中如何選用PLC鏈接比較合適，使用PLC進行鏈接時的硬件連接接線，端口的設置過程和編制典型的程序；最后介紹了PLC鏈接的響應時間及其計算方法。

關鍵詞：PLC鏈接；硬件連接；端口設置；程序編制響應時間

PLC（Programmable Liabc Con.troller），是一種在傳統(tǒng)電氣控制技術和計算機技術的基礎上融合了自動化技術、計算機技術和通信技術而不斷發(fā)展完善起來的新型工業(yè)控制裝置，具有使用方便、編程簡單、可靠性高、易于維護等優(yōu)點，在工業(yè)控制領域應用十分廣泛.目前PLC已發(fā)展到過程控制、運動控制等諸多領域。

根據(jù)PLC的外形和硬件安裝結構的特點，可將PLC分為整體式、模塊式。（1）整體式結構是將PLC的電源、中央處理器、輸入/輸出部件裝在一個箱體內。整體結構緊湊、體積小、質量輕、價格低，但主機的I/O點數(shù)固定，使用不靈活。一般小型PLC多采用這種結構，（2）大、中型PLC，常采用模塊式結構，PLC由機架和模塊兩部分組成，模塊安插在插座上，模塊插座焊在機架總線連接板上，有不同槽數(shù)的機架供用戶選用，各機架之間用接口模塊和電纜相連，可擴展性好，價格高。

1 PLC鏈接應用

PLC的鏈接是基于多臺PLC的互相連接，不同設備間可以進行數(shù)據(jù)的交換。一臺設備中多臺小型PLC的鏈接可以實現(xiàn)中大PLC才能實現(xiàn)的功能。主要是可以控制多軸數(shù)電機。PLC鏈接控制時可指定一個PLC作為主PLC，承擔主邏輯程序，發(fā)命令到其他PLC，接收其他PLC完成命令的反饋等。其他的PLC獨立完成所控制電機的定位動作，再把完成信號傳送給主PLC。

以下就我司所做LRB-180連線式熱板機為例，介紹松下PLC的鏈接控制。

LRB-180連線式熱板機共有7個伺服電機，4個步進電機，開關、按鈕、傳感器、伺服報警、溫度控制等輸入點60個左右，脈沖輸出、電磁閥、指示燈等輸出點50個左右。如果使用模塊式結構的PLC，基于集電極開路的定位模塊一般能控制4個軸，加上輸入輸出模塊共需6個左右，成本比較高。

松下FPXHC60T小型PLC可進行6軸位置控制，有32個輸入點，28個輸出點。兩臺松下PLC最多可控制12軸，輸入輸出點也滿足設備要求。我們指定PLC1為主PLC，進行2臺PLC的鏈接控制。

2 PLC鏈接的設置

2.1硬件連接

FPXHC60T自身只帶有一個通訊口COM0，由于PLC1需要和觸摸屏進行通訊連接，所以我們擴展一個RS232通訊模塊，并把它插在PLC1的擴展接口上，和觸摸屏進行連接，COM0端口和PLC2的COM0端口進行鏈接。硬件接線同標準RS232通訊接線。PLC1的COM0端口的RS、RD、SG分別連接PLC2的COM0端口的RD、RS、SG。

2.2軟件設置

2.2.1PLC站號設置

PLC站號分別設置為1和2，通信模式設置為PC-link，如圖1所示。

圖1　PLC站號設置

2.2.2鏈接繼電器和鏈接寄存器的設置

PLC鏈接之間的數(shù)據(jù)交換是通過鏈接繼電器和鏈接寄存器來實現(xiàn)的。使用鏈接繼電器時，1臺PLC的鏈接繼電器觸點設為ON后，網(wǎng)絡中存在的所有其他的PLC的相同鏈接繼電器全部變?yōu)镺N；使用鏈接寄存器時，1臺PLC的鏈接寄存器內容被改寫后，網(wǎng)絡中存在的所有其他PLC的相同鏈接寄存器的內容都將被改為改寫的值。

無論是鏈接繼電器還是鏈接寄存器，對單個PLC來說。都分為“發(fā)送區(qū)域”和“接收區(qū)域”。對于鏈接繼電器，發(fā)送區(qū)域是該PLC可以將其置為ON或者OFF，接收區(qū)域是該PLC只能接受該鏈接繼電器的ON或者OFF狀態(tài)，而不能控制它。對于鏈接寄存器，發(fā)送區(qū)域是該PLC可以給其賦值或讀值，接收區(qū)域是該PLC只能讀取該鏈接寄存器的數(shù)值。如圖2，鏈接繼電器和鏈接寄存器從發(fā)送區(qū)域可以向其他PLC的接受區(qū)域發(fā)送，接收端的接受區(qū)域必須有與發(fā)送端編號相同的鏈接繼電器和鏈接寄存器編號。

下面進行鏈接專用內部繼電器和鏈接寄存器的相關設置。最多可在16站的PLC之間交換鏈接繼電器1008點，鏈接寄存器128字的數(shù)據(jù)。以下基于2個站的鏈接設置，圖3為PLC1的設置，圖4為PLC2的設置。

