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PLC程式設計中通訊方式有哪些?

  Plc網路由多個子網組成,每個子網的通訊過程由通訊協議決定,通訊方式是通訊協議的核心內容。通訊模式包括訪問控制模式和資料傳輸模式。所謂接入控制(也稱接入控制)是指如何獲得共享通訊介質的使用權,而資料傳輸是指站獲得通訊介質使用權後如何傳輸資料。

  1.週期性輸入輸出通訊模式

  在可程式設計控制器的遠端輸入輸出鏈路中,經常使用週期性輸入輸出通訊。遠端輸入輸出鏈路以主從模式工作,PLC遠端輸入輸出主控單元作為主站,其他遠端輸入輸出單元作為從站。在主站設定一個“遠端I/O緩衝區”,採用郵箱結構,分為若干個子箱,對應每個從站,每個子箱進一步分為兩個隔間,一個用於傳送,一個用於接收。主站中的通訊處理器通過週期掃描的方式依次與各從站交換資料,將相應子盒中傳送的資料傳送給從站,並從從站讀取資料,放入相應子盒的接收子盒中。這樣,主站中的“遠端輸入/輸出緩衝區”被定期重新整理。

  在主站中,PLC的CPU單元負責掃描使用者程式。它按照迴圈掃描模式進行處理。每個週期都有一段集中輸入輸出處理的時間。此時,它讀寫本地輸入/輸出單元和遠端輸入/輸出緩衝區。可程式設計邏輯控制器的中央處理器單元定期掃描使用者程式,與可程式設計邏輯控制器的通訊處理器定期非同步掃描遠端輸入/輸出單元。雖然PLC的CPU單元不直接操作遠端I/O單元,但由於遠端I/O緩衝區是週期性重新整理的,PLC的CPU單元對遠端I/O緩衝區的讀寫操作相當於直接訪問遠端I/O單元。這種通訊方式簡單方便,但是佔用了PLC的I/O面積,所以只適合少量資料的通訊。

  2.全域性輸入輸出通訊模式

  全域性I/O通訊方式是序列共享儲存區的通訊方式,主要用於帶連結區的PLC之間的通訊。

  全域性I/O模式的通訊原理如圖7-27所示。在PLC網路中每個PLC的I/O區,留出一塊作為連結區,每個連結區採用郵箱結構。號碼相同的傳送區和接收區大小相同,佔用相同的地址段,一個是傳送區,一個是接收區。廣播傳播。PLC1在PLC網路上廣播1 #傳送區的資料,PLC2和PLC3接收並存儲在其1 #接收區。PLC2在PLC網路上廣播2 #傳送區的資料,PLC1和PLC3接收並存儲在其2 #接收區。PLC3在PLC網路上廣播3 #傳送區的資料,PLC1和PLC2接收並存儲在其3 #接收區。顯然,通過上述廣播通訊過程,PLC1、PLC2和PLC3的鏈路區域中的資料是相同的,這被稱為均衡過程。通過等效通訊,使PLC網路中各PLC連結區域的資料保持一致。它不僅包含自身傳送的資料,還包含其他PLC傳送的資料。由於每臺PLC的鏈路區域大小相同,佔用的地址段也相同,因此只要每臺PLC訪問自己的鏈路區域,就相當於訪問其他PLC的鏈路區域,相當於與其他PLC交換資料。這樣,連結區就變成了真正的共享儲存區,共享區成為PLC交換資料的中介。

  連結可以非同步(等效)或同步重新整理。非同步重新整理模式與PLC中的使用者程式無關,每個PLC的通訊處理器依次進行廣播通訊,保持其所有鏈路區域均衡。同步重新整理是使用者程式中傳送指令對連結區發起的重新整理,只有當連結區傳送區的資料發生變化時才會重新整理。

  在全域性I/O通訊模式下,PLC直接讀寫帶有讀寫指令的連結區,簡單、方便、快捷。然而,需要注意的是,一個可程式設計邏輯控制器中地址的寫操作只能讀取其他可程式設計邏輯控制器中的相同地址。和週期I/O模式一樣,全域性I/O模式也佔用了PLC的I/O區域,因此只適合少量資料的通訊。

