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三菱公司PLC网络继承了传统使用的MELSEC网络，并使其在性能、功能、使用简便等方面更胜一筹。Q系列PLC提供层次清晰的三层网络，针对各种用途提供合适的网络产品。
图1 三菱公司的PLC网络
1、信息层/Ethernet（以太网） 信息层为网络系统中高层，主要是在PLC、设备控制器以及生产管理用PC之间传输生产管理信息、质量管理信息及设备的运转情况等数据，信息层使用普遍的Ethernet。它不仅能够连接bbbbbbs系统的PC、UNIX系统的工作站等，还能连接各种FA设备。Q系列PLC系列的Ethernet模块具有了日益普及的因特网电子邮件收发功能，使用户无论在世界的任何地方都可以方便地收发生产信息邮件，构筑远程监视管理系统。利用因特网的FTP服务器功能及MELSEC专用协议可以很容易的实现程序的上传/下载和信息的传输。
2、控制层/MELSECNET/10（H） 是整个网络系统的中间层，在是PLC、CNC等控制设备之间方便且高速地进行处理数据互传的控制网络。作为MELSEC控制网络的MELSECNET/10，以它良好的实时性、简单的网络设定、无程序的网络数据共享概念，以及冗余回路等特点获得了很高的市场评价，被采用的设备台数在日本达到高，在世界上也是屈指可数的。而MELSECNET/H不仅继承了MELSECNET/10的特点，还使网络的实时性更好，数据容量更大，适应市场的需要。但目前MELSECNET/H只有Q系列 PLC才可使用。
3、设备层/现场总线CC-bbbb 设备层是把PLC等控制设备和传感器以及驱动设备连接起来的现场网络，为整个网络系统低层的网络。采用CC-bbbb现场总线连接，布线数量大大减少，提高了系统可维护性。不只是ON/OFF等开关量的数据，还可连接ID系统、条形码阅读器、变频器、人机界面等智能化设备，从完成各种数据的通信，到终端生产信息的管理均可实现，加上对机器动作状态的集中管理，使维修保养的工作效率也大有提高。在Q系列PLC中使用，CC-bbbb的功能更好，使用更简便。
在三菱的PLC网络中进行通信时，不会感觉到有网络种类的差别和间断，可进行跨网络间的数据通信和程序的远程监控、修改、调试等工作，而无需考虑网络的层次和类型。
MELSECNET/H和CC-bbbb使用循环通信的方式，周期性自动地收发信息，不需要专门的数据通信程序，只需简单的参数设定即可。MELSECNET/H和CC-bbbb是使用广播方式进行循环通信发送和接收的，这样就可做到网络上的数据共享。
对于Q系列PLC使用的Ethernet、MELSECNET/H、CC-bbbb网络，可以在GXDeveloper软件画面上设定网络参数以及各种功能，简单方便。
Q系列PLC除了拥有上面所提到的网络之外，还可支持 PROFIBUS、Modbus、DeviceNet、ASi等其它厂商的网络，还可进行 RS-232/RS-422/RS－485等串行通信，通过数据专线、电话线进行数据传送等多种通信方式。
目前，国内用户选用的可编程控制器(PLC)仍以国外产品为主，造成这种局面的一个重要原因是欧、美、日等发达工业国家掌握了高端PLC的核心技术，其硬软件技术对应用者来说完全是封闭的，使用者只能从应用的角度学习PLC，而不能参与PLC的开发[1-2]。近年来，IEC61131-3的颁布和实施为各PLC生产厂家提供了统一的软件开发准则，开放的高性能单片机技术的发展，为硬件开发提供了有效的物质基础[3]。在这样的背景下，研制开放的PLC系统无论对于科学研究还是促进PLC行业的发展都有积极的现实意义。 PLC是一种专用于工业控制的计算机，其硬件主要由中央处理器、存储器、输入/输出接口等组成[4]，其硬件结构如图1所示。 1开放式可编程控制器 开放式PLC硬件结构采用CPU+外围模块+接口构成，各个接口都按标准设计，大大提高了PLC的开放性，使其能方便地与大系统连接。编程语言遵循IEC61131-3，并将基于PC的编程软件作为PLC编程工具。系统硬件部分采用高性能51内核处理器STC89C51，其为模块化设计，采用滤波、隔离电路，以降低成本。主要电路有：微控制器STC89C51RC、开关量输入电路、继电器输出电路、晶体管输出电路、RS232通信接口电路、电源电路、时钟复位电路和USB通信接口电路等，PLC硬件系统框图如图2所示，软件采用Borland公司集成开发软件C++Builder，通过集成平台对51内核处理器指令集进行解释、编译，使梯形图语言转换为能被51内核处理器识别的代码。 2系统硬件设计 可编程控制器单片机部分电路图如图3所示。 USB通信部分选择Philips公司的PDIUSBD12[5]芯片作为系统的USB接口器件，片内集成了高性能USB接口电路、SIE、FIFO存储器、收发器以及电压调整器等，可与任何外部控制器或微处理器实现高速并行通信，其速率为2Mb/s，完全能够满足设计所要求的数据传输速度。