圖2　區(qū)域分配

在本例中，根據(jù)圖3、圖4中的設置所示，PLC1中的鏈接繼電器WL0-WL30，PLC2的鏈接繼電器WL31-WL61是其發(fā)送區(qū)域。PLC1中的WL31-WL61，PLC2中的WL0-WL30是其接受區(qū)域。同樣，PLC1中的鏈接寄存器LD0-LD60、PLC2中的鏈接寄存器LD61-LD127是其發(fā)送區(qū)域。PLC1中的鏈接寄存器LD61-LD127、PLC2中的鏈接寄存器LD0-LD60是其接受區(qū)域。

圖3　PLC1鏈接設置

圖4　PLC2鏈接設置

3 PLC鏈接的程序

3.1控制運動程序

我們應用它來實現(xiàn)兩個PLC控制11個電機軸。PLC1控制PLC2進行電機的運動控制，并且PLC2在其相應電機定位完成后反饋信號給PLC1。

我們作如下一段程序，PLC1鏈接繼電器L100前面的條件接通后，置ON L100（第2112步）、PLC2中的L100狀態(tài)也跟著為ON，置ON PLC2的內部繼電器R400（第1159步）、PLC2啟動步進電機進行運動定位。定位完成后，PLC2置ON鏈接繼電器L400（第4112步）、PLC1中的L400狀態(tài)也為ON，PLC1關掉鏈接繼電器L100（第2122步）、PLC2中的L100下降沿關掉L400（第1171步）。圖5為PLC1中的程序。圖6、圖7 為PLC2中的程序。

圖5　PLC1定位鏈接程序

圖6　PLC2定位鏈接程序（1）

圖7　PLC2定位鏈接程序（2）

3.2控制IO程序

PLC1通過鏈接讀出PLC2的輸入信號。如圖8所示，PLC2的輸入信號X0在接收到輸入信號后，接通鏈接繼電器L500，傳送到PLC1中。PLC1通過鏈接控制PLC2的輸出信號。如圖9所示，PLC2的輸出信號Y1A由PLC1控制的鏈接繼電器L1A控制接通或斷開。

3.3報警

內部特殊繼電器R9050是鏈接傳輸異常標志。使用MEWNET-W0鏈接單元時鏈接區(qū)域的設置中存在異常時，或在link1中發(fā)生傳輸異常時R9050會置ON。

4 PLC鏈接的響應時間

一個發(fā)送周期（T）的最大值可用下面公式計算：

T=Ts1+Ts2+……+Tsn+Tlt+Tso+Tlk.其中Ts是每一站的發(fā)送時間，Tlt是鏈接表發(fā)送時間，Tso是主站掃描時間，Tlk是鏈接加入處理時間。

2臺鏈接中沒有未加入站，各PLC掃描時間是5 ms時，根據(jù)公式計算T最大=Ts+Tlt+Tso= 44.072*2+1.632+5=94.776ms。

圖8　PLC2中輸入點鏈接程序

圖9　PLC2中輸出點鏈接程序

公式的各個項目用以下方法計算：

①Ts（每一站的傳輸時間）

TS=掃描時間+Tpc（PC（PLC）鏈接發(fā)送時間）

Tpc=Ttx（每1字節(jié)的發(fā)送時間）×Pcm（PC（PLC）鏈接發(fā)送字節(jié)容量）

Ttx=1/（傳輸速度kbps×1000）×11 ms…115.2 kbps時 約0.096 ms

Pcm=23+（繼電器字數(shù)+寄存器字數(shù)）×4（ASCII碼為4倍）

②Tlt（鏈接表發(fā)送時間）

Tlt=Ttx（每1字節(jié)的發(fā)送時間）×Ltm（鏈接表發(fā)送容量）

Ttx=1/（傳輸速度kbps×1000）×11 ms…115.2 kbps時 約0.096 ms

Ltm=13+2×n（n=加入的站數(shù)）

③Tso（主站掃描時間）

用編程工具查看。

④Tlk（鏈接加入處理時間）…沒有未加入站時 Tlk=0

Tlk=Tlc（鏈接加入指令發(fā)送時間）+Twt（加入等待時間）

+Tls（鏈接異常停止指令發(fā)送時間）+Tso（主站掃描時間）

Tlc=10×Ttx（每1字節(jié)的發(fā)送時間）

Ttx=1/（傳輸速度kbps×1000）×11 ms…115.2 kbps時 約0.096 ms

Twt=初始值400 ms（用SYS1指令可變更）

Tls=7×Ttx（每1字節(jié)的發(fā)送時間）

Ttx=1/（傳輸速度kbps×1000）×11 ms…115.2 kbps時 約0.096 ms

Tso=主站掃描時間

5　結束語

PLC鏈接控制在單臺設備中的應用，作者認為有以下優(yōu)缺點：優(yōu)點：成本低。同樣控制11軸，輸入輸出點在110個左右，使用模塊PLC，成本是使用小型PLC鏈接方法的4倍以上。缺點：每臺PLC都需要單獨的程序，編制和調試過程比起使用單臺PLC來較困難。

參考文獻：

［1］ 張鳳珊.電氣控制及可編程序控制器［M］.2版.北京：中國輕工業(yè)出版社，2013．

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［3］ 史國生.電氣控制與可編程控制器技術［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2003．

［4］ 郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應用技術［M］.南京：東南大學出版社，2011．

［5］ 張萬忠.可編程控制器應用技術［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2011．

作者介紹：

武振海（1983-），男，工程師，2005年畢業(yè)于中北大學電子信息工程專業(yè)，現(xiàn)從事電子專用設備的研制與開發(fā)。

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：B

文章編號：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