OMRONPLC网络系统配置指南

时间：2023-10-30 理论教育版权反馈

【摘要】：Controller Link通信循环参数主要有：最大站址，每通信循环周期被呼叫站点数及每通信循环事件帧数。做了网络配置，再针对不同型号的PLC及可计算出数据交换延时，OMRON的Controller Link用户手册就有计算实例。可知，Controller Link网络的数据交换的确定性是得到保证的。这些状态数据将存放在Controller Link模块的状态存储区中。表4-27 ControllerLink版本CLK21性能规格5.OMRONControllerLink组件主要组件是通信模块。

OMRONPLC网络系统配置指南

除了DeviceNet外，Controller Link是OMRON公司目前主推的性能较高的控制网络。由于OMRON是ODVA组织的发起公司之一。所以，它的开放网络多可与ODVA的网络兼容。只是它的控制网不是ControlNet，而是Controller Link。

1.ControllerLink功能

（1）数据链接

这是OMRON PLC网络站点间传统的数据交换方式。只是Controller Link这个交换的数据量大，设置灵活（可人工设置，也可自动设置），所使用的链接区，如I/O区（CIO）、链接继电器（LR）、数据存储器（DM、EM）等，也可自由选定。同时，如果计算机配置有Controller Link网卡并运行有关软件也可参与这个链接，而且，它可链接交换的数据量更大。

（2）信息服务

PLC运行网络指令（发送/接收及命令，SEND/RECV与CMND）实现站点间循时数据交换。而且，这个数据交换可跨网络进行。执行SEND指令可发送本PLC指定内存区的数据，自动写到目标站点PLC指定的内存区中。执行RECV指令可读取指定站点PLC指定内存区的数据，自动写到本PLC指定的内存区中。执行CMND可发送OMRON FINS协议的通信命令码，实现相应的通信操作。

（3）冗余功能

如使用光纤介质可实现介质冗余，使系统更加可靠。此外，安装CS1W-CLK13、CS1W-CLK12-V1、CS1W-CLK53或CS1WCLK52-V1两个模块到CS1D（可冗余配置的PLC），可组成Controller Link冗余网络。一个工作，另一个待机。一旦工作网络出现故障，待机的将自动接替其工作。这时，故障网络可以不必断电就可更换。

（4）特别提示

Controller Link没有远程I/O功能，也没有远程主从通信功能。这就造成了它的控制站点都必须有中型以上PLC CPU模块。这样配置将增加网络配置成本，丧失了它原有系统配置成本低的优点。出现此情况的原因也许是因为，OMRON PLC即使为大型机，但控制规模也不大。它的最高档PLC CS1机，其控制规模与AB的ControlLogic相比的，相差达一个数量级。后者的ControlNet网络，除用于I/O控制之外，还有很多远程I/O控制点数可增加，可从容地进行当地或其他连网控制，而OMRON的CS1机用于I/O控制之后，可能就没有多少远程I/O控制点数可利用了。

2.ControllerLink特点

（1）数据交换的延时是有限与可计算的

这与Controller Link是令牌网有关。如图4-102所示，在它的通信循环时间（Communi-cations Cycle Time）中，有令牌循环周期（Token Circulation Cycle）及发牌周期（Polling Cy-cle）。其通信就是这通信循环不断重复的过程。

图4-102 Controller Link通信循环时间

在令牌循环周期，与其他令牌网络一样，取得令牌的站点如果有数据发送，可把数据与令牌一起发送。如果没有数据发送，则把令牌向下游传递。当令牌完成一周的传递，则又回到原始站点。这个过程周而复始，不断重复。

在发牌周期，一个称呼叫（Polling Node）的站点，正常情况为站址最低的站点，管理令牌、检测网络及传递网络参数设置。而其他站点，称为被呼叫（Polled Nodes）站点，接受检测及网络设置。

Controller Link通信循环参数主要有：最大站址，每通信循环周期被呼叫站点数及每通信循环事件帧数。这帧数以128个字节为单位，最多可设为35个，4480字节。事件帧主要用于信息服务。所有这些参数可通过OMRON提供的网络配置软件处理。

做了网络配置，再针对不同型号的PLC及可计算出数据交换延时，OMRON的Controller Link用户手册就有计算实例。可知，Controller Link网络的数据交换的确定性是得到保证的。

（2）通信介质可以选用双绞线，也可选用光纤

双绞线介质价格便宜，并便于安装与维护。光纤介质有超强抗干扰能力，允许组建长距离、大范围的网络。使用H-PCF光缆通信距离总长可达20km（最大站点间距1 km）。使用GI光缆通信距离总长可达30km（最大站点间距2 km）。如果使用特殊光缆连接器，光缆也很容易连接或断开。

