西门子模块6ES7288-1CR40-0AA1

 plc制造厂家常用生产金字塔PP（Productivity Pyramid）结构来描述它的产品能提供的功能。如图1所示为美国A-B公司和德国SIEMENS公司的生产金字塔。尽管这些生产金字塔结构层数不同，各层功能有所差异，但它们都表明PLC及其网络在工厂自动化系统中，由上到下，在各层都发挥着作用。这些金字塔的共同特点是：上层负责生产管理，下层负责现场控制与检测，中间层负责生产过程的监控及优化。

图1  生产金字塔结构示意图

美国国家标准局曾为工厂计算机控制系统提出过一个如图2所示的NBS模型，它分为6级，并规定了每一级应当实现的功能，这一模型获得了国际广泛的承认。

图2  NBS模型

化组织（ISO）对企业自动化系统的建模进行了一系列研究，也提出了一个如图3所示的6级模型。尽管它与NBS模型各级内涵，特别是高层内涵有所差别，但两者在本质上是相同的，这说明现代工业企业自动化系统应当是一个既负责企业管理经营又负责控制监控的综合自动化系统。它的高3级负责经营管理，低3级负责生产控制与过程监控。

图3  ISO企业自动化模型

1．PC与欧姆龙CPM1A系列plc的连接

如图1a所示的点对点结构的连接方式，称为1:1HOST Link通信方式。欧姆龙CPM1A系列PLC没有RS232C串行通信端口，它是通过外设通信口与上位机进行通信的，因此CPM1A需配置RS232C通信适配器CPM1-CIF01（其模式开关应设置在“HOST”）才能使用。1:1 HOST Link通信时，上位机发出指令信息给PLC，PLC返回响应信息给上位机。这时，上位机可以监视PLC的工作状态，例如可跟踪监测、进行故障报警、采集PLC控制系统中的某些数据等。还可以在线修改PLC的某些设定值和当前值，改写PLC的用户程序等。

图1  PC与CPM1A系列PLC的连接

a）1:1          b)1:N

如图1b所示的为多点结构的连接方式，称为1:N HOST Link通信方式，一台上位机多可以连接32台PLC。在这种通信方式下，上位机要通过链接适配器B500-AL004与CPM1A系列PLC连接，每台PLC都要在通信口配一个RS422适配器。利用1:N HOST Link通信方式，可以用一台上位机监控多台PLC的工作状态，实现集散控制。

2.通信协议

OMRON公司CPM1A型PLC与上位计算机通信的顺序是上位机先发出命令信息给PLC，PLC返回响应信息给上位机。每次通信发送/接受的一组数据称为一“帧”。帧由少于131个字符的数据构成，若发送数据要进行分割帧发送，分割帧的结尾用CR码一个字符的分界符来代替终终止符。发送帧的一方具有发送权，发送方发送完一帧后，将发送权交给接受方。

发送帧的基本格式为：

其中：

@ ——为帧开始标志；

机号——指定与上位机通信的PLC（在PLC的DM6653中设置）；

识别码——该帧的通信命令码（两个字节）；

正文——设置命令参数；

FCS——帧校验码（两个字符），它是从@开始到正文结束的所有字符的ASCⅡ码按位异或运算的结果；

终止符——命令结束符，设置“＊”和“回车”两个字符表示命令结束。

响应的基本格式为：

其中：

@ ----为帧开始标志；

机号----应答的的PLC号，与上位机指定的PLC号相同；

识别码----该帧的通信命令码，和上位机所发的命令码相同；

结束码----返回命令结束有无错误等状态；

正文——设置命令参数，仅在上位机有读数据时生效；

FCS——帧校验码，由PLC计算给出，计算方法同上；

终止符——命令结束符。 

3.PLC的通信设置

通信前需在系统设定区域的DM6650-DM6653中进行通信条件设定，具体内容见表1。

表1  PLC通信设定区功能说明

4.通信过程

通信开始先由上位机依次对PLC发出一串字符的测试帧命令。为充分利用上位机CPU的时间，可使上位机与PLC并行工作，在上位机等待PLC回答信号的同时，使CPU处理其它任务。某PLC在接到上位机的一个完整帧以后，首先判断是不是自己的代号，若不是就不予理睬，若是就发送呼叫回答信号。上位机接到回答信号后，与发送测试的数据比较，若两者无误，发出可以进行数据通信的信号，转入正常数据通信，否则提示用户检查线路重新测试或通信失败