N:N通信是一种多点通信方式,适用于小规模的数据交换和链接。在这种网络中,可以连接多个设备,最多可达8台PLC(可编程逻辑控制器),它们之间可以自动执行数据交换。N:N通信的理论知识较为抽象,如果只通过传统的理论教学,学生很难真正理解和掌握其精髓。因此,本文引入了项目式教学方法,将N:N通信知识设计为一个项目,以实训设备为平台,让学生在实践中学习和掌握。
在项目式教学中,学生需要掌握的知识点包括三菱PLC支持的主要通信网络、N:N网络的选择及其网络建设的要点、通信模块RS485的基本知识以及N:N网络通信协议的设置等。三菱PLC支持的通信模式众多,包括N:N网络、并行链接、计算机链接、无协议通信、CC-LINK、H网、工业以太网等,其中N:N网络适用于小规模的数据链接以及机械之间的信息交换。RS485通信模块在N:N网络中的硬件连线方式如图2所示,其通信状态可以通过LED指示灯的状态进行监控。
项目实施需要一定的硬件条件,如天皇光机电一体化实训设备THJDQG-2、FX2N48MT、FX2N48MR等PLC设备、RS485模块、电脑等。同时,学生需要具备一定的知识储备,包括三菱PLC的主要通信网络知识、N:N网络的选择和网络建设要点、RS485通信模块的基本知识、N:N网络通信协议的设置等。
项目设计的目标是实现两块PLC之间的通信,内容包括学习FX系列PLC通信的理论知识、掌握RS485模块在PLC通信中的作用和接线方式,实现生产线出料和输送料的控制。通过本项目,学生能够掌握N:N网络通信的方法,最终达到完全掌握的目的。
在N:N网络的硬件连接图中,我们可以看到N:N网络最多可以连接8台FX系列PLC,并且它们之间可以自动执行数据交换。在这个网络中,通过由刷新范围决定的软件在各PLC之间执行数据通信,并且可以在所有的PLC中监控这些软件。在N:N网络中,可编程控制器最多8台,每台作为一个站点,编号为0到7,其中设置一台主站,其余为从站。主站的站号一般设置为0号站,网络的总延长距离不得超过500米。
RS485通信模块设有两盏LED指示灯,通过指示灯的状态可以监视N:N网络的运行情况。例如,当两个LED都闪烁时,表示正在执行数据的发送接收;当LED1闪烁而LED2灯灭时,表示正在执行数据的接收,但是发送不成功;当LED1灯灭而LED2闪烁时,表示正在执行数据的发送,但是接收不成功;当LED1和LED2都不闪烁时,表示数据的发送和接收都没有成功。
在进行N:N网络通信的协议设置时,需要配置主站和从站。以THJDQG-2光机电气一体化实训设备为例,将FX2N48MT作为主站,FX2N48MR作为从站,并建立2站的N:N网络。主站的站号设为0,从站的站号设为1。使用编程软件“GXDeveloper”进行编程,新建工程,并设置主机型号为“FX2N”。通信配置程序必须是从0开始的程序。配置完成后,就可以根据控制要求进行编程,通信设置中各个编程软元件的使用方法也需要学生掌握。
通过项目式教学方法,学生能够在实践中学习和掌握N:N通信的理论知识和实践技能。通过实训设备的操作,学生能够更好地理解通信网络的工作原理,以及如何将理论知识应用于实际的控制系统中。这种教学方法不仅提高了学生的实践能力,也使他们对PLC通信技术有了更深入的理解和掌握。