PLC网络中的全局I/O通信方式

    全局I/O通信方式是一种串行共享存储区通信方式，主要用于带有链接区的PLC之间的通信。    全局I/O通信方式的通信原理如图7-8所示。在PLC网络的每台PLC的I/O区中各划出一块来作为链接区，每一个链接区都采用邮箱结构。相同编号的发送区与接收区大小相同，占用相同的地址段，一个为发送区，其他皆为接收区。采用广播方式通信。PLC1把1发送区的数据在PLC网络上广播，PLC2、PLC3接收到后把它接收下来存入各自的1#接收区中，PLC2把2#发送区的数据在PLC网络上广播，PLC1、PLC3接收到后把它接收下来存入各自的2#接收区中，PLC3把3#发送区数据在PLC网上广播，PLC1、PLC2把它接收下来存入各自的3#接收区中。显然通过上述广播通信过程，PLC1、PLC2、PLC3的各链接区中数据是相同的，这个过程称为等值变化过程，通过等值化通信使得PLC网络中的每台PLC链接区中的数据保持一致。它既包含着自己送出去的数据，也包含着其他PLC送来的数据。由于每台PLC链接区大小一样，占用的地址段相同，每台PLC只要访问自己的链接区，就等于访问了其他PLC的链接区，也就相当于与其他PLC交换了数据。这样链接区就变成了名副其实的共享存储，共享区成为各PLC交换数据的中介。
    图7-8    全局I/O通信方式的通信原理    当然这里的共享存储区与并行总线的共享存储区在结构上有些差别，它把物理上分布在各站的链接区，通过等值化通信使其好像重叠在一起，在逻辑上变成一个存储区，大小与一个链接区一样，这种共享存储区称为串行共享存储区。    链接区可以采用异步方式刷新（等值化），也可以采用同步方式刷新。异步方式刷新与PLC中用户程序无关，由各PLC所带的通信处理器按顺序进行广播通信，周而复始，使其所有链接区保持等值化，同步方式刷新是由用户程序中对链接区的发送指令启动一次刷新，这种方式只有当链接区的发送数据变化时才刷新（等值化），这样事半功倍。    全局I/O方式中的链接区是从PLC的I/O区划分出来的，经过等值化通信变成所有PLC共享（全局共享），因此称为“全局I/O方式”。这种方式下PLC直接用读/写指令对链接区进行读/写操作，简单、方便、快速，但应注意在一台PLC中对某地址的写操作在其他PLC中对同一地址只能进行读操作。与周期I/O方式一样，全局I/O方式也要占用PLC的I/O区，因而这适用于少量数据的通信。    PLC网络中，各站通过通信子网互联在一起，当某站对子网请求通信时，它对响应时间是有要求的，不同站对实时性的要求可能不同，同一站不同通信任务对实时性的要求也可能不同。一项通信任务的实时性得到满足是指其响应时间小于规定的时限。一个站的实时性合乎要求是指该站提出的所有通信任务在指定的时限内都能获得响应。整个通信子网的实时性符合要求是指分布在子网上每一个站的每项通信任务的实时性均得到保证。    PLC网络的实时性首先是由它所选用的存取控制方式来保证的。此外提高实时性还可以通过减少通信协议的层数来实现。另外选择适当的数据传送方式对于提高实时性有明显的效果，发送数据要求对方答应，比无应答服务慢得多，要求连接又要有应答的服务则更慢，而广播式通信最快。当然不能只考虑实时性，还要考虑可靠性。