（3）灵活的网络间互连

Controller Link可通过CS、CJ系列PLC，与其他OMRON网络，如以太网、SYSMAC NET、SYSMAC LINK和另一个Controller Link互连。办法是，这些PLC除了安装ControllerLink模块，还要安装其他网络模块。这样互连后，信息服务就可在跨（可跨三层）网络实现。与ControlNet不同的是，它必须在安装多种（个）通信模块的站点（网桥）做网络路由表设置，标明相互连接的网络地址。而ControlNet无须设置路由表，用RSLinx软件即可处理路由。

（4）有多种中继器

可用以连接T分支器，或延长网络距离，或扩展网络规模，或转换网络介质，为网络安装及使用提供更大的方便。

（5）可进行网络状态实时监控

如出现错误，将记录出错代码及出错时间。这些状态数据将存放在Controller Link模块的状态存储区中。最多可存储39个记录。

3.ControllerLink拓扑结构

（1）双绞线电缆拓扑结构见图4-103。

图4-103 电缆拓扑结构

（2）光缆拓扑结构

不论哪种光缆，其结构都为如图4-104所示。

图4-104 光缆拓扑结构

4.ControllerLink性能规格

表4-27所示为它的版本CLK21模块性能规格。

表4-27 ControllerLink版本CLK21性能规格

5.OMRONControllerLink组件

主要组件是通信模块。再就是中继器及附件。通信介质是标准产，有的OMRON也提供。

（1）Controller Link通信模块

中、大型机，如CS1、CJ1新型机及C200Ha、CVM、CQ等老机型，才有此模块。不同PLC型号有不同的模块。其功能相同，但性能略有差别。多数模块可使用的介质为双绞线。大型机用的还有可使用光纤介质的模块。CSD1机还可冗余配置。图4-105所示为CJ1机使用双绞线介质的CLK21-V1模块外观。

图4-105 CLK21-V1模块外观

从图知：它有指示灯，可显示网络及模块状态。有单元号设定开关，用以设定单元号以作为这个通信模块在PLC中的标识，进而PLC为其分配与这个单元号相对应的工作区（CIO及DM区）。站址设置开关，用以设置该模块在网络中的地址以作为站点在网络中的标识。波特率设置开关，用以设置波特率。终端电阻开关，如果模块处网络终点，用此开关可连接终端电阻。连接电缆的接线端子，用以连接双绞线。

（2）计算机Controller Link支持插板

有3G8F7-CLK21-E及3G8F7-CLK11-E两种。前者用于连接双绞线介质，后者用于连接光纤介质。计算机插入这个插板，并安装OMRON提供的Controller Link支持软件，也可计算机接入Controller Link网，并成为它的一个站点。而且，如用它做数据链接，将比PLC有更大的数据交换量。只是这样插板、软件价格高，用于监控也不太方便。实际应用不多。

提示：即使没有这里提到的插板，计算机运用OMRON编程软件或网络配置软件，做好设置，利用标准串口或USB口与网络所在的一个PLC联机，也可配置、监视Controller Link网络。

（3）Controller Link中继器

有线到线中继器，还有线到光缆中继器。其外观如图4-106所示。

图4-106 不同中继器

从图知：它有指示灯，可显示网络及模块状态。终端电阻开关，如果需要可连接终端电阻。连接电缆或光缆的端口，用以连接双绞线或光缆。波特率设置开关，用以设置波特率。电源接口，用以为中继器连接24V直流电源。

（4）其他组件

除了通信介质、连接器之外，还有编程软件及网络配置软件。这些都集成在OMRON提供的CX-ONE软件中。计算机插板用软件则另做采购。

6.ControllerLink网络数据链接设置

Controller Link网络主要用于PLC间的链接通信。所以它的设置也是网络的最基本设置。以下对它的链接模式及其设置方法做简要介绍。至于怎么更具体的设置将在随后介绍实例中说明。

（1）设置模式

有自动对等分布模式、自动1∶N模式及人工模式。

1）自动对等分布模式。可用于设置简单的链接。图4-107所示为一例简单链接。它有4个站点。各有位数据区及字数据区。站点1写（发送）发送区为数据区#1，而站点2、3、4的数据区#1则为它的读（接收站点1的写区数据）区。通信完成后，站点2、3、4数据区#1的内容，与站点1的数据区#1的内容一致。与此类似，数据区#2，为站点2的写区，数据区#3为站点3的写区。

上图组1可以是位链接，用CIO或LR（OM-RON PLC的继电器），组2是字链接，用DM（OMRON PLC的数据存储区）。在每区#1、#2、#3及#4的发送部分的大小事相同的，并按站址升幂确定。所有站点都可设置为参与链接或不参与链接。设置为参与链接的不能只接收部分数据，而必须接收全部别的站点发送的数据。

