PLC 這個(gè)名字將會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間。無(wú)論工業(yè)控制器內(nèi)部包含什么功能，無(wú)論是包括 I/O、網(wǎng)絡(luò)還是操作系統(tǒng)，它仍然被稱(chēng)為可編程邏輯控制器。信號(hào)仍將與現(xiàn)實(shí)世界的 I/O 設(shè)備共享；我們只是添加與其他設(shè)備和整個(gè)世界互動(dòng)的新方式。隨便叫它們——PLC、PAC、IPC——這些都是有效的名字，但PLC的標(biāo)簽注定很難被推翻。
　　將先進(jìn)的通信模塊納入組合是現(xiàn)代 PLC 系統(tǒng)的終構(gòu)建塊，添加到我們已經(jīng)討論過(guò)的組件中：電源單元、CPU和 I/O 連接。
　　PLC 中的通信系統(tǒng)
　　與當(dāng)今 PLC 內(nèi)部的許多功能一樣，我們可以找到直接嵌入到 CPU 模塊中的通信系統(tǒng)或安裝附加模塊來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)以獲得更大的靈活性。
　　編程接口
　　在某些 PLC 中，我們必須立即區(qū)分編程和網(wǎng)絡(luò)。有時(shí)，這些是通過(guò)相同的接口端口實(shí)現(xiàn)的，因此實(shí)際上沒(méi)有區(qū)別。然而，專(zhuān)用編程端口通常以?xún)煞N方式之一到達(dá)。
　　USB 端口（通常為B 型、迷你型、微型型或 C 型）是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，專(zhuān)門(mén)用于 PLC 中，用于將程序和上傳到主 IDE 計(jì)算機(jī)。雖然極其簡(jiǎn)單和可靠，但如果您需要編輯或監(jiān)控 PLC，它確實(shí)需要將計(jì)算機(jī)物理放置在控制柜幾英尺的范圍內(nèi)。
　　或者，通常在稍舊的設(shè)備上使用 9 針 DB9 串行接口。我們不能立即假設(shè)這僅限于編程，因?yàn)樵摱丝谶€帶有用于 Modbus 等通信系統(tǒng)的通用 RS-232 接口。然而，由于這也是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口，因此在大型網(wǎng)絡(luò)上看不到。 DB9 連接器的一種變體是 6 針 RJ11，類(lèi)似于 CAT5/6 連接器的窄版。
　　嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口
　　“嵌入式”是我們?cè)谠O(shè)備的計(jì)算單元（在本例中為 PLC 的 CPU）中內(nèi)置某些東西時(shí)使用的術(shù)語(yǔ)。大多數(shù)CPU模塊至少有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口；有些有很多。有時(shí)，設(shè)計(jì)人員甚至看起來(lái)像是一場(chǎng)競(jìng)賽，看誰(shuí)能將多的網(wǎng)絡(luò)端口塞進(jìn)模塊的前面。
　　這些嵌入式端口通常包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：以太網(wǎng)、PROFINET、RS-485 和 RS-232。以太網(wǎng)和 PROFINET 顯示為 RJ45 插頭，適用于所有熟悉的以太網(wǎng)。如前所述，RS-232 可能會(huì)顯示為 DB9 連接器、簡(jiǎn)單的螺絲端子，或者可能會(huì)直接形成與 RS-485 共享的更簡(jiǎn)單的 4 線束。
　　在這些選項(xiàng)中，RS-232 是指定用于單個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的選項(xiàng)。這限制了它在網(wǎng)絡(luò)中的功能，但在傳統(tǒng)設(shè)備中很常見(jiàn)，所以它仍然存在。
　　其他三種網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型是多點(diǎn)的，這意味著它們可以跨多個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信，每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)的地址。 RS-485 是一個(gè)較舊的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在通常用于跨 Modbus、PROFIBUS 和其他專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接，例如 Allen-Bradley 的數(shù)據(jù)高速公路 (DH485)。
