电气控制及PLC应用(第2版)[陈建明]第9章.pptVIP

电气控制与PLC应用（第二版） 第9章 S7-200可编程控制器的通信与网络 了解通信及网络基础的相关知识 掌握S7系列PLC的网络类型及配置 熟练掌握S7-200网络及应用 熟悉自由口模式下PLC与计算机通信 会使用USS指令与变频器的通信 第9章 S7-200可编程控制器的通信与网络 教学内容： 9.1 通信及网络基础 9.2 S7系列PLC的网络类型及配置 9.3 S7-200网络及应用 9.4 自由口模式下PLC与计算机通信 9.5 使用USS协议库的S7-200与变频器的通信 9.1 通信及网络基础 在实际工作中，无论是计算机之间还是计算机的CPU与外部设备之间常常要进行数据交换。不同的独立系统由传输线路互相交换数据便是通信，构成整个通信的线路称之为网络。通信的独立系统可以是计算机、PLC或其他有数据通信功能的数字设备，称为DTE（Data Terminal Equipment）。传输线路的介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤或无线电波等。 9.1.1 数据通信方式 (1)按照传输数据的时空顺序，数据的通信可分为并行通信和串行通信两种： 并行通信：所传送数据的各位同时发送或接收。 串行通信：所传送的数据按顺序一位一位地发送或接收。 9.1.1 数据通信方式 (2)串行通信按信息传输格式分为同步通信和异步通信: 异步通信：异步传送也称起止式传送，它是利用起止法来达到收发同步的。 同步传送：同步传送在数据开始处就用同步字符（通常为1～2个）来指示。 9.1.1 数据通信方式 按串行通信的数据在通信线路进行传送的方向可分为单工、半双工和全双工通信方式三种: 单工通信方式：单工通信就是指数据的传送始终保持同一个方向，而不能进行反向传送。 半双工通信方式：半双工通信就是指信息流可以在两个方向上传送，但同一时刻只限于一个方向传送。 全双工通信方式：全双工通信能在两个方向上同时发送和接收。 9.1.1 数据通信方式 单工、半双工、全双工示意图 9.1.1 数据通信方式 比特率：即数据传送速率，表示每秒钟传送二进制代码的位数，它的单位是bit/s（bps）。 假如数据传送速率是120字符/s，而每个字符包含10个代码位（一个起始位、一个终止位、8个数据位）。这时传送的波特率为： 10b/字符×120字符/s=1200b/s 波特率：即调制速率，指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示，其单位为波特(Baud)。波特率与比特率的关系为： 比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数。 9.1.1 数据通信方式 目前普遍使用的传送介质有：同轴电缆、双绞线、光缆，其它介质如无线电、红外微波等在PLC网络中应用很少。其中双绞线（带屏蔽）成本低、安装简单；光缆尺寸小、质量轻、传输距离远，但成本高、安装维修需专用仪器。 9.1.1 数据通信方式 RS-232C接口：1969年由美国电子工业协会EIA（E1ectronic Industries Association）所公布的串行通信接口标准。它采用按位串行的方式 ，单端发送、单端接收。 RS-422接口：传输线采用差动接收和差动发送的方式传送数据，也有较高的通信速率（波特率可达10MB以上）和较强的抗干扰能力。 RS-485接口：是RS-422的变型。区别在于RS-485采用的是半双工传送方式，RS-422采用的是全双工传送方式；RS-422用两对差分信号线，RS-485只用一对差分信号线。 9.1.2 网络概述 9.1.2 网络概述 树形结构：结构中处于较高位置的站点控制位于它下面的那些站点的数据通信。 总线形结构：利用总线把所有节点连接起来，其特点是所有站点共享一个公共通信总线。 星形结构：以中央节点为中心与各个节点连接组成，网络中任何两个节点要进行通讯都由中央控制站点控制并转换。 环路结构：以环行网中各节点首尾顺序连接形成。 9.1.2 网络概述 网络拓扑结构示意图： 9.2 S7系列PLC的网络类型及配置 简单网络：指以个人计算机为主站，一台或多台同型号的PLC为从站，组成简易集散控制系统。在这种系统中，个人计算机充当操作站，实现通信管理、显示、报警、监控、编程及操作等功能，而多台PLC负责控制任务；PLC也可以作为主站，其他多台同型号PLC作为从站，构成主从式网络。 多级复杂网络：现代大型工业企业PLC控制系统中，一般采用多级网络的形式。不同PLC厂家的自动化系统网络结构的层数及各层的功能分布有所差异。 9.2.2 通信协议 通用协议：在PL