这简单链接设置可使用编程工具，如简易编程器，对站点与单元号对应的DM区（参数设置区）按要求赋值。也可用编程软件设置。

2）自动1∶N模式。之下还分有3种模式：公用型（Common Type）、1∶1型（1 to 1Type）及链接型（Chain Type）。图4-108所示为这样设置的实例。

图4-107 所示为一例简单链接

图4-108 自动1∶N模式设置

上述图4-109a为公用型。只能在主从站之间交换数据，从站之间不直接交换数据。图4-109b为1对1型。主站除了向从站发送公用数据，还可1对1向从站发送数据。图4-109c为链接型。除了主站向从站发送公用数据，还有一组各站点间依次链接地发送与接收数据。

除了以上大小是相同的分配，上述再就是自动设置也可做偏移设置。

要指出的是OMRON接入ControllerLink网络的PLC性能（主要是数据内存区大小，即内部器件）差别很大。所以，同等性能的在一起链接还好处理，而高低性能PLC在一起链接就要受到不少限制。具体链接细节还得参阅有关型号PLC的说明书。

3）人工设置。人工设置较灵活，可满足特殊需要。具体是指定PLC的数据区（如DMEM等）作为链接区。图4-109所示为两个站点间两组可能的数据链接。

图4-109 多种可能的链接

图4-110 偏移链接

此外，还可偏移链接。这时可指定接收链接数据区的起始位置及接收链接数据区的大小。如图4-110所示，这里站点2指定只接收站点1发送的偏移部分的数据。这样链接的好处是，接收站点无需的数据不予接收，可充分利用PLC的资源。

（2）设置方法

可使用简易编程器，也用计算机。

1）使用简易编程器。为此，对通信模块所使用的PLC内存区（CIO、AR、DM等内部器件）要有所了解。然后根据使用要求对这些器件赋值。图4-111所示为CS1机的DM N的含义。这里N按下式计算：

N=DM30000+100*单元号

从图可看出，这里各个位的取值都有一定意义。其他的与模块工作相关的类似内部器件的含义，OMRON产品说明书都有详细说明。为了实现网络上的PLC能数据链接，自然要逐一对联网的PLC都要做类似上述的模块设置。用简易编程器设置简单，但要记住很多内存区的含义，不易实施。较好的办法是用计算机。

2）使用计算机。要运行编程软件及网络软件。

（a）编程软件为OMRON的CX-Programmer。运行它建立新工程后，在I/O表上，添加该模块。如图4-112所示，在空槽0000上添加单元号位0的CJ1W-CLK23模块。

再添加后的PLC IO表上，双击该模块项，将弹出如图4-113所示的察看参数窗口。

如图已显示的参数组为“All parame-ters”（全部参数）。如其中“Pollingnode/polled node bit”（呼叫/被呼叫）项，该例选定呼叫。其他也类似，可按要求对其逐项选填。选填后，点击《确定》即完成模块设定。当然要联机（可使用串口）下载给PLC才能生效。(www.xing528.com)

为了实现网络上的PLC能数据链接，自然也要逐一对联网的PLC都要做类似上述的模块设置。

图4-111 CS1机的DM N含义

图4-112 添加CJ1W-CLK23模块

（b）网络软件有单独使用的Controll-erLink网卡支持软件及集成在OMRONCPX-one中的网络管理软件CX-Integrator。如何使用见随后的应用实例。

7.ControllerLink系统配置实例1

本例有4个CJ PLC站点，对其做简单链接。其网络及其链接配置分述如下：

（1）用编程CX-programmer软件做模块配置

要分别对4个CJ机做好I/O配置。并分别如上所述，打开各个Controller Link模块的“察看参数”页，按设计要求，对其中参数逐一选定。所有站点都设置为参与链接，数据链接模式，都设置为手工链接。站点1 PLC设置为呼叫（Polling）站点，其他都为被呼叫（polled）站点。等等。

（2）用CX-integrator软件做网络配置

其过程先是在新工程中创建网络1，然后在网络中添加网络部件。

1）创建网络1。如图4-114a所示，打开软件后，点击主菜单“插入”下的“网络”项。将弹出如图4-114b所示的“向导-网络/组件设置”窗口。

之后，如图选择Controller-Link，并点击“下一步”。将弹出如图4-115所示的“向导-网络设置”窗口。

图4-113 察看参数窗口

图4-114 CX-integrator软件及向导-网络/组件设置窗口

在该窗口上，输入网络名为“网络1”，网络地址为“1”，然后点击“完成”。将完成网络建立，有回到软件的主窗口。但如图4-116所显示，这时已建立了网络1。2）插入组件。在图4-117点击“插入”项下的“组件”菜单项，将弹出如图4-117所示“向导-网络/组件配置”窗口。