　　工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFINET 是原始以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的變體。大多數(shù)大公司傾向于選擇這兩種協(xié)議之一并堅(jiān)持使用。盡管如此，一些 PLC 允許使用任一協(xié)議運(yùn)行控制器作為掃描儀或主機(jī)，有時(shí)甚至同時(shí)運(yùn)行，因?yàn)槲锢矶丝谑窍嗤?。如果您的自?dòng)化過(guò)程依賴(lài)于許多品牌和多代設(shè)備，所有這些設(shè)備都與同一控制器通信，那么您選擇專(zhuān)用于每項(xiàng)任務(wù)的正確模塊。
　　模塊化網(wǎng)絡(luò)接口卡
　　PLC制造商有兩種不同的策略。要么通信全部集中到 CPU 模塊中，要么 CPU 保持非?；镜臓顟B(tài)，我們使用附加卡來(lái)支持網(wǎng)絡(luò)丟棄。第二種策略通常是在處理具有超過(guò) 2-3 個(gè)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)的大型系統(tǒng)時(shí)的情況。
　　您可以購(gòu)買(mǎi)與前面提到的系統(tǒng)兼容的模塊，包括以太網(wǎng)、PROFINET、RS-232 和 RS-485，但還有很多其他系統(tǒng)。這里有一些例子——還有更多：
　　這通常是具有物理光纖網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)模塊。您不太可能找到許多內(nèi)置光纖的 CPU。
　　EtherCAT
　　該協(xié)議由 Beckhoff Automation 創(chuàng)建，是以太網(wǎng)的高速變體，專(zhuān)門(mén)用于控制自動(dòng)化技術(shù)（因此稱(chēng)為 CAT）。某些控制器確實(shí)將此作為嵌入式協(xié)議包含在內(nèi)。
　　設(shè)備網(wǎng)
　　該網(wǎng)絡(luò)由 Allen-Bradley 創(chuàng)立，基于 CAN 技術(shù)構(gòu)建，但現(xiàn)在已轉(zhuǎn)為開(kāi)源以實(shí)現(xiàn)更廣泛的集成。它使用扁平或圓形多芯電纜。
　　可高速公路尋址的遠(yuǎn)程傳感器是一種基于 4-20 mA 模擬信號(hào)的數(shù)字協(xié)議，允許將 HART 設(shè)備安裝到現(xiàn)有的模擬系統(tǒng)中。然而，HART 確實(shí)需要專(zhuān)用模塊；簡(jiǎn)單的模擬輸出模塊無(wú)法轉(zhuǎn)換 HART 協(xié)議。
　　IO-Link
　　越來(lái)越流行的協(xié)議允許通過(guò)普通 M12 電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)和配置，簡(jiǎn)單的分立設(shè)備可以與智能 IO-Link 設(shè)備并存，這是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)靈活性的強(qiáng)大功能。
　　許多其他協(xié)議可以在模塊中找到，并嵌入到 CPU 中以用于特殊應(yīng)用。
　　安裝和配置模塊
　　所有 PLC 型號(hào)的過(guò)程都大致相同。模塊化卡安裝在機(jī)箱中或與線束連接。 IDE 始終包含一個(gè)硬件管理器，用于檢查所有模塊和嵌入式網(wǎng)絡(luò)的配置。這些可以掃描或手動(dòng)離線添加。
　　圖 5. 安裝和調(diào)試模塊化網(wǎng)卡包括將其添加到硬件管理器中并設(shè)置地址。
　　大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)需要一個(gè)很容易設(shè)置的地址或節(jié)點(diǎn)號(hào)。后，網(wǎng)卡正在運(yùn)行，它可以掃描自己的網(wǎng)絡(luò)以查找新設(shè)備或手動(dòng)添加這些設(shè)備。確切的步驟因 IDE 而異，但這是一個(gè)非常一致的過(guò)程。
　　PLC 通信系統(tǒng)故障排除
　　大多數(shù)技術(shù)人員不喜歡網(wǎng)絡(luò)故障排除，因?yàn)樗ǔ１?I/O 信號(hào)困難得多。高速數(shù)據(jù)無(wú)法使用簡(jiǎn)單的手持工具進(jìn)行追蹤，而且應(yīng)用程序比離散開(kāi)/關(guān)更新更依賴(lài)軟件。但隨著控制器處理許多任務(wù)的能力變得越來(lái)越強(qiáng)，它們必須足夠靈活才能與許多設(shè)備進(jìn)行通信，這意味著網(wǎng)絡(luò)協(xié)議！
　　圖 6. 各種各樣的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備意味著每個(gè) PLC 都必然包含不同的 I/O 和通信接口。
　　該領(lǐng)域的一個(gè)建議是參加來(lái)自 OEM 和獨(dú)立來(lái)源的在線或面對(duì)面課程，因?yàn)檫@可能是向與您有相似背景并了解您的痛點(diǎn)的人士學(xué)習(xí)的好方法，以一種更深入的方式解釋系統(tǒng)。讓您感到舒適并準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)未來(lái)不可避免的挑戰(zhàn)。