基于FINS协议的OMRON PLC与上位机以太网通讯的实现

简介：
本文介绍了如何利用FINS协议实现OMRON PLC与上位机之间的以太网通信，详细阐述了配置过程及其实现方法。 基于FINS协议的OMRON PLC与上位机以太网通信技术是工业自动化领域的重要组成部分，其主要涉及的技术包括工业以太网的特点、OMRON PLC的通信方式、FINS协议以及具体实现方法。 工业以太网是一种广泛应用在网络信息采集中的网络类型。它具有高速率、远距离传输和良好的抗干扰性等优点，非常适合于现代复杂的工业自动化控制系统，尤其是在需要大量数据处理和实时响应的应用场景中更为突出。 OMRON PLC提供了多种通信方式来与上位机进行数据交换。这些方式包括RS232C/485串行通信、ControllerLink通信以及工业以太网通信。其中，RS232C/485的传输速率较低（仅为9600bps），难以满足现代控制系统的需求；而ControllerLink虽然提供高达2Mbps的数据传输速度和最长可达500米的距离，并且需要额外硬件支持CLK卡，但其扩展性和灵活性不如工业以太网。相比之下，采用工业以太网通信方式的OMRON PLC可以实现10/100Mbs的高速率数据交换、不受限制的通讯距离以及最多254个网络节点的支持数量。 FINS协议是由OMRON公司开发的一种用于PLC与其他设备间的数据交互标准。在基于该协议的以太网通信中，信息通过UDP/IP或TCP/IP包在网络上传输；其中IP地址负责Internet层中的设备定位，而应用层面（即FINS通信）则使用FINS节点地址进行标识。传输层定义了本地端口号码作为通讯接口，默认为9600号，在同一网络内各装置的端口号须保持一致。 以太网FINS通信采用独特的地址配置规则——通过设定网络编号、设备编号及单元编号来识别特定硬件，这些信息由OMRON以太网模块自动转换或根据预先设置好的IP表和复合地址表进行匹配。这种协议支持两种主要的服务模式：基于UDP/IP的FINSUDP方式以及部分型号中额外提供的TCP/IP协议下的FINSTCP模式。 在使用FINS协议时，数据包采用嵌套结构形式发送，包括以太网头、IP报文头部、UDP或TCP报文头部及实际携带的数据信息（即所谓的FINS帧）。当需要通过网络传输超过1472字节大小的UDP段时，则必须将其分割为多个小块进行传送。在FINS通信中存在两种基本类型：指令帧和响应帧，前者用于发送命令请求，后者则是对收到的信息作出回应。这两种类型的帧均由控制信息头、具体操作码域及参数数据区构成。 这种灵活而高效的协议设计能够适应各种不同的网络环境需求，并确保了通讯过程中的可靠性和效率性；例如，在某些多层IP架构中，当直接发送完整1472字节的UDP包受到限制时，则可以切换到FINSTCP模式以保障传输内容的安全与完整性。 综上所述，OMRON PLC通过先进的通信协议和网络技术实现了高效的远程数据交换功能。在实际工程应用实践中，这些技术和方法已经得到了广泛验证，并展示了其在工业自动化控制领域的卓越性能和实用性。随着工业4.0及智能制造趋势的持续发展，基于以太网连接方式下的PLC通讯解决方案将在未来扮演更加重要的角色。