在该窗口选择“PLC”，并点击“下一步”，将后弹出的可选择组件的“向导-组件设置”窗口（此窗口显示这里略）。本例选择PLC机型为“CS1G-CPU44H”。再点击其上的“下一步”，将转换如图4-118所示的可输入组件名称的“向导-组件设置”窗口。本例用第一站的组件缺省名为“Compo1”，其余依次为“Compo2”、“Compo3”、“Compo4”。

图4-115 向导-网络设置窗口

图4-116 显示已建立网络1主窗口

图4-117 向导-网络/组件配置窗口

图4-118 可输入组件名称的“向导-组件设置”窗口

图4-119 单元类型CS1W-CLK21-V1选定窗口

图4-120 所示，单元号“00”选定窗口

在该窗口上，点击下一步，将弹出“向导-组件设置-单元类型”窗口。如图4-119所示，本例选单元类型为“CS1W-CLK21-V1”。

在该窗口上，点击“下一步”，将弹出“向导-组件设置-单元号”窗口。如图4-120所示，本例选单元号“00”。要注意的是，此单元号要与拨码开关选定一致。

在该窗口上，点击“下一步”，将弹出“向导-组件设置-节点地址”窗口。如图4-121所示，本例组件地址为“节点1”。要注意的，4个站点的此地址应不同，并与拨码开关一致。之后点击“完成”。

再依次插入节点号为2、3及4的站点。都完成后，即完成了网络设置。并在软件主窗口上将出现如图4-122所示的画面。

图4-121 所示，选节组件地址窗口

图4-122 插入4个站点后主窗口画面

提示：在图4-122所示窗口上，双击各站点的图标也可弹出如图4-122所示的“察看参数”窗口，仍可看到或修改当时的编辑结果。

（3）用CX-integrator软件做链接配置

其过程先是点击如图4-122所示窗口的“工具”菜单项下的“启动数据链接”项，将弹出如图4-123所示的“选择网络”窗口。本例选择“Controller link”。

点击其上的“确定”后，将弹出如图4-124所示的空白的“数据链接组件”窗口。在其上可一个个选择参与链接的组件，并对数据链接再一步步设置。

点击该空白窗口上的“表”菜单项下的“向导”项，将弹出如图4-125所示的“数据链接向导”窗口。本例为4个站点链接，故在“网络节点处”键入1，2，3，4。

再点击该窗口“下一步”，将弹出如图4-126所示节点1的“数据链接向导”窗口。本例用默认值，节点1的内存用CIO及D区，起始地址为0。尺寸为10（字）。

图4-123 选择Controller Link网络窗口

图4-124 空白“数据链接组件”窗口

图4-125 数据链接向导窗口

在该窗口，再点击“下一步”，将对节点2做设置。一直继续下去。直到设置完节点4，再点击“下一步”，将弹出如图4-127所示已完成数据链接设置“数据链接组件”窗口。

图4-126 节点1“数据链接向导”窗口

图4-127 完成设置“数据链接组件”窗口

该窗口的上部用图形显示各节点的发送区（用椭圆图形）与接收区（用长方形），较为形象。窗口的下半部用表格显示各节点链接的链接地址、尺寸、源（发送）。图中显示的为节点1的情况。点击该图左下方的不同的节点号可显示不同节点的链接情况。

完成链接后，还可点击“表”菜单项下的“证实表的有效性”项，还可检查所作的设置是否正确。如出错将有提示。

所有设置完成后还要联机，把上述设置下载给各个PLC。PLC再重新上电使设置有效，PLC进入运行模式，并起动链接即可实现链接通信。

8.ControllerLink系统配置实例2

本例也是4个站点，与实例1不同的它用1∶N配置。在链接设置时用自动主从模式。其具体过程为

（1）用编程CX-programmer软件做模块配置

要分别对4个CJ机做好I/O配置。并分别如上所述，打开各个Controller Link模块的“察看参数”页，按设计要求，对其中参数逐一选定。也是所有站点都设置为参与链接，但数据链接模式，都设置为自动1∶N模式。站点1 PLC也设置为呼叫（Polling）站点，其他也都为被呼叫（polled）站点。等等。

（2）用CX-integrator软件做网络配置

先是全部联网PLC接好线，全部在线工作。然后运行CX-integrator软件，创建新工程，建立网络1。并与呼叫站点联机。在出现的“数据链接组件”窗口上，点击其上“在线”主菜单下的“自动设置链接”项，进而将弹出如图4-128所示的“Automatic Datalink”窗口。

从图知，自动链接模式为对等模式。图中各项限定含义见表4-28所示。