PLC及其網(wǎng)絡發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)NBS或ISO模型要求的大部分功能，至少可以實現(xiàn)4級以下NBS模型或ISO模型功能。

  PLC要提供金字塔功能或者說要實現(xiàn)NBS或ISO模型要求的功能，采用單層子網(wǎng)顯然是不行的。因為不同層所實現(xiàn)的功能不同，所承擔的任務的性質(zhì)不同，導致它們對通信的要求也就不一樣。在上層所傳送的主要是些生產(chǎn)管理信息，通信報文長，每次傳輸?shù)男畔⒘看螅笸ㄐ诺姆秶脖容^廣，但對通信實時性的要求卻不高。而在底層傳送的主要是些過程數(shù)據(jù)及控制命令，報文不長，每次通信量不大，通信距離也比較近，但對實時性及可靠性的要求卻比較高。中間層對通信的要求正好居于兩者之間。

  由于各層對通信的要求相差甚遠，如果采用單級子網(wǎng)，只配置一種通信協(xié)議，勢必顧此失彼，無法滿足所有各層對通信的要求。只有采用多級通信子網(wǎng)，構成復合型拓撲結構，在不同級別的子網(wǎng)中配置不同的通信協(xié)議，才能滿足各層對通信的不同要求。

  PLC網(wǎng)絡的分級與生產(chǎn)金字塔的分層不是—一對應的關系，相鄰幾層的功能，若對通信要求相近，則可合并，由一級子網(wǎng)去實現(xiàn)。采用多級復合結構不僅使通信具有適應性，而且具有良好的可擴展性，用戶可以根據(jù)投資情況及生產(chǎn)的發(fā)展，從單臺PLC到網(wǎng)絡、從底層向高層逐步擴展。下面列舉幾個有代表性公司的PLC網(wǎng)絡結構。

  1.三菱公司的PLC網(wǎng)絡

  三菱公司PLC網(wǎng)絡繼承了傳統(tǒng)使用的MELSEC網(wǎng)絡，并使其在性能、功能、使用簡便等方面更勝一籌。Q系列PLC提供層次清晰的三層網(wǎng)絡，針對各種用途提供最合適的網(wǎng)絡產(chǎn)品，如圖1所示。

  圖1 三菱公司的PLC網(wǎng)絡

  (1)信息層/Ethernet(以太網(wǎng)) 信息層為網(wǎng)絡系統(tǒng)中最高層，主要是在PLC、設備控制器以及生產(chǎn)管理用PC之間傳輸生產(chǎn)管理信息、質(zhì)量管理信息及設備的運轉情況等數(shù)據(jù)，信息層使用最普遍的Ethernet。它不僅能夠連接windows系統(tǒng)的PC、UNIX系統(tǒng)的工作站等，而且還能連接各種FA設備。Q系列PLC系列的Ethernet模塊具有了日益普及的因特網(wǎng)電子郵件收發(fā)功能，使用戶無論在世界的任何地方都可以方便地收發(fā)生產(chǎn)信息郵件，構筑遠程監(jiān)視管理系統(tǒng)。同時，利用因特網(wǎng)的FTP服務器功能及MELSEC專用協(xié)議可以很容易的實現(xiàn)程序的上傳/下載和信息的傳輸。

  (2)控制層/MELSECNET/10(H) 是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的中間層，在是PLC、CNC等控制設備之間方便且高速地進行處理數(shù)據(jù)互傳的控制網(wǎng)絡。作為MELSEC控制網(wǎng)絡的MELSECNET/10，以它良好的實時性、簡單的網(wǎng)絡設定、無程序的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享概念，以及冗余回路等特點獲得了很高的市場評價，被采用的設備臺數(shù)在日本達到最高，在世界上也是屈指可數(shù)的。而MELSECNET/H不僅繼承了MELSECNET/10優(yōu)秀的特點，還使網(wǎng)絡的實時性更好，數(shù)據(jù)容量更大，進一步適應市場的需要。但目前MELSECNET/H只有Q系列 PLC才可使用。

  (3)設備層/現(xiàn)場總線CC-Link 設備層是把PLC等控制設備和傳感器以及驅(qū)動設備連接起來的現(xiàn)場網(wǎng)絡，為整個網(wǎng)絡系統(tǒng)最低層的網(wǎng)絡。采用CC-Link現(xiàn)場總線連接，布線數(shù)量大大減少，提高了系統(tǒng)可維護性。而且，不只是ON/OFF等開關量的數(shù)據(jù)，還可連接ID系統(tǒng)、條形碼閱讀器、變頻器、人機界面等智能化設備，從完成各種數(shù)據(jù)的通信，到終端生產(chǎn)信息的管理均可實現(xiàn)，加上對機器動作狀態(tài)的集中管理，使維修保養(yǎng)的工作效率也大有提高。在Q系列PLC中使用，CC-Link的功能更好，而且使用更簡便。

  在三菱的PLC網(wǎng)絡中進行通信時，不會感覺到有網(wǎng)絡種類的差別和間斷，可進行跨網(wǎng)絡間的數(shù)據(jù)通信和程序的遠程監(jiān)控、修改、調(diào)試等工作，而無需考慮網(wǎng)絡的層次和類型。

  MELSECNET/H和CC-Link使用循環(huán)通信的方式，周期性自動地收發(fā)信息，不需要專門的數(shù)據(jù)通信程序，只需簡單的參數(shù)設定即可。MELSECNET/H和CC-Link是使用廣播方式進行循環(huán)通信發(fā)送和接收的，這樣就可做到網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)共享。

  對于Q系列PLC使用的Ethernet、MELSECNET/H、CC-Link網(wǎng)絡，可以在GX Developer軟件畫面上設定網(wǎng)絡參數(shù)以及各種功能，簡單方便。