  3.主從匯流排通訊模式

  主從匯流排通訊方式,也稱1: n通訊方式,是指匯流排結構的PLC子網中有n個站,其中只有一個主站,其餘都是從站。

  1.n通訊方式採用集中式訪問控制技術分配匯流排訪問許可權,通常採用輪詢表方式。所謂的輪詢表是在主站中配置的從機號碼列表。主站根據輪詢表的順序查詢從站是否要使用匯流排,從而達到分配匯流排使用權的目的。

  對於實時性要求高的電臺,從機號可以在圓桌中出現幾次,賦予電臺更高的通訊優先順序。在一些1: n通訊中,輪詢表方法與中斷方法相結合,緊急任務可以中斷正常的週期性輪詢並獲得優先順序。

  在1: n通訊模式下,從站獲得匯流排使用權時有兩種資料傳輸模式。一是隻允許主從通訊,不允許從通訊。如果從站和從站想要交換資料,它們必須通過主站傳輸。另一種是允許主從通訊和從通訊。從站獲得匯流排使用權後,先安排主從通訊,再安排自身與其他從站的通訊。

  4.令牌匯流排通訊模式

  令牌匯流排通訊方式,也稱N: N通訊方式,是指匯流排結構的PLC子網中有N個站,地位相等,主站和從站之間沒有區別。也可以說N站都是主站。

  N: N通訊方式採用令牌匯流排訪問控制技術。在物理總線上形成邏輯環,使得令牌在邏輯環中按一定方向依次流動,獲得令牌的站點獲得匯流排使用權。本發明的令牌匯流排訪問控制方法限制了每個站點的令牌持有時間,保證了每個站點都有機會獲得匯流排使用權,並在令牌週期為一週時提供優先服務,具有良好的實時性。

  獲得令牌的站有兩種資料傳輸模式,即無響應資料傳輸模式和響應資料傳輸模式。當採用無應答資料傳輸方式時,獲得令牌的站可以立即向目的站傳送資料,傳送後通訊過程將完成。但採用帶應答的資料傳輸方式時,得到令牌的站向目的站傳送資料後,通訊才算完成,直到目的站得到令牌並向傳送站傳送應答幀,整個通訊過程才會結束。與前者相比,後者的響應時間明顯更長,實時性更低。

  5.浮動主站通訊方式

  浮動主站的通訊方式,又稱N: M通訊方式,適用於匯流排結構的PLC網路,即總線上有M個站,其中N (n < m =主站,其餘為從站。

  N: M通訊方式採用令牌匯流排和主從匯流排相結合的訪問控制技術。首先將N個主站組成一個邏輯迴路,令牌在邏輯迴路中依次流動,匯流排使用權在N個主站之間分配,這就是浮動主站的含義。已獲得匯流排使用權的主站根據主從模式確定在自己的令牌保持時間內與哪些站通訊。一般主站都有一個輪詢表,可以根據輪詢表中排列的其他主站號和從站號進行輪詢。獲得令牌的主站可以根據優先順序對使用者在輪詢前或輪詢後隨機提出的通訊任務進行排列。

  獲得匯流排使用權的主站可以通過各種資料傳輸方式與目的站進行通訊,其中無應答無連線方式最快。

  6.CSMA/CD通訊方式

  CSMA/光碟通訊方式是一種隨機通訊方式,適用於匯流排結構的PLC網路。公交車上每個站的地位都是平等的,沒有主從之分。採用CSMA/光碟訪問控制模式,即“先聽後說,邊聽邊說”。

  CSMA/光碟訪問控制方法不能保證PLC網路上的每個站都能在一定時間內獲得匯流排使用權,因此是一種不能保證實時性的訪問控制方法。然而,它採用隨機模式,簡單的方法,並滿足每一個機會。只要公交車閒置,就會爭先上網,通訊資源利用率高。因此,CSMA/光碟通訊方式適用於PLC網路中的上層生產管理子網。

  CSMA/光碟通訊方式的資料傳輸方式可以是連線、不連線、響應、無響應和廣播通訊,可根據通訊速度和可靠性的要求進行選擇。

  以上是PLC網路中常見的通訊方式,少數PLC網路採用其他通訊方式,如令牌環通訊方式。此外,在新推出的PLC網路中,各種通訊方式往往整合配置在一定級別的子網上,這也是未來技術發展的趨勢,以上屬於基礎內容,看不明白的朋友可以看一套plc視訊教程,這樣更容易理解。