USB通信接口模块电路如图4所示。 3系统软件设计 系统软件结构如图5所示。图中，系统编辑模块为用户提供编辑环境，接收用户的梯形图程序输入，并将其存储为相应的文件。梯形图语言为一种图形语言，要直接对其进行编译十分困难，并不是直接对梯形图程序进行编译，而是先将其翻译成指令语言的文本形式，再对指令语言进行编译。图形语言编译问题的解决，提高了代码的利用率[6-7]。通过提取数据结构中的数据，形成C语言程序文件，经过C51编译器、连接器、转换器的编译、连接、转换过程，生成能够在PLC硬件上运行的可执行文件。 3.1用户界面PLC用户界面是实现可编程人机交互的重要部分，它以梯形图语言的形式录入用户控制程序，以二进制形式通过串口下载到PLC硬件，其梯形图表示的用户编程区如图6所示。 PLC在进行逻辑运算之前，必须对外部信号进行采样[8]，若要实现指令的功能，要设置外部I/O在梯形图中的地址，系统才能够对用户程序中所使用的I/O地址与单片机的引脚地址相匹配。本设计在I/O设置对话框底层设计了如表1所示的数据处理函数。3.2USB通信 PDIUSBD12的固件设计成完全的中断驱动，当CPU处理前台任务时，USB的传输可在后台进行；后台中断服务程序和前台主程序循环之间的数据交换可以通过事件标志和数据缓冲区来实现。当PDIUSBD12从USB收到一个数据包，即对CPU产生一个中断请求，CPU立刻响应中断。在中断服务程序中，固件将数据包从PDIUSBD12内部缓冲区移到循环数据缓冲区，并将PDIUSBD12的内部缓冲区清零，以便接收新的数据包，使CPU可以继续执行当前的前台任务直到完成。本文利用PDIUSBD12的端点1进行命令的传输和应答，端点1每次接收计算机发送过来的8B指令，其指令格式如表2所示。例如，接收到十六进制码52 01 00 03 00 07 0050，表示读24C01器件从03字节开始的7个字节的数据。52H为R的ASCII码，57H为W的ASCII码。端点2用于数据的传输。 本文在了解PLC国内外研究状况以及其市场需求的基础上，提出了研发开放式PLC的概念，完
成了PLC集成开发系统的C51模块实现方案的设计，将USB通信方式引入PLC领域，所设计的梯形图编辑器提供了梯形图编辑平台，实现了PLC的基本逻辑指令，完成计算机与控制器的USB通信。
三菱公司的FX系列PLC是比较具有代表性的微型PLC，除具有基本的指令表编程以外，还可以采用梯形图编程及对应机械动作流程进行顺序设计的SFC(SequentialFunctionChart)顺序功能图编程，这些程序可以相互转换。在FX系列PLC中设置了高速计数器扩大了PLC的应用领域。
1 FX2N系列PLC外部结构
FX2N系列PLC的硬件结构可以参考图1-4中带扩展模块的PLC，图中表示出主机如何扩展，通信接口位置等。
图1-8为FX2N-64MR的主机外形图。其面板部件如图中注释。详细I/O端子编号见图1-9。采用继电器输出，输出侧左端4个点公用一个COM端，右边多输出点公用一个COM端。输出的COM比输入端要多，主要考虑负载电源种类较多，而输入电源的类型相对较少。对于晶体管输出其公用端子更多，图1-10为FX2N-16MT的输出端子。
2 FX系列PLC型号的含义
在PLC的正面，一般都有表示该PLC型号的符号，通过阅读该符号即可以获得该PLC的基本信息。FX系列PLC的型号命名基本格式如下：
序列号：0、0S、0N、2、2C、1S、2N、2NC。
I/O总点数：10～256。
单元类型：M—基本单元；
E—输入输出混合扩展单元及扩展模块;
EX－输入专用扩展模块；
EY－输出专用扩展模块。
输出形式：R－继电器输出；
T－晶体管输出；
S－晶闸管输出。
特殊品种区别：D－DC电源，DC输入；
A1－AC电源，AC输入；
H－大电流输出扩展模块（1A/1点）；
V—立式端子排的扩展模块；
C—接插口输入输出方式；
F－输入滤波器1ms的扩展模块；
L－TTL输入扩展模块；
S－独立端子（无公共端）扩展模块。
若特殊品种一项无符号，说明通指AC电源、DC输入、横排端子排；继电器输出：2A/点；晶体管输出：0.5A/点；晶闸管输出：0.3A/点。
例如：FX2N-48MRD含义为FX2N系列，输入输出总点数为48点，继电器输出，DC电源，DC输入的基本单元。又如FX-4EYSH的含义为FX系列，输入点数为0点，输出4点，晶闸管输出，大电流输出扩展模块。
FX还有一些特殊的功能模块，如模拟量输入输出模块、通信接口模块及外围设备等，使用时可以参照FX系列PLC产品手册。
FX2N系列17种基本单元（CPU单元或主机单元）见表2。
表2 FX2N系列17种（AC电源、DC输入）基本单元