  另外，Q系列PLC除了擁有上面所提到的網(wǎng)絡之外，還可支持 PROFIBUS、Modbus、DeviceNet、ASi等其它廠商的網(wǎng)絡，還可進行 RS-232/RS-422/RS-485等串行通信，通過數(shù)據(jù)專線、電話線進行數(shù)據(jù)傳送等多種通信方式。

  2.SIEMENS公司的PLC網(wǎng)絡

  西門子PLC的網(wǎng)絡是適合不同的控制需要制定的，也為各個網(wǎng)絡層次之間提供了互連模塊或裝置，利用它們可以設計出滿足各種應用需求的控制管理網(wǎng)絡。西門子S7系列PLC網(wǎng)絡如圖2所示，它采用3級總線復合型結構，最底一級為遠程I/O鏈路，負責與現(xiàn)場設備通信，在遠程I/O鏈路中配置周期I/O通信機制。中間一級為Profibus現(xiàn)場總線或主從式多點鏈路。前者是一種新型現(xiàn)場總線，可承擔現(xiàn)場、控制、監(jiān)控三級的通信，采用令牌方式與主從輪詢相結合的存取控制方式;后者為一種主從式總線，采月主從輪詢式通信。最高一層為工業(yè)以太網(wǎng)，它負責傳送生產(chǎn)管理信息。在工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議的下層中配置以802.3為核心的以太網(wǎng)協(xié)議，在上層向用戶提供TF接口，實現(xiàn)AP協(xié)議與MMS協(xié)議。

  圖2 SIEMENS公司的PLC網(wǎng)絡

  3.OMRON公司的PLC網(wǎng)絡

  OMRON PLC網(wǎng)絡類型較多，功能齊全，可以適用各種層次工業(yè)自動化網(wǎng)絡的不同需要。如圖3所示為OMRON公司的PLC網(wǎng)絡系統(tǒng)的結構體系示意圖。

  圖3 OMRON公司的PLC網(wǎng)絡

  OMRON的PLC網(wǎng)絡結構體系大體分為三個層次：信息層、控制層和器件層。信息層是最高層，負責系統(tǒng)的管理與決策，除了Ethemet網(wǎng)外，HOST Link網(wǎng)也可算在其中，因為HOST Link網(wǎng)主要用于計算機對PLC的管理和監(jiān)控?？刂茖邮侵虚g層，負責生產(chǎn)過程的監(jiān)控、協(xié)調(diào)和優(yōu)化，該層的網(wǎng)絡有SYSMAC NET、SYSMAC Link、Controller Link和PLC Link網(wǎng)。器件層是最低層，為現(xiàn)場總線網(wǎng)，直接面對現(xiàn)場器件和設備，負責現(xiàn)場信號的采集及執(zhí)行元件的驅(qū)動，有CompoBus/D、CompoBus/S和Remote I/O網(wǎng)。

  Ethernet屬于大型網(wǎng)，它的信息處理功能很強，支持FINS通信、TCP/IP和UDP/IP的Socket(接駁)服務、FTP服務。HOST Link網(wǎng)是OMRON推出較早、使用較廣的一種網(wǎng)。上位計算機使用HOST通信協(xié)議與PLC通信，可以對網(wǎng)中的各臺PLC進行管理與監(jiān)控。

  SYSMAC NET網(wǎng)屬于大型網(wǎng)，是光纖環(huán)網(wǎng)，主要是實現(xiàn)有大容量數(shù)據(jù)鏈接和節(jié)點間信息通信。它適用于地理范圍廣、控制區(qū)域大的場合，是一種大型集散控制的網(wǎng)絡。SYSMAC Link網(wǎng)屬于中型網(wǎng)，采用總線結構，適用于中規(guī)模集散控制的網(wǎng)絡。Controller Link網(wǎng)(控制器網(wǎng))是 SYSMAC Link網(wǎng)的簡化，相比而言，規(guī)模要小一些，但實現(xiàn)簡單。PLC Link網(wǎng)的主要功能是各臺PLC建立數(shù)據(jù)鏈接(容量較小)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，它適用于控制范圍較大，需要多臺PLC參與控制且控制環(huán)節(jié)相互關聯(lián)的場合。

  CompoBus/D是一種開放、多主控的器件網(wǎng)，開放性是其特色。它采用了美國AB公司制定的DeviceNet通信規(guī)約，只要符合DeviceNet標準，就可以接入其中。其主要功能有遠程開關量和遠程模擬量的I/O控制及信息通信。這是一種較為理想的控制功能齊全、配置靈活、實現(xiàn)方便的控制網(wǎng)絡。CompoBus/S也為器件網(wǎng)，是一種高速ON/OFF現(xiàn)場控制總線，使用CompoBus/S專用通信協(xié)議。CompoBus/S的功能雖不及CompoBus/D，但它實現(xiàn)簡單，通信速度更快，主要功能有遠程開關量的I/O控制。Remote I/O網(wǎng)實際上是PLC I/O點的遠程擴展，適用于工業(yè)自動化的現(xiàn)場控制。

  Controller Link網(wǎng)推出時間較晚，只有新型號PLC(如C200H、CV、CS1、CQM1H等)才能入網(wǎng)，隨著Controller Link網(wǎng)的不斷發(fā)展和完善，其功能已覆蓋了控制層其它三種網(wǎng)絡。

  目前，在信息層、控制層和器件層這三個網(wǎng)絡層次上，OMRON主推Ethernet、Controller Link和CompoBus/D三種網(wǎng)。

  以上就是PLC網(wǎng)絡的拓撲結構的相關信息，希望可